Chemical Treatment of Low-level Radioactive Liquid Wastes(II) (The Determination of Cation Exchange Capacity on various Clay Minerals)

원자력 발전소에서 나오는 방사성 핵종이 clay 속에 고정되는 반응기구를 분석하기 위해서 clay의 양이온 교환능을 Sawhney 방법으로 측정했다. Clinoptilolite, vermiculite 및 sodalite들의 PH dependent CEC를 측정한 결과 총 양이온 교환능의 약 70% 정도가 영구 고정되어진다고 생각되는 neutral salt CEC에 의해 일어나고 나머지는 가역과정인 clay 속의 유기물질과 다른 급속(Al, Mg)의 치환에 의해서 일어난다는 결론을 얻었으며, pH 9 이상에서 clay에 의한 방사성 핵종의 제거는 이온 교환 기구에 의한 고정보다 오히려 중금속 이온의 침전에 의해서 더 많이 일어난다는 것도 밝혀냈다. 그리고 연속 치환에 의해서 처리된 Na-clay는 방사성 핵종제거에 상당히 향상된 제거 효율을 나타내고 있다.

This experiment has been carried out to determine the pH dependent cation exchange capacity concerning the sorption phenomenon of long-lived radionuclides contained in low-level liquid radioactive waste on various clay minerals. The pH dependent cation exchange capacity determined by Sawhney's method are used to the analysis of sorption phenomenon. About 70 percent of the total cation exchange capacity is contributed by the pH dependent CEC due to the negative charge originated naturally in clays in case of clinoptilolite, vermiculite and sodalite. It is sugested in this test that the high neutral salt CEC, that is, highly charged clays would show good fixation yield. The removal of radionuclides at the pH range more than pH 9 is considered the hydroxide precipitation of metal ion rather than the cation exchange. The Na-clay prepared by the method of successive isomorphic substitution with electrolyte showed a considerable improvement in removal efficiency for the decontamination.