Studies on the Sorption and Fixation of Cesium by Vermiculite (II)

The adsorption mechanism of Cs-137 in low level radioactive solution by vermiculite treated with Na ion is studied in order to investigate its effective utilization for the radioactive effluent treatment. The beneficial role of Na-vermiculite is that Na ion can induce the wider c-axis spacing in which Cs ion can be sorbed in vermiculite. Cation exchange capacity and distribution coefficient of cesium seems to be influenced by the variation of c-axis spacing of vermiculite. Comparative identification and detection with the characteristic analyses of X-ray diffraction and electron diffraction patterns, diffrential thermal analysis and electron microscopy of Na-, K- and Cs-vermiculite are studied for the phemomena of Cs adsorption by vermiculite. This importance of the utilization in terms of adsorption and fixation of cesium involving vermiculite is discussed. It is found that the Na-vermiculite is valuable outside charging material for high level radioactive liquid waste storage tank of underground to protect the pollution of the underground water.

천연 점토 광물질의 ion교환능은 비교적 낮지만, 여러가지 황성화법에 의하여 교환능의 개설이 기대된다. 본 연구에 있어서는 점토 광물질 중에서도 교환 흡착능이 비교적 큰 vermiculite를 사용하여 저준위 방사성 액체 폐기물을 처리하는데 있어서 효과적인 이용 방법을 검토하기 위하여 vermiculite의 이온교환 기능에 관한 기초 연구를 실험하였다. Cs 이온의 교환능 및 분배계수는 Cs-l37의 방사능도를 Scintillation counter로 측정하였고, 천연 및 활성화된 vermiculite에 대한 특성은 X-ray회절과 전자회절에 의한 분석 및 열시차 분석과 아울러 전자 현미경에 의한 검사에 의거 해석하였다. Na-vermiculite에 의한 Cs이온의 교환 및 흡착에 있어서는 결정격자의 C-axis spacing의 수축을 초래하게 되고, Cs이온의 교환능은 주로 C-axis spacing의 크기에 좌우된다고 본다. Na-vermiculite에 의한 Cs이온의 교환 및 흡착 연구를 수행함으로서 저준위 방사성 핵종의 처리 분만 아니라, 고 방사성 폐액 저장 tank의 외각 충진 물질로서 Cs-137과 같이 반감기가 긴 핵종의 leakage로 인한 지하수 오염을 방지할 수 있는 재질로서도 적합하다.