벤토나이트 완충재의 구리치환 반응 특성 (Characteristics for the Copper Exchange Reaction by Bentonite Buffer)

서지정보

· 발행기관 : 한국광물학회
· 수록지 정보 : 광물과 암석 / 27권 / 4호 / 293 ~ 299페이지
· 저자명 : 이승엽, 이지영, 정종태, 김경수

초록

고준위폐기물의 심지층 처분을 위해 완충재인 벤토나이트가 반드시 필요하고, 지하 환경에서이 물질의 장기적 특성 변화를 아는 것은 매우 중요하다. 본 실험에서 폐기물 금속용기의 구리코팅 성분이 부식되면서 구리이온 농도가 증가한다고 가정하였을 때, 완충재인 벤토나이트 점토(몬모릴로나이트)의 층간 양이온들의 이온교환 및 용출 특성 등을 실험을 통해 살펴보았다. 용존 구리와 벤토나이트와의 반응실험에서 팽창성 점토의 Na가 선택적으로 먼저 Cu에 의해 치환되었고 Ca는 상대적으로시간을 두고 이온교환되었다. 그리고 구리로 치환된 몬모릴로나이트는 X-선회절 분석결과 원시료에비해 층간간격이 다소 줄어든 특징적인 비대칭 회절형태로 관찰되었다. 이러한 실험결과는 지하처분조건에서 고유 벤토나이트 성질의 점진적인 변화를 간접적으로 지시하는 것으로, 향후 다양한 추가실험을 통해 처분장 완충재의 화학적⋅광물학적 특성 변화를 연구할 계획이다.

영어초록

The bentonite, a buffer material, is essential for the deep geological disposal of HLW(high-level radioactive waste), and it is important to know its characteristic long-term evolution in theunderground environment. With an assumption that the concentration of aqueous copper ions willincrease if copper-coated materials on a metal canister are corroded, we examined some characteristicion-exchanges and cation release phenomena occurring in the bentonite clay (montmorillonite)interacted with aqueous Cu cations. During the interaction between dissolved copper and bentonite, Narather than Ca cations in the expandable clay were preferentially replaced by Cu ions in theexperiment. In addition, the Cu-exchanged montmorillonite was characterized by an asymmetric X-raydiffracted pattern with relatively collapsed interlayers compared to the raw sample. These resultsindicate that the gradual change of the original bentonite property may occur in a underground disposalcondition. We are going to further study the characteristic chemical and mineralogical changes of thebentonite buffer to be used for the disposal site by conducting additional experiments.

참고자료

· 없음