Geochemical behavior of Ra in a uranium mill tailings pond of the Ningyo-toge mine area

人形峠ウラン鉱山地域におけるラジウムの地球化学的挙動

田中 万也  ; 栗原 雄一*  ; 富田 純平  ; Maamoun, I.; 山崎 信哉*; 徳永 紘平   ; 福山 賢仁*; 香西 直文   

Tanaka, Kazuya; Kurihara, Yuichi*; Tomita, Jumpei; Maamoun, I.; Yamasaki, Shinya*; Tokunaga, Kohei; Fukuyama, Kenjin*; Kozai, Naofumi

本研究では、人形峠環境技術センターの鉱さいたい積場において表層堆積物と水試料を採取してそれぞれRa分析を行った。XRD分析から堆積物は主にフェリハイドライトやゲーサイトなどの鉄水酸化物からなることが分かった。堆積物のRa濃度は12,000から29,000Bq/kgで水中のRa濃度は60から580mBq/Lであった。結果として、堆積物と水との間の見かけの分配係数は3.110から3.810mL/gと見積もられた。これは、フェリハイドライトやゲーサイトに対して実験的に求められている分配係数よりも高い値であった。そのため、マンガン(IV)酸化物のようなラジウムを強く吸着するような鉱物が堆積物中に微量に含まれている可能性や下層堆積物からのラジウム供給により表層堆積物中のRa濃度が高まっている可能性がある。

We collected surface sediment and water samples at a U mill tailings pond in the Ningyo-toge center. Radioactivity concentrations of Ra in sediments were 12,000 - 29,000 Bq/kg while those in water ranged from 60 to 580 mBq/L. As a result, apparent distribution coefficients of Ra between ferric sediment and water were estimated to be 3.1 10 - 3.8 10 mL/g, which were higher than reported ones for ferrihydrite and goethite. This suggests that another host on which Ra is strongly fixed would be present in sediment if we assume equilibrium between sediment and water. It is possible that Mn(IV) oxide as a minor component contributed to an increase in the apparent distribution coefficients. Another possibility is upward flow of pore water containing Ra or diffusion of Ra released from lower sediment layers. Either scenario provides additional input of Ra to surface sediment. In this case, surface sediment and water did not reach equilibrium with each other, but Ra concentrations in surface sediments were governed by dynamics through input of Ra from porewater as well as groundwater in sediment-water interaction.