Study on the Solubility of U(VI) Hydrolysis Products by Using a Laser-Induced Breakdown Detection Technique

레이저유도파열검출 기술을 이용한 우라늄(VI) 가수분해물의 용해도 측정

The solubility of U(VI) hydrolysis products was determined by using a laser-induced breakdown detection (LIBD) technique. The experiments were carried out at uranium concentrations in range from $2{\times}10^{-4}\;M\;to\;4{\times}10^{-6}\;M$, pH values between 3.8 and 7.0, the constant ionic strength of 0.1 M $NaClO_4$ and the temperature of $25.0{\pm}0.1^{\circ}C$. The solubility product of U(VI) hydrolysis products was calculated from LIBD results by using the hydrolysis constants selected in NEA-TDB. The solubility product extrapolated to zero ionic strength, ${\log}K^{\circ}_{sp}=-22.85{\pm}0.23$ was calculated by using a specific ion interaction theory (SIT). The spectral features of ionic species in uranium solutions were investigated by using a conventional UV-visible absorption spectrophotometer and a fluorophotometer, respectively, $(UO_2)_2(OH)_2^{2+}\;and\;(UO_2)_3(OH)_5^+$ were dominant species at uranium concentration of $2{\times}10^{-4}\;M$.

레이저유도파열검출 기술을 이용하여 우라늄(VI) 가수분해물의 용해도를 측정하였다. 측정 용액의 우라늄 농도 범위는 $2{\times}10^{-4}{\sim}4{\times}10^{-6}\;M$, pH 범위는 $3.8{\times}7.0$, 그리고 이온 강도는 0.1 M $NaClO_4$이며, 온도는 $25.0{\pm}0.1^{\circ}C$로 유지하였다. 문헌에 제시된 가수분해 상수와 specific ion interaction theory(SIT)를 이용하여 이온 강도 I=0 일 때의 용해도 곱 (solubility product) 상수 ${\log}K^{\circ}_{sp}=-22.85{\pm}0.23$를 구하였다. 동일한 시료에 대해 흡수 및 형광 스펙트럼을 측정하여 가수분해 화학종의 존재를 확인하였다. $2{\times}10^{-4}\;M$ 우라늄 농도에서 용액 중에 존재하는 주요 가수분해 화학종은 $(UO_2)_2(OH)_2^{2+}$와 $(UO_2)_3(OH)_5^+$임을 보였다.