炭酸存在下におけるウラン-新第三紀堆積岩の収着挙動

Sorption behavior of uranium ion on Neogene sedimentary rocks in the presence of carbonate

春木 和人*; 佐々木 隆之*; 桐島 陽*; 笹本 広   ; 望月 陽人  ; 宮川 和也   

Haruki, Kazuto*; Sasaki, Takayuki*; Kirishima, Akira*; Sasamoto, Hiroshi; Mochizuki, Akihito; Miyakawa, Kazuya

放射性廃棄物処分の核種移行評価において、地下水中の核種の母岩への収脱着反応による移行遅延の影響は重要である。一般に還元雰囲気の深部地下水中で4価として存在するウランは、溶解度が低く母岩表面への収着能が高い。近年、高炭酸濃度下において、酸化還元平衡で共存する6価ウラニルイオン(UO)がウラニル炭酸錯体を形成し、支配化学種となることが熱力学的考察により指摘されている。我が国を代表する岩種である新第三紀堆積岩の地下水中にはしばしば比較的高濃度の炭酸が見られることから、新第三紀堆積岩に対するウラニル炭酸錯体の収着挙動の理解に関心が高まっている。本研究では、幌延地域に分布する新第三紀堆積岩である稚内層の珪質泥岩を用いて、ウランの収着挙動に対する炭酸の影響に着目したバッチ試験を実施した。炭酸を含まない場合、pHと共にウランの収着分配係数(Kd)値が上昇する傾向が見られた。一方炭酸を含む場合、pH上昇に伴いKdに低下傾向が見られ、中性pHにおいて炭酸によるKd値の低下が顕著であった。今後は、さらなるデータの取得とともに、固相表面の化学状態および液相化学種等の情報をもとに、ウランの収着挙動について考察を進める。

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