국산벤토나이트에서의 요오드이온의 확산특성

Diffusion Characteristics of Iodide in a Domestic Bentonite of Korea

압축 벤토나이트에서 핵종이동은 확산에 의해 지배된다. 국산 벤토나이트에 대한 음이온핵종의 확산 특성 규명을 위해서 요오드이온을 대상으로 관통확산실험을 수행하였다. 대상매질은 동해안 지역의 벤토나이트를 사용하였으며, 실험용액은 합성 모의지하수에 I-125를 첨가하여 사용하였다. 압축 벤토나이트의 충전밀도는 1.2, 1.4, 1.7Mg/㎥등 세가지로 하였다. 요오드이온의 겉보기확산계수와 유효확산계수는 충전밀도가 증가함에 따라 감소하였고, 이들 확산계수의 값은 각자 3.80-7.12$\times$$10^{-11}$ $m^2$/s와 1.25-7.97$\times$$10^{-12}$ $m^2$/s의 범위에 있었다. 실험결과, 겉보기확산계수는 벤토나이트의 공극구조에 의존하였으며, 유효확산계수는 공극구조는 물론 핵종확산이동에 이용된 유효공극율에 의해 좌우되었다. 본 연구에서 얻어진 결과는 처분장안전성평가의 기초자료로 활용될 것이다.

The transport of radionuclides in a compacted bentonite is dominated by diffusion. Through-diffusion tests for iodide were performed to investigate the diffusion characteristics of anionic radionuclides in a domestic bentonite. The bentonite used was sampled from the southeastern area of Korea and the solution was synthetic groundwater spiked with a tracer of I -125(as Na$^{125}$ I). The dry densities of compacted bentonite were 1.2, 1.4, and 1.7 Mg/㎥. The apparent diffusion coefficients and the effective diffusion coefficients of the iodide decrease with increasing dry density. The values were from 3.80 to 7.12$\times$10$^{-11}$ $m^2$/s for the apparent diffusion coefficients and from 1.25 to 7.97$\times$10$^{-12}$ $m^2$/s for the effective diffusion coefficient, respectively. The experimental results also showed that the apparent diffusion coefficients depended on the pore structure of compacted bentonite and the effective diffusion coefficients were attributed to the pore structure and the effective porosity that represents the available pathway for the diffusional transport of iodide. The results obtained will be used as basic data for the safety assessment of a repository.