수리지질학/지구화학/지구물리학․10월 28일(금)
2005 대한지질학회 추계학술발표회 초록집
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화강암류에서의
60Co,
241Am과 희토류원소의 흡착특성비교 I:
액티나이드원소의 지질매체내 거동예측을 위한 최적 유사체로서의 희토류원소
이승구*․이길용 ․조수영 ․윤윤열 ․김용제
한국지질자원연구원 지하수지열연구부, [email protected]
이승구 등 (2003, 2004)은 희토류원소 중 하나인 Eu이 액티나이드 원소인 Am의 지질매채 내 거동을 이해하는 데 매우 유용한 원소라는 실험적 결과를 보고한 바 있다. 이 논문에서는 희 토류원소와 241Am 그리고 중저준위 핵종중의 하나인 60Co의 화강암류에 대한 흡착실험(Batch experiment)결과를 발표하고자 한다. 한반도의 약 70%이상이 화강암류로 구성되어 있고, 화 강암류는 방사성 폐기물처분에 적합한 암석으로 알려져 있는 바, 금번 실험에 사용된 지질매 체는 주로 화강암류를 이용하였다. 그리고 화강암류에서의 지하수의 pH는 대개 6.5에서 8정 도이고, 알칼리성 용액에서는 핵종의 흡착력이 증가하므로, 실험에 사용된 지하수의 pH는 6.8 정도로 조절하였다. 시간의 경과에 따른 지하수내 핵종의 변화도를 관찰하기 위한 암석분말과 지하수와의 반응은 6주간 지속적으로 수행하였고, 지하수내 핵종의 비방사능은 원소별로 각 각 0.25일, 2일, 7일, 14일, 28일, 42일째에 측정하였다. 연구 결과, 암상의 변화에 관계없이 희 토류원소와 241Am은 대체적으로 매우 유사한 흡착 특성을 보여주었다. 반면에 60Co는 모든 화 강암시료에 대해 암상의 차이에 관계없이 희토류원소와 241Am과는 서로 다른 흡착능력을 보 여주었다. 뿐만 아니라, 전반적으로 희토류원소와 241Am에 비해 60Co의 흡착능력은 낮게 나타 났다. 이와 같은 60Co의 흡착특성은 이승구 외(2004)의 화강편마암류와 meta-basite에서도 유 사하게 나타났다. 본 연구결과 중저준위 핵종과 고준위 핵종의 흡착특성은 서로 크게 다르다 는 것을 확인할 수가 있었다. 특히 대부분의 화강암시료에서 60Co의 흡착이 적게 일어난 것은, 지하수에 60Co이 흡수되어 있을 경우 장기간에 걸쳐 지하수내에 남아있을 가능성을 지시해주 는 것이다. 결론적으로 본 연구결과 희토류원소가 고준위 핵종인 액티나이드 계열원소의 유사 체로서 매우 유용하다는 것을 확인할 수가 있었고, 특히 Eu의 흡착특성이 Am의 흡착특성과 가장 유사한 경향을 보여주었다. 이는 희토류원소중 Eu이 지질매체내 Am의 거동을 이해하기 위한 매우 적절한 유사체라는 가정을 증명해주는 결과이다. 그리고 본 연구결과는 방사성폐기 물과 관련된 지질매체내 핵종의 거동예측 연구 및 실험계획을 세우는데 매우 유용한 자료가 되리라고 본다.
3-10 구두
