IEG 환경지질연구정보센터

10월 26일(금)․지구화학

2007 추계지질과학연합학술대회 초록집

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U, Sr, Ni, Co의 지구화학적 거동에 대한 실험적 연구

이주영

․장제훈

․고상모

․장호완

1

서울대학교 지구환경과학부

2

Penn State Instit. Environment, Pensylvania State University

3

한국지질자원연구원 지질기반정보연구부

방사성폐기물 중에 들어 있는 주요 방사성원소 또는 유사원소들이 용해되어 있는 액상이 지질매체와 콘크리트 방벽을 통하여 이동된다고 가정할 때, 이들 사이의 상호반응이 주요 방 사성원소의 거동(behavior)에 어떠한 영향을 주는가를 규명하기위하여, 중․저준위 방사성폐 기물의 자연유사(natural analogue)물질로 함우라늄 흑색 점판암을 택하고, 염도가 높은 지하 수/해수가 콘크리트 방벽체와 반응할 때의 조건을 가정한 후 실내실험을 실시하였다.

함우라늄 흑색 점판암에 함유된 방사성원소인 U, Sr, Ni, Co의 거동을 알기위하여 배취실 험 (batch experiment)을 하였으며, 반응시간에 따른 pH의 변화를 측정하고, 반응 후 물질에 대한 광물학적 변화를 관찰하기 위하여 XRD 분석을 실시하였다. 실험은 다음의 3단계로 나 누어 진행하였다 . 즉 1) 함우라늄 흑색 점판암과 carbonate solution과의 반응. 2) 함우라늄 흑 색 점판암과 지하수/해수와의 반응, 3) 1종 포틀랜드 시멘트 (OPC) 와 함우라늄 흑색점판암의 혼합물 및 지하수/해수와의 반응이다. 해수침투로 인한 지하수의 염수화는 U, Ni, Co의 용해 도의 증가를 진행시키는 것으로 나타났으나, 콘크리트 방벽체를 형성하는 시멘트의 수화과정 으로 생성된 calcium silicate hydrate (C-S-H) gel이 이들 방사성원소들을 흡착하여 침전하는 것을 보여 주고 있다. 함우라늄 흑색점판암과 OPC와의 혼합비율이 50 : 50으로 혼합하였을 때 U에 대한 탁월한 흡착능력을 보였으며, 최소 70 : 30 비율일 때 우라늄의 침출을 지연 (retardation) 시키는 것으로 나타났다.

5-5

구두