KURT 지하수의 천연 유기물질과 6가 우라늄 화학종의 상호작용에 관한 연구

• 영문명: Study on the Interaction of U(VI) Species With Natural Organic Matters in KURT Groundwater
• 발행기관: 한국방사성폐기물학회
• 저자명: 정의창 백민 조혜륜 김희경 차완식
• 간행물 정보: 『Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology (JNFCWT)』Vol.15 No.2, 101~116쪽, 전체 16쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2017.06.30

국문 초록

KURT(KAERI Underground Research Tunnel) 지하수에 존재하는 천연 유기물질과 6가 우라늄(U(VI))화학종의 상호작용을레이저 분광학 기술을 이용하여 조사하였다. 지하수 시료에 266 nm 파장의 레이저 빛을 입사시켜 자외선 및 파란색 파장 영역에서 방출되는 천연 유기물질의 발광 스펙트럼을 관측하였다. 0.034-0.788 mg·L-1 농도 범위의 우라늄이 함유된 지하수에서는 녹색 파장 영역에서 방출되는 U(VI) 화학종의 발광 스펙트럼을 측정하였다. 지하수에 함유된 U(VI) 화학종의 발광 특성(피크 파장 및 발광 수명)이 실험실에서 제조한 표준용액에 함유된 Ca2UO2(CO3)3(aq)의 발광 특성과 매우 유사하다는 것을 확인하였다. 지하수에 존재하는 U(VI) 화학종의 발광 세기는 표준용액에 함유된 같은 농도의 Ca2UO2(CO3)3(aq)의 발광세기에 비해 약하다. 표준용액의 Ca2UO2(CO3)3(aq)를 천연 유기물질이 함유된 지하수에 섞었을 때에도 Ca2UO2(CO3)3(aq)의발광 세기가 감소한다. 이러한 현상의 원인을 지하수의 천연 유기물질과 Ca-U(VI)-탄산염 화학종의 상호작용으로 인해 비발광성 U(VI) 착물이 형성되기 때문인 것으로 설명하였다.

영문 초록

The interaction of U(VI) (hexavalent uranium) species with natural organic matter (NOM) in KURT (KAERI Underground Research Tunnel) groundwater is investigated using a laser spectroscopic technique. The luminescence spectra of the NOM are observed in the ultraviolet and blue wavelength regions by irradiating a laser beam at 266 nm in groundwater. The luminescence spectra of U(VI) species in groundwater containing uranium concentrations of 0.034-0.788 mg·L-1 are measured in the green-colored wavelength region. The luminescence characteristics (peak wavelengths and lifetime) of U(VI) in the groundwater agree well with those of Ca2UO2(CO3)3(aq) in a standard solution prepared in a laboratory. The luminescence intensities of U(VI) in the groundwater are weaker than those of Ca2UO2(CO3)3(aq) in the standard solution at the same uranium concentrations. The luminescence intensities of Ca2UO2(CO3)3(aq) in the standard solution mixed with the groundwater are also weaker than those of Ca2UO2(CO3)3(aq) in the standard solution at the same uranium concentrations. These results can be ascribed to calcium-U(VI)-carbonate species interacting with NOM and forming non-radiative U(VI) complexes in groundwater.

키워드

지하수 천연 유기물질 우라늄-탄산염 화학종 레이저 분광학 발광 Groundwater Natural organic matter Uranium-carbonate species Laser spectroscopy Luminescence