IEG 환경지질연구정보센터

10월 28일(금)․수리지질학/지구화학/지구물리학

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화강암류에서의

Co,

Am과 희토류원소의 흡착특성비교 II:

핵종의 흡착에 미치는 지질학적 /지구화학적 인자의 고찰

이승구

․이길용 ․윤윤열 ․조수영 ․김용제 한국지질자원연구원 지하수지열연구부, [email protected]

화강암류는 방사성 폐기물을 지층처분하기위한 매우 효과적인 지질매체로서 알려져 있다.

1980년대 초부터, 스웨덴, 캐나다 및 프랑스는 고준위 방사성 폐기물의 효과적인 처분지로서 화강암을 연구한 바 있으며, 특히 스웨덴의 SKB 보고서(Swedish Nuclear Fuel and Waste Management Co,m 1992)는 화강암지역이 고준위 원자력 폐기물의 매우 유용한 자연방벽으 을 제공해 준다고 기재한 바 있다. 따라서, 이 논문에서는 화강암의 경우, 암상 및 화학조성에 관계없이 방사성 핵종에 대해 좋은 흡착력을 갖고 있는지, 아니면 암상의 변화에 따라 핵종의 흡착정도가 차이가 있는지를 토의하고자 한다. 따라서 당 연구팀에서는 화강암에 대한 희토류 원소와

Am 그리고 중저준위 핵종중의 하나인

Co의 흡착력을 비교하기 위해, 가능한 한 다양한 종류의 화강암을 선택하였다. 시료의 선택에서는 생성시기를 고려하여 중생대 백악기 의 불국사화강암류와 쥬라기의 대보화강암류를 택하였다. 왜냐하면, 한반도의 중생대 화강암 류는 생성시기에 따라 광물조성과 화학조성이 약간씩 다르기 때문이다. 실험에 사용된 지하수 는 한국지질자원연구원의 지하수(화강암질 대수층내 지하수)를 사용하였다. 일반적으로 지하 수의 pH는 대개 6.5에서 8정도이고, 알칼리성 용액에서는 핵종의 흡착력이 증가하므로, 실험 에 사용된 지하수의 pH는 6.8 전후와 5.0으로 조절하여 실험을 수행하였다. pH 5.0을 선택한 것은 상기의 핵종들이 낮은 pH 조건하에서도 강한 흡착능력을 보여주는 지를 검토하고자 것 이다. 핵종과의 흡착실험은 42일간에 걸쳐 실시하였다. 흡착 실험결과, 일부 암석에서는 하루 도 경과하기 전에 희토류와 Am의 핵종은 거의 모두 흡착되었고,

Co의 흡착은 거의 진행되 지 않았다. 그리고, 전반적으로, 동일한 화강암류라 할지라도 희토류원소와

Am 그리고

60

Co의 화강암별 흡착특성에 차이가 있음을 알 수가 있었다. 뿐만 아니라, 대체적으로, 희토류 원소와

Am에 비해

Co의 흡착능력은 낮게 나타났다. 이와 같은 흡착력의 차이는 구성광물 혹은 화학조성에 의한 영향일 것으로 사료된다. 그러나 용액의 pH 조건변화에 의한 흡착력의 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 결론적으로, 본 연구결과 지하수의 pH 조건보다는 암석의 지질학적/지구화학적 특성이 방사성 핵종의 흡탈착에 더 많은 영향을 준다는 것을 확인할 수가 있었다 . 이는 모든 화강암류가 핵종에 대해 유사한 흡착력을 갖는 것이 아니라, 암상 혹은 화학조성 에 따라 큰 차이가 있음을 지시해주는 것이다.

3-11 구두