Sorption behavior of niobium onto clay minerals in the presence of Ca

Ca存在下における粘土鉱物へのNb収着挙動

大平 早希  ; 飯田 芳久 

Ohira, Saki; Iida, Yoshihisa

ニオブ-94(Nb-94)の鉱物への収着分配係数(d)は、放射性廃棄物処分の安全評価において重要なパラメータの一つである。先行研究で、アルカリ条件下におけるNbのdは、Caの存在下で、Naの存在下よりも2桁高い値が報告されていた。本研究では、粘土鉱物へのNb収着に対するCaの影響を再検討するためにNb収着実験を行い、沈殿生成の有無を確認するためにブランクテストを行った。その結果、モンモリロナイトとイライトへのNb収着は、Ca濃度には依存せず、Ca存在下で得られたd値はCa非存在下での値と同じであることが分かった。鉱物表面での錯形成による収着を仮定した収着モデルを構築し、地球化学計算コードを用いて計算を行った。その結果、表面種X_ONb(OH)とX_ONb(OH)を用いたモデルにより、得られたデータの傾向を再現可能なことを確認した。

The sorption distribution coefficient (d) of niobium-94 (Nb-94) on minerals is one of the important parameters in safety assessment of radioactive waste disposal. In a previous study, the d values of Nb under alkali condition in the presence of Ca, were two orders of magnitude higher than those in the presence of Na. In this study, Nb sorption experiments were performed to reexamine the effect of Ca on Nb sorption on clay minerals, and blank tests were performed to check for precipitation formation. The results showed that the Nb sorption onto montmorillonite and illite, did not depend on the Ca concentration, and d values obtained in the presence of Ca were the same as those in the absence of Ca. A sorption model assuming sorption by complexation on the mineral surface was developed and then calculated using the geochemical calculation code. The model with the surface species X_ONb(OH) and X_ONb(OH) represented trends in the data obtained.