Numerical simulation of the influence of humic-complexation on the migration of radionuclide through porous media; A Consideration of the sensitivity of analytical parameters

多孔質媒体での放射性核種移行性に及ぼす腐植物質錯体形成の影響についてのシミュレーション解析; 錯形成反応における非平衡と腐植物質の収着性に関する一考察

田中 忠夫 ; 向井 雅之 

Tanaka, Tadao; Mukai, Masayuki

環境中に存在するフミン酸などの腐植物質は多くの陽イオン性金属元素と錯体を形成することから、放射性廃棄物の処分によって環境中へもたらされる放射性金属元素に対しても環境中移行現象に影響を及ぼす可能性が指摘されている。本検討では、腐植物質が存在する環境を想定し、多孔質媒体中を移行する陽イオン性放射性核種の移行に及ぼす錯形成の影響を解析した。解析においては、陽イオン種と錯体種の間での化学形変化を瞬時平衡反応あるいは一次の速度依存反応とみなした。数値解析結果は、地質環境中における放射性核種の移行に及ぼす腐植物質錯体形成の影響を具現化した。腐植物質共存下での放射性核種の移行性は、陽イオン種と錯体種の分配係数の大小関係によって支配されることを示した。また、瞬時平衡反応系における錯体の安定度定数あるいは錯形成反応における速度定数が放射性核種の移行に大きく影響することを示した。

The present paper describes a theoretical evaluation of the influence of humic-complexation on migration of cationic radionuclides through porous media, where it is assumed that complexation reactions between radionuclides and natural organics, such as humic acid and fulvic acid, can be regarded to follow an instantaneous equilibrium or a first-order kinetic reaction. The calculation results revealed that radionuclide migration in the presence of humic substance was predominantly controlled by relative magnitude of distribution coefficients between the cationic radionuclides and the complexed radionuclides. Radionuclide migration was also affected significantly by the stability of the complexes or the rate constants of the complexation reaction.