Leaching of $^{54}Mn$, $^{60}Co$, $^{85}Sr$ and $^{137}Cs$ Deposited to Paddy Soil during the Growing Season of Rice

벼 재배기간 중 논 토양에 처리한 $^{54}Mn$, $^{60}Co$, $^{85}Sr$, $^{137}Cs$의 용탈

Leaching of $^{54}Mn$, $^{60}Co$, $^{85}Sr$ and $^{137}Cs$ in paddy soil was studied using lysimeter cultures in a greenhouse. The radionuclides were applied to the water surfaces shortly before transplanting and five different times between transplanting and harvest. Fertilizer KCl and slaked lime were added simultaneously in the rate of 83kg and 200kg, respectively, per l0a following the first application after transplanting. Percolating water was sampled until two days before harvest. Concentrations of the radionuclides in percolating water decreased in the order of $^{85}Sr$ > $^{54}Mn$ > $^{60}Co$ > $^{137}Cs$ on the whole. Time taken to reach the maximum was the shortest for $^{137}Cs$(< one week) and the longest for $^{54}Mn$ and $^{85}Sr$. Six days' water dropping started 47 days after transplanting reduced the concentrations of $^{54}Mn$, $^{60}Co$, $^{85}Sr$ and $^{137}Cs$ by factors of 30-180, 3-75, 2-4 and 3-6, respectively, depending on the application time. After the significant decrease, $^{54}Mn$ concentration tended to gradually increase but $^{137}Cs$ did to the contrary Percent leaching varied 0.09-6.2% for $^{54}Mn$, 0.009-0.9% for $^{60}Co$, 1.4-14.4% for $^{85}Sr$ and 0.002-0.06% for $^{137}Cs$, with the application time. The highest leaching came from the application at 40 days after transplanting for all the radionuclides. The addition of KCl and lime increased percent leaching of the radionuclides by factors of 9, 85, 4 and 9, respectively.

논의 방사능 오염시 환경영향 평가 및 방사능으로 부터의 농업환경 보전대책 수립에 필요한 기초자료를 제공하기 위하여 온실내에 장치한 lysimeter의 담수 표면에 벼의 이식전 한 시기 및 이식후 다섯 시기에 $^{54}Mn$, $^{60}Co$, $^{85}Sr$, $^{137}Cs$의 혼합용액을 처리한 후 토양 삼투수중 핵종 농도의 시간 경과에 따른 변화를 추적하고 재배기간중의 용탈율을 측정하였다. 또한 염화칼리와 소석회의 동시첨가가 방사성 핵종의 용탈에 미치는 영향을 조사하였다. 본 실험의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 토양삼투수내 방사성 핵종의 농도는 대체로 $^{85}Sr$ > $^{54}Mn$ > $^{60}Co$ > $^{137}Cs$의 순이었으며 최고농도에 도달하는 시간은 $^{137}Cs$이 1주일 이내로 가장 빨랐고 $^{54}Mn$와 $^{85}Sr$가 비교적 늦어 처리시기에 따라서는 중간낙수 전까지 계속 증가하였다. 2. 이식 후 47일(7월 13일)에 실시한 중간낙수에 의해 토양삼투수중 $^{54}Mn$ 농도는 처리시기에 따라 $1/30{\sim}1/180$로 감소하여 가장 크게 감소하였고 $^{60}Co$, $^{137}Cs$, $^{85}Sr$의 경우는 각각 $1/3{\sim}l/75$, $1/3{\sim}1/6$ 및 $1/2{\sim}1/4$로 감소하였다. 중간낙수 이후 $^{54}Mn$의 삼투수중 농도는 계속 증가하는 경향이었으나 $^{137}Cs$의 경우는 서서히 감소하는 경향이었다. 3. 방사성 핵종의 용탈율은 $^{85}Sr$ > $^{54}Mn$ > $^{60}Co$ > $^{137}Cs$의 순으로 처리시기에 따라 $^{85}Sr$는 $1.4{\sim}14.4%$, $^{54}Mn$는 $0.09{\sim}6.2%$, $^{60}Co$은 $0.009{\sim}0.9%$, $^{137}Cs$은 $0.002{\sim}0.06%$의 범위였다. 네 핵종 모두 가장 높은 용탈율을 보인 것은 이식후 40일(7월 6일) 처리에서였다. 4. 이식후 13일 방사성 핵종 처리후 10a당 각각 83kg 및 200kg 수준의 염화칼리와 소석회의 동시살포에 의해 $^{54}Mn$, $^{60}Co$, $^{85}Sr$, $^{137}Cs$의 용탈율은 각각 9배, 85배, 4배 및 9배 정도 증가하였다.