The mobility of radionuclides in the subsurface environment is governed by a interaction of radioactivity characteristics and geochemical conditions with adsorption reactions playing a critical role. This study investigates the characteristics and mechanisms of radionuclides adsorption on site media in viewpoint of nuclear safety, particularly focusing on the potential effect of seawater infiltration in coastal site near nuclear power plant. Seawater intrusion alters the chemistry in groundwater, including parameters such as pH, redox potential, and ionic strength, thereby affecting the behavior of radionuclides. To assess the safety of site near nuclear power plant and the environmental implications of nuclide leakage, this research conducted various experiments to evaluate the behavior of radionuclides in the subsurface environment. High distribution coefficients (50-2,500 ml/g) were observed at 10 mg/L Co, with montmorillonite > hydrobiotite > illite > kaolinite. It decreased with competing cations (Ca2+) and was found to decrease significantly by 90% with a decrease in pH to 4. It is believed that the adsorption capacity of cationic radionuclides decreases significantly as the clay mineral surface becomes less negatively charged. For Cs, the distribution coefficient (180-560 ml/g) was higher for montmorillonite > hydrobiotite > illite > kaolinite. Compared to Co, it was found to be less influenced by pH and more influenced by competing cations. For Sr, the distribution coefficient (100-380 ml/g) was higher in the order of hydrobiotite > montmorillonite > illite > kaolinite. Compared to Cs, it was found to be less affected by pH and also less affected by the effect of competing cations compared to Cs. Seawater samples from Gampo and Uljin site near Nuclear Power Plant in Korea were analyzed to determine their chemical composition, which was subsequently used in adsorption experiments. Additionally, the seawater-infiltrated groundwater was synthesized in laboratory according to previous literature. The study focused on the adsorption and behavior of three key radionuclides such as cesium, strontium, and cobalt onto four low permeability media (clay minerals) such as kaolinite, illite, hydrobiotite, and montmorillonite known for their high adsorption capacity at a site of nuclear power plant. At concentrations of 5 and 10 mg/L, the adsorption coefficients followed the order of cobalt > cesium > strontium for each radionuclide. Notably, the distribution coefficient (Kd) values exhibited higher values in seawater-infiltrated groundwater environments compared to seawater with relatively high ionic strength. Cobalt exhibited a substantial adsorption coefficient, with a marked decrease in Kd values in seawater conditions due to elevated ionic strength. In contrast, cesium displayed less dependency on seawater compared to other radionuclides, suggesting distinct adsorption mechanisms, possibly involving fractured edge sites (FES) in clay. Strontium exhibited a significant reduction in adsorption in seawater compared to groundwater in all Kd sorption experiments. The adsorption data of cobalt, cesium, and strontium on clay minerals in contact with seawater and seawater-infiltrated solutions offer valuable insights for assessing radioactive contamination of groundwater beneath coastal site near nuclear power plant sites. This research provides a foundation for enhancing the safety assessment protocols of nuclear power plant sites, considering the potential effects of seawater infiltration on radionuclide behavior in the subsurface environment.

Montmorillonite plays a key role in engineered barrier systems in the high-level radioactive waste repository because of its large sorption capacity and high swelling pressure. However, the sorption capacity of montmorillonite can be largely varied dependent on the surrounding environments. This study conducted the batch simulation for U(VI) sorption on Na-montmorillonite by utilizing the cation exchange and surface complexation coupled (2SP-NE-SC/CE) model and evaluated the effects of physicochemical properties (i.e., pH, temperature, competing cations, U(VI) concentration, and carbonate species) on U(VI) sorption. The simulation demonstrated that the U(VI) sorption was affected by physicochemical properties: the pH and temperature relate to aqueous U(VI) speciation, the competing cations relate to the cation exchange process and selectivity, the U(VI) concentration relates to saturation at sorption sites. For example, the Kd (L kg−1) of Na-montmorillonite represented the largest values of 2.7×105 L kg−1 at neutral pH condition and had significantly decreased at acidic pH<3, showing non-linear and diverse U(VI) sorption at the ranged pH from 2 to 11. Additionally, the U(VI) sorption on montmorillonite significantly decreased in presence of carbonate species. The U(VI) sorption for long-term in actual porewater chemistry and temperature of high-level radioactive waste repository represented that the sorption capacity of Na-montmorillonite was affected by various external properties such as concentration of competing cation, temperature, pH, and carbonate species. These results indicate that geochemical sorption capacity of bentonite should be evaluated by considering both geological and aquifer environments in the high-level radioactive waste repository.

A class of phenolphthalein anilide based poly(ethersulfone) (PES) block copolymers containing pendent quaternary ammonium (QA) groups was prepared as anion exchange membranes by reaction involving nucleophilic substitution, benzylic bromination, quaternization and anion exchange with hydroxide ions. Hexafluorobenzene (HFB) was utilized as a linkage group between the hydrophobic and hydrophilic oligomer blocks. Nano-phase separated membrane morphology due to block structure of poly (ethersulfone) serves for better management of absorbed water for higher hydroxide conductivity with good thermal, and dimensional stability. The water uptake, swelling ratio, conductivity, and chemical stability of the copolymer membranes were comparatively investigated.

탄소전극과 이온교환막을 결합한 막결합 축전식 탈염(MCDI) 셀을 이용하여 환원전위가 다른 Na+과 Cu2+ 이온 혼합용액에서 Cu2+ 이온의 제거 특성을 연구 하였다. MCDI 셀에 일정한 전류밀도(1.5 mA/cm2)를 공급하면서 탈염을 실시한 결과 Cu2+ 이온은 일정한 제거속도를 유지하였지만 Na+ 이온의 제거량은 시간에 따라 감소하였다. 이는 Cu2+ 이온은 전착반응에 의해, Na+ 이온은 전기흡착 반응에 의해 제거되기 때문인 것으로 판단된다. Cu2+ 이온의 당량비가 0.14, 0.38, 0.50인 혼합용액을 탈염한 결과 제거된 이온 중 Cu2+ 이온의 당량비는 각 각 0.27, 0.60, 0.79로 나타났다. 이를 통해 Cu2+ 이온의 전착반응에 의해 혼합용 액에서 Cu2+ 이온의 제거율을 증가시킬 수 있음을 알 수 있었다.

A comparison of alkali metal cation and alkaline earth cation solvent extraction was made for three additional monoionizable crown ethers and one diionizable crown ether. sym-(n-Octyldibenzo)-16-crown-5-oxyacetic acid _1 exhibited high efficiency and selecvity in solvent extraction of alkali metal cations with respect to that observed with alkaline earth cations. Sizes of Na+ and Ca2+ appropriately match with the cavity size of monoethyl sym-bis[4(5)-tert-butylbenzo]-16-crown-5-oxymethylphosphonic acid _3. As the result, Na+ and Ca2+ are the best extracted. sym-(n-Octyldibenzo)-16-crown-5-oxymethyldiphosphonic acid _4was found to be somewhat selective for Na+ over Li+ and other alkaline earth metal cations. In the complexation of alklaine earth cations by crown ether diphosphonic acid _4, Ca2+ and Sr2+ are the appropriate sizes, but lager Ba2+ may be due to favorable formation of a sandwich type complex between the crown ether cavity and the dianion of the deprotonated crown ether phoaphonic acid moiety.

Competitive solvent extraction of alkaline earth metal cations from water into organic solvent containing the carboxylic acid crown ether and analogous crown ether phosphonic acid monoethyl esters were investigated. sym-(n-Decyldibenzo)-16-crown-5xyacetic acid _1 and monoethyl sym-(n-decyldibenzo)-16-crown-5-oxymethylphosphonic acid _3 are structurally identical except for the ionizable groups. Both of them provide similar extraction behavior in terms of efficiency and selectivity, but monoethyl sym-(n-decyldibenzo)-16-crown-5-oxymethylphosphonic acid _3 showed higher alkaline earth metals loadings at acidic or neutral media. Monoethylsym-(n-octyldibenzo)-16-rown-5-oxymethylphosphonic acid _2 showed better selectivity and alkaline earth metals loading than did the analogous sym-(n-octyldibenzo)-16-crown-5-oxymethyldiphosphonic acid _6.

Poly(vinyl alcohol) (PVA)/sulfosuccinic acid (SSA)-H+ 막은 1가 이온 Li+, Na+,K + 2가 이온 Mg2+, Ca2+,Ba2+, 3가 이온 Al3+로 치환하였다. 또한 Li+의 경우 치환도를 화하였다. 금속이온치환의 효과를 알아보기 위하여 Diffusion cell을 이용한 메탄올투과도를 측정하였다. 메탄올투과도를 1가 이온의 경우는 'Salting-out'효과뿐 아니라 electrostatic 가교와 금속 이온의 반응성에 의존한다고 사료되었다. 또한 Li+이온이 경우 치환도에 비례하여 메탄올 투과도가 감소하였는데 이는 'Salting-out'효과에 기인한다고 사료되어진다.

곁뿌림 산지초지의 조성, 수량, 식생 및 목초품질 등에 미치는 3요소(:0-0-0; 0-10-10; 6-15-15; 12-20-20; 24-25-20 kg/l0a/year)와 소석회 (0, 250kg/10a; 조성시만 시용)의 시용효과를 구명하는 10년간 시험후, 별도로 사심별 토괴의 화학성 등을 조사하였으며, 본보에서는 치환성 체기간 다양한 상호비율 및 사괴 보존성의 가시적 변화를 검토하였다. 1. 사괴비옥도 특성 및 grass tetany 임계수준과

산지초지개발과 聯關된 草地士壞개랑 및 施肥法改攻善을 馬하여 Homes의 Systematic variations 方法으로 多量要素 anions N : S : P 및 Cations K : Ca Ca:Mg 적정비료비율J인比率 (當量基準) 을 決定코자 山地 土爆을 공시한 Pot試驗으로 Orchardgrass-Ladino clover混播條件에서 수행한 결과는 1. 混播條件에서 各構成훌種別 最高收量을 얻기 위한 적정비료比率을 求하였다(Table 4), 大略的으로

방사성 폐기물의 주요 성분 중 하나인 Cs의 자연에서 정출되는 제올라이트인 차바자이트 (chabazite)에 대한 흡착 특성을 알아보기 위해 XRD, EPMA, EC, pH, ICP 분석방법을 이용하여 동정 및 화학성분 분석을 하였다. 그리고 추가적으로 양이온 교환능력을 확인하였고 시간과 농도에 따른 Cs 흡착 및 타 양이온(Li+, Na+, K+, Rb+, Sr2+)에 대한 경쟁흡착 실험을 실시하였다. 본 연구에 사용된 차바자이트의 화학식은 Ca1.15Na0.99K1.20Mg0.01Ba0.16Al4.79Si7.21O24였고 Si/Al 비율과 양이온 교환능력은 각각 1.50와 238.1 meq/100 g으로 측정되었다. 시간과 농도에 따른 Cs 흡착 등온 실험결과를 흡착 반 응 속도 모델과 등온 흡착 모델에 적용해본 결과 각각 유사 2차 반응과 Freundlich 모델에 부합하였으 므로 고체 표면에 흡착 물질이 2개 이상의 다중 흡착 층을 이루는 것을 알 수 있으며 모델로부터 유 도되는 상수 값을 통해 차바자이트의 Cs 흡착 능력정도를 평가하였다. 경쟁 흡착 실험 결과 이온의 종류에 따라 이온 교환되어 차바자이트 내에 존재하는 Cs의 몰 분율에서 차이를 보였다. 각 양이온과 세슘과의 액체에서 고체 내로 흡착되는 경쟁 경향이 Na+, Li+, Sr2+, K+ 그리고 Rb+ 순으로 선택성이 있었으며 이는 수화 직경의 순서와 유사한 양상을 보였다. Kielland 도시법을 이용하여 Cs과 타 양이 온의 교환 평형관계를 도시해 보았을 때에는 Sr2+가 가장 선택성이 높았으며 그 다음으로 Na+, Li+, K+, Rb+ 순으로 선택성이 나타났고 모든 타 양이온에 대하여 양의 값을 나타내었다. Kielland 도시법 에서 나타나는 평형상수 값의 순서는 열역학 및 반응 속도론적인 의미를 내포하고 있으므로 수용액에 서 공극 내로 들어가는 Cs은 Sr2+과의 공존 시 선호도가 높다는 것을 알 수 있다. 이는 경쟁하고 있는 수화된 양이온 간의 직경 차이가 원인일 것으로 추측된다. 본 연구 결과는 차바자이트가 높은 Cs 친 화력을 가지는 것을 보여줌으로써 방사성 물질로 오염된 물에서 Cs을 선택적으로 교환할 수 있음을 보여주고 있다.

Ca-형과 Na-형 벤토나이트는 물성의 차이로 인하여 그 용도를 달리하며, 국내에서는 Ca-형 벤토나이트만 산출되기 때문에 산업체에서는 Na-형으로 변환시켜 토목용이나 주물용으로 활용되고 있다. 이 연구는 Ca-형과 Na-형 벤토나이트의 몇 가지 물성을 비교하여 그 차별성을 명확히 밝히고자 한다. 또한 HDTMA(Hexadecyltrimethylammonium)나 CP(Cetylprydinium)와 같은 유기양이온을 Ca-형과 Na-형 벤토나이트에 치환시켜 유기 양이온과 벤토나이트와의 흡착 특성을 비교 하고자 시도되었다. Na-형 벤토나이트는 Ca-형 벤토나이트에 비해 강한 알카리성, 매우 높은 팽윤성과 점도를 나타내나, 양이온 교환능과 MB(Methylene Blue) 흡착양은 변화를 보이지 않는다. 탁도는 Na-형 벤토나이트가 높으며 시간의 변화에 따라서도 거의 변화가 초래되지 않았으나, Ca-형 벤토나이트는 단시간 내 급격하게 응집이 초래되었다. 열 분석 결과 큰 차이는 보이지 않으나 흡착수와 층간수의 분해는 Na-형 벤토나이트가 보다 저온에서 빨리 일어나며, 완전한 구조의 분해는 Ca-형 벤토나이트가 Na-형 벤토나이트보다 저온에서 용이하게 일어났다. HDTMA와 CP를 벤토나이트에 치환케 되면 대체적으로 강한 층간팽창이 초래되어 저면 간격이 40 a 이상 늘어남으로써 공간을 제공하여 연속적인 흡착이 초래되었다. HDTMA의 흡착은 양이온 교환능의 200% 이상을 치환하였을 때 거의 포화상태에 달하여 저면 간격이 37～38a으로 팽창이 초래되었으나, CP의 흡착은 양이온 교환능의 140% 이상을 치환케 되면 저면 간격이 40a에 달하여 거의 포화되었다. 이는 CP가 HDTMA보다 용이하게 층간팽창을 초래시키고 흡착이 일어남을 의미한다. CP와 Ca-형 및 Na-형 벤토나이트와의 흡착거동은 L형의 흡착등온선을 나타내었으며, 매우 규칙적이고 일관성 있게 흡착이 일어남으로써 안정한 상태를 유지하였다. 또한 층간 교환성 양이온 종에 관계없이 유기양이온 흡착거동은 거의 동일하게 일어났다.

방해석 결정 성장시 나타나는 미량금속 양이온의 분배현상을 표면침전 및 연속 결정 성장과정을 통하여 관찰하였다. A, B, C 유형의 순수한 방해석이 각각 3가지 다른 초기 농도 즉 0.02, 0.2, 0.4M의 CaCl2.2H2O로부터 형성되었으며 이들의 표면 형태는 합성용액의 조성과 성장 속도에 의해 조절됨을 알 수 있었다. B 유형이 표면형태가 좀더 복잡하지만 A, B 유형은 대체로 단순한1014면을 가진 방해석과 유사한 표면형태를 보여준다. 이에 반해 C 유형에서는 0112면이 주로관찰되었다. 순수한 방해석 위에 (Ca, Me)CO3층의 대해 1014면 3 방향에 대한 전자현미분석 결과 금속이온의 특징적인 분배현상을 알수 있었다. Mn2+ /과 Co2+ 는 0112 에 수직으로 반면 Sr2+ /는 1014에 수직 또는 평행한 방향으로 선택적으로 분배되는 현상이 관찰되었다. 합성 방해석 표면 형태에 따른 금속 이온들의 분배 친화도를 Mn2+ 이 C 유형〉B 유형 〉A 유형 그리고 Co2+ 은 B 유형 〉A 유형 〉C 유형이다. 이들중 Sr2+는 특히 1014면이 잘발달된 A유형에 더 많은 친화도를 갖는 것으로 나타났다.

In order to investigate the effects of pH and organic matter content on cadmium adsorption and exchangeable cations desorption in soils, the adsorption isotherms of cadmium and the desorption isotherms of calcium and magnesium on four New Jersey soils at four pH values were plotted, and the cadmium partition coefficients (Kd) were also calculated. The slopes of cadmium adsorption isotherms dramatically increased with increasing solution pH. Judging from Langmuir adsorption equations, the maximum adsorption quantities (b) of cadmium at high pH values were much greater than those at low pH values for the same soil. The partition coefficients increased greatly with increasing solution pH. The slopes of regression equations between partition coefficients and pH values were steep in the order of the organic matter content of the soils. The correlation coefficients (r^2) between partition coefficient and organic matter content for 1 × 10 exp (-4) M increased from 0.3027 at pH 4.0 to 0.9964 at pH 8.5 and from 0.2093 at pH 4.0 to 0.9657 at pH 8.5 for 2×10 exp(-4) M Cd (NO3)2. The desorption quantities of calcium and magnesium decreased with increasing solution pH and increased with increasing cadmium adsorption.