흑운모의 인위적 풍화와 우라늄 수착 특성

• 영문명: Artificial Weathering of Biotite and Uranium Sorption Characteristics
• 발행기관: 한국방사성폐기물학회
• 저자명: 이승엽 백민훈 이재광
• 간행물 정보: 『Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology (JNFCWT)』Vol.7 No.1, 33~38쪽, 전체 6쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2009.03.31

국문 초록

신선한 흑운모 및 인위적으로 풍화시킨 흑운모에 대한 우라늄 수착 실험을 실시하였다. 실험 이후, 원심분리하여 상등액은 유도결합플라즈마분광분석(ICP-MS)으로 우라늄 농도를 분석하였고, 고체시료는 X-선 회절분석(XRD) 및 주사전자현미경(SEM) 분석을 실시하였다. 3 mm 이하의 흑운모 시료를 7개월간 실험실에서 풍화시킨 후, 신선한 흑운모와 동일한 조건으로 pH 변화에 따른 우라늄 수착량을 구하였다. 낮은 pH(pH 3)에서는 흑운모에 대한 우라늄의 수착이 크지 않았지만, pH가 증가함에 따라 점차 우라늄 수착이 증가하는 경향을 보였다. 풍화된 흑운모의 우라늄 수착량은 신선한 흑운모에 비해 작았고 높은 pH(pH 11)에서는 그 차이가 더 심하였다. 풍화된 흑운모의 낮은 우라늄 수착특성은 광물 표면의 변화 및 주위 용존이온들의 화학적 거동에 의한 것으로 보인다. 풍화된 흑운모 시료에는 광물 표면에서 선호되는 흡착자리가 파괴되거나 용해되고 더불어 용존 이온들의 콜로이드화에 의해 우라늄-광물 표면 수착반응이 감소되는 것으로 보인다.

영문 초록

An experiment for uranium sorption onto fresh and weathered biotites was performed. After centrifugation, concentrations of uranium in the supernatants were analyzed using ICP-MS, and biotite samples were investigated using XRD and SEM. With powdered biotites (<3 mm in size), we have conducted uranium sorption experiments about fresh and weathered biotites to obtain uranium sorption amounts in various pH conditions. The uranium sorption was not high at a low pH (e.g., pH 3), but increased with increasing pH. There were lower uranium sorption by the weathered biotites than by the fresh ones, and the difference was much larger at higher pH (e.g., pH 11). The lower sorption values of uranium by the weathered biotites may be caused by a change of mineral surfaces and a chemical behavior of surrounding dissolved elements. It seems that the uranium-mineral interaction has been diminished, especially, in the weathered biotite by a destruction and dissolution of preferential sorption sites on the mineral surfaces and by the colloidal formation from dissolved elements.

키워드

흑운모 풍화 우라늄 수착 콜로이드 Biotite Weathering Uranium Sorption Colloid