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コロイドが存在する状態での核種の分配挙動の確認手法の検討

Experimental determination of distribution behavior of radionuclides in the presence of colloidal substance

久野 義夫; 諸岡 幸一*; 笹本 広  ; 油井 三和

Kuno, Yoshio; Morooka, Koichi*; Sasamoto, Hiroshi; Yui, Mikazu

放射性廃棄物の地層処分における性能評価では、核種移行における遅延効果は一般に分配係数(Kd)によって評価されている。しかしながら、液相にコロイドが存在する場合、コロイドは核種を収着する可能性があるため、Kdの値に影響を及ぼすことが考えられる。本研究では、核種の収着挙動に及ぼすコロイドの影響を調べるために、Cs,ベントナイトコロイド及び石英砂を用いたバッチ法による収着試験を実施した。Csの石英砂へのKd(Kd$$_{1}$$)及びベントナイトコロイドへのKd(Kd$$_{2}$$)は、固相中,コロイド中及び液相中のCsの存在量から求め、試験溶液を分離するフィルタの孔径により、これらの核種の存在量の区分を行った。その結果、固相とコロイドが単独で存在する状態で取得された分配係数から、両者が共存する状態での核種の分配挙動を評価できることが確認された。このようなコロイドが共存する試験溶液の分画において、適切なろ過手法を選択することは、核種の固相への収着挙動に及ぼすコロイドの影響を見積もるうえで有効であることを確認した。

In the performance assessment of the geological disposal of radioactive wastes, the retardation of radionuclide migration is generally evaluated by using sorption distribution coefficient (Kd). The Kd values would, however, be influenced by the presence of colloidal substance in aqueous phase because these colloids may have the potential abilities to sorb the radionuclides. In this study, Cs-137, bentonite colloids and quartz sands were used for the batch-type sorption tests in order to investigate the influence of colloids on the sorption behavior of radionuclides. The Kds of Cs-137 onto quartz sands (Kd$$_{1}$$) and bentonite colloids (Kd$$_{2}$$) were determined from the distributed amounts in solid phase, colloidal phase and aqueous phase, which were distinguished by the pore size of filters used for the separation of experimental solutions. Distribution behavior of radionuclides in the coexistence of quartz sands and bentonite colloids was able to be evaluated from the Kd$$_{1}$$ and Kd$$_{2}$$ those were obtained from other sorption tests carried out in the separate presence of sands and colloids. To select a suitable filtration method for the separation of the colloidal solutions enables to estimate the influence of colloids on the sorption behavior of radionuclides to solid phase.

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