還元環境下における高イオン強度溶液中のセレンの溶解度

Solubility of selenium at high ionic strength under anoxic conditions

飯田 芳久 ; 山口 徹治 ; 田中 忠夫 ; 中山 真一 

Iida, Yoshihisa; Yamaguchi, Tetsuji; Tanaka, Tadao; Nakayama, Shinichi

放射性廃棄物の地層処分の安全評価において、放射性核種の溶解度は重要な評価因子である。深地層の還元的な環境における高イオン強度溶液中のセレン(Se)の溶解度を調べた。その結果、支配的な溶存化学形は、セレン化水素及びポリセレナイドであった。また、溶解度制限固相はpH5から8ではアモルファスセレン、pH9から13では結晶質セレンであった。溶液中Se濃度のpH依存性及びイオン強度依存性の解析結果に基づき、溶解反応と平衡定数,イオン相互作用係数を求めた。また、アモルファスセレン固相及びポリセレナイド種の生成自由エネルギーを決定した。本結果に基づき、深地層の還元的な環境におけるSeの溶解度の変動幅が評価可能となった。

Solubility experiments for selenium were performed at high ionic strengths under anoxic conditions. Dominant aqueous selenium species were identified as hydrogen selenide at pH between 5 and 8, and polyselenide at pH between 9 and 13 by UV-Vis absorption spectrometry. A solubility-limiting solid was determined to be amorphous selenium at pH between 5 and 8, and crystalline selenium at pH between 9 and 13. The equilibrium constants and ion interaction coefficients for HSe- and Se42- versus Na+ were determined by specific ion interaction theory.