2007-02-23
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유병수(yoobsone)
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토양등에서 자연적으로 발생하는 라듐이나 우라늄등의 처리방법에 대한 자료나 처리사례등에 대한 자료 부탁합니다. (원자력 발전소 같은 경우 수지나 제올라이트를 이용하여 처리하지 않나요? 그러나 농도가 높을 경우 처리가 힘들지 않나요?)
- radium
- uranium
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각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변 5
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답변
김병훈님의 답변
2007-03-19- 0
질문하신것처럼 라돈은 일부 농도가 낮을 경우에는 제올라이트를 이용한 흡착의 방법을 이용합니다. 집에서 발생하는 라돈의 경우또한 활성적인 상태에서는 주변의 미세먼지와 수증기에 흡착, 구조물의 바닥이나 면에 흡착되기도 합니다. 토양에서 발생하는 자연적인 라돈이나 라듐등은 농도가 높을경우에는 원자력처리업체와 같은 특정 폐기물 처리 업체에서 전체를 아예 회수에 가서 처리한다고 들었습니다. 제가 가진 자료에는 원자력업체의 처리방법까지는 나와 있지 않군요.. 참고자료 하나 첨부합니다. 최근에 환경부에서 다루고 있는 실내 라돈가스와 라돈 문제관련된 내용입니다. >토양등에서 자연적으로 발생하는 라듐이나 우라늄등의 처리방법에 대한 자료나 처리사례등에 대한 자료 부탁합니다. (원자력 발전소 같은 경우 수지나 제올라이트를 이용하여 처리하지 않나요? 그러나 농도가 높을 경우 처리가 힘들지 않나요?) -
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이익환님의 답변
2007-06-03- 0
원자력연구소의 장인순박사의 조사내용을 소개합니다. 토양등에서 자연적으로 발생하는 라듐이나 우라늄등의 처리방법에 대한 자료나 처리사례등에 대한 자료 부탁합니다. (원자력 발전소 같은 경우 수지나 제올라이트를 이용하여 처리하지 않나요? 그러나 농도가 높을 경우 처리가 힘들지 않나요?) 환경부 산하 국립환경연구원의 최근 발표에 의하면 경기도와 충북의 일부 지역지하수에서 우라늄과 라돈이 기준치 보다 높게 검출됐다고 한다. 우리나라의 지하수에서 우라늄과 라돈의 함량이 높은 이유는 지각을 구성하는암반층의 특성 때문이다. 우리나라 지층 모암의 70%가 화강암류로 구성돼 있으며,이 화강암 지역은 다른지질보다 우라늄 평균 함량이 높다. 특히 옥천계 화강암(흑색 세일층)에서 우라늄 함량이 20ppm(1ppm은 백만분의 1)이 넘는 것으로 보고됐다. 따라서 지하수에 있는 방사성 물질은 암석중의 우라늄과 이의 붕괴로 생긴 라돈이 암석사이로 흐르는 지하수로 용해되어 나온 것이다. 보도된 경기도와 충북지역의 경우 화강암으로 구성된 암반으로부터 우라늄과 라돈이 녹아 들어가 이들의 함량이 증가되었다고 볼 수 있다. 많은 주민들이 이러한 지하수를 식수로 사용하고 있는 현실에서 지하수중 우라늄과 라돈이 인체에 안전한가 하는 점이 관심사다. 방사능의 안전성 평가에 대해 권위를 갖고 있는 국제방사선방호위원회(ICRP)는우라늄은 반감기가 45억년 정도로 길어서 방사선으로 인체에 주는 해보다도 중금속의 경우처럼 화학적 독성 평가에 의해 설정돼야 한다고 권고하고 있다. 미국 환경보호국(EPA)에서는 신장에 대한 화학적 독성을 고려하여 우라늄 함량을 30ppb(1ppb는 10억분의1)로 하고 방사능에 대해서는 리터당 6.3베크렐(초당평균 1회 붕괴하는 량)을 규제기준으로 제안하였다. 그러나 EPA에서는 “규제기준치“를 기준으로하여“그 이상의 방사성 원소 함유는위험하고 그 이하는 무해하다“는 식으로 해석하면 무리이며,방사성물질이 인체에 주는 영향을 위해도를 계산함으로써 상대적인 평가가 가능하다고 보고하였다. 우라늄에 대한 수질 기준을 설정하고 있는 캐나다는 1백ppb로 규정하고 있다. 실제 이 정도의 우라늄을 식수로 사용할 때 연간 인체가 받는 방사선량은 1회의가슴 엑스선 촬영시에 받는 방사선량에도 훨씬 적은 량이다. 경기도 지역의 지하수에서 검출되었다는 우라늄 함량 3백30 ppb 정도를 고려하면 2회 가슴엑스선량 보다 적은 량이다. 한편 우라늄이 붕괴할 때 생성되는 라돈은 가스상의 방사능 물질로 역시 지하수중에 녹아 들 수 있는 방사능이다. 라돈은 폐암을 유발하는 방사능물질이다. 많은 나라에서 실내 공기중 농도에 대한 기준치를 설정하고 규제하고 있는 방사능이다. 그러나 라돈은 가스형태로 존재하므로 상온에서 쉽게 휘발하고 또 반감기가 3.8일 정도로 짧아서 빨리 붕괴 소멸하므로 지하수를 일정기간 방치하거나 약간의정수처리후 음용수로 사용할 수 있다. 따라서 지하수를 음용수로 사용하고자 할 때 라돈은 그렇게 큰 문제가 되지 않는다. 단위 역시 수백ppb로 표기해 일반국민들에게 공포감을 주는 경향이 있지 않나생각된다. 30년 전 분석기술로는 검출도 못할 정도로 낮은 수준이다. 바다물에도 3ppb정도는 함유되어있다. 대덕연구단지 원자력연구소 내에 있는 지하수(샘물)에도 우라늄이 함유되어 있으며 이 물은 연구소 직원뿐만 아니라 유관기관 직원 등 2천여명이 식수로 음용하고 있다. 사실 방사능의 위험은 일반 대중에게 지나치게 과장되어 알려진 바가 많다. 환경에서의 방사능 피폭은 대부분 자연방사능 물질에 의해 기인하는데 98%의 방사선 피폭량이 자연물질에 의한 것이라고 추정되고 있다. 일상생활에서 사람에 대하여 자연방사선 노출량은 주거의 형태,토양중의 방사성핵종의 양과 종류에 따른 외부 노출과 공기,음식,물 등의 섭취량에 따라 다르다. 그래서 분명 우리 인간은 방사능을 피할 수 없고 방사능의 바다에서 살아가고있다는 점을 인식해야 할 것이다. 현재 정부에서 지하수 방사능 실태를 조사하여 정직하게 발표하고 있고 진행중인 조사를 바탕으로 2002년까지 우리실정에 맞는 수질기준을 마련하고 관리방안을 마련하겠다는 방침을 갖고 있다하니 실 생활에서 지침에 따라 약간의 주의만기울인 다면 안전한 음용수 사용이 가능하리라 본다. 환경부에서 조사한 내용을 소개합니다. ■전국 150개 지점에 대하여 대표적인 방사성물질 4종의 함유실태를 조사한 결과 - 라돈은 11개 지점에서 미국의 잠정 기준을 초과 - 전알파는 1개 지점에서 미국의 수질기준을 초과 - 우라늄과 라듐은 모든 지점에서 불검출 또는 기준이내 검출 - 기준초과 지역에는 지하수의 음용사용 금지 또는 적정처리후 사용 조치 ■방사성 물질의 평균 검출농도로 위해도를 평가해본 결과 국제 방사성협회에서 허용하고 있는 위해도의 1/3 ∼ 1/10,000 범위에 해당 ■방사성 물질에 대한 정수처리 연구결과 우라늄은 음이온 교환수지에 의해 99% 제거, 라돈은 폭기 또는 활성탄 흡착에 의해 70 ∼ 95% 제거가능 ■2002년도에는 방사성물질 관리방안에 대한 연구를 지속적으로 추진하고 장기적으로는 수질기준 설정 검토 〔 추진경과 〕 □ 국립환경연구원은 한국지질자원연구원(연구책임자:성익환 박사)에 의뢰하여 실시한 “지하수 중의 방사성물질 함유실태 조사“ 3차년도(2001) 용역사업 결과를 발표하였음 ○ 본 용역은 “98년 5월 대전지역의 지하수에서 방사성물질인 우라늄이 검출되었다는 대전소재 기초과학연구소(책임연구원 : 박계헌)의 조사결과가 보도됨에 따라 국가차원에서 사실규명과 지하수중 방사성물질 관리대책 수립의 필요성이 대두되어 실시하게 되었음 ○ 오늘 발표되는 내용은 우리나라의 주요 암석층별로 지하수 중의 우라늄, 라돈, 전알파, 라듐 등 4종의 방사성물질 함유실태를 조사하여 그 관리방안을 마련하기 위한 4개년 계획(1999∼2002)중 3차년도 사업으로, - 1차년도인 “99년도에는 기초과학연구소가 조사했던 대전 충청지역의 흑색 셰일암층의 지하수에 대하여, “00년도에는 우리 나라에 가장 많이 분포된 심성암층 지역의 지하수에 대하여 조사하였으며, - 3차년도인 “01년도에는 퇴적암, 변성암 및 화산암 지역의 지하수에 대하여 방사성물질 함유실태를 조사하고, 검출된 방사성물질의 위해도 평가 및 정수처리 방안 등을 검토하였음 [ 조사결과 〕 □ 지하수중 방사성물질 함유실태조사 결과 ○ 전국 150개 지점에 대하여 대표적 방사성 물질인 우라늄, 라돈, 전알파 및 라듐의 함유실태를 조사하고 미국의 최신 기준과 비교한 결과 - 라돈은 11개 지점에서 미국의 잠정기준을 초과 - 전알파는 1개 지점에서 미국의 수질기준 초과 - 우라늄과 라듐은 조사지점 모두에서 불검출 또는 기준이내 검출 ○ 우라늄과 라돈은 변성암 > 퇴적암 > 화산암 지역 순으로 높게 나타났고, 전알파는 퇴적암 > 변성암 > 화산암 순으로 나타남 □ 방사성물질의 위해도 평가 결과 ○ 방사성 물질의 평균 검출농도로 위해도를 평가한 결과 국제 방사성협회 등에서 허용하고 있는 위해도의 1/3 ∼ 1/10,000 범위에 해당 ○ 참고 사항으로 실내공기 및 농산물 중의 방사성물질에 대한 위해도를 평가해본 결과 - 실내공기와 농산물중에 포함된 우라늄에 대한 노출량은 미국 EPA 평생 일일 노출량의 1/500,000, 1/20,000 수준 - 실내공기 중 라돈의 농도는 미국 EPA 기준(권장치)의 3/4 수준 □ 방사성물질의 정수처리에 대한 연구 결과 ○ 방사성 물질에 대한 정수처리 방법 및 효율을 실험실 규모로 조사한 결과, 우라늄은 음이온교환수지에 의해 99% 제거되, 라돈은 폭기 또는 활성탄 흡착에 의해 70 ∼ 95% 제거되는 것으로 나타남 〔 조치계획 〕 □ 3차년도 조사결과 미국의 최신기준을 초과한 지점에 대해서는 해당 지자체로 하여금 먹는물로 이용을 금지하거나, 적정 처리후 음용토록하는 안내문 게시조치 □ 4차(2002)년도에는 외국의 사례를 참고하고 우리 나라에서의 방사성 물질 노출정도, 건강영향, 처리비용, 사회·경제적, 기술적인 여건 등을 종합적으로 검토하여, 우리나라 실정에 맞는 기준설정과 관리대책 등을 마련할 계획임 ※ 1,2차년도 조사내용중 미국의 최신기준과 비교할 때 우라늄이 새롭게 기준을 초과한 7개 지점에 대해서는 재조사(“02.2.5)한 결과 4개 지점이 기준을 초과하였으므로 3차년도 조치 계획과 동일하게 조치하고 라돈이 기준 이내로 변경된 19개 지점은 게시된 경고문을 철거 이분들께 문의해보시면 좋겠습니다. 그리고 외국논문사이트를 이상에 소개하였습니다. -
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안길홍님의 답변
2009-08-20- 0
Water online newsletter(2009.08.20)에 실린 자료를 참고로 올려드립니다. -
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이익환님의 답변
2010-01-07- 0
분리방안 등 관련정보를 제공하는 사이트를 상기와 같이 소개합니다. 일부를 소개하면... 일반적으로 우라늄조제련이라 함은 채굴된 광석을 받아 조분쇄(粗粉碎) 후 우라늄침출(우라늄용해), 고액분리(광재와 우라늄침출액과의 분리), 우라늄농집(濃集)·정제 등의 공정을 거쳐 우라늄정광(옐로케이크)을 생산하기 까지를 말한다. 1. 우라늄광석 우라늄조제련플랜트는 대부분의 경우 우라늄광산과 같은 부지내에 건설되고 있으며 광석을 장거리에 걸쳐 수송하는 일은 없다. 우라늄광석에 함유한 우라늄량은 일반적으로 0.3∼0.7 %정도로 소량이며, 철, 알루미늄, 동, 아연광 등과 같이 수∼수십 %로 다량 함유하는 일은 없으며, 수송에는 비교적 경비가 많이 들며, 부지외로의 수송을 규제하고 있는 나라도 많다. 우라늄광석에는 우라늄 이외에 금속원소를 함유하고 있다. 몰리브덴, 코발트, 니켈, 동, 비소 등은 주로 황화광물로서, 바나듐, 라듐은 주로 우라늄광물과 함께, 그리고 토륨, 지르코늄은 그들의 광물 또는 우라늄광물과 함께 광석중에 존재한다. 이들 금속원소는 경제적으로 유리한 경우에는 부산물로서 생산된다. 남아프리카의 금광산에서는 우라늄과 함께 금을 미량(0.05 % 이하) 산출하므로 금회수 후 우라늄을 부산물로서 회수하고 있다. 우라늄광석에 함유된 우라늄 이외의 다른 금속원소는 부산물로서 회수되는 일은 거의 없으며 일반으로 고체 및 액체폐기물 중으로 이행한다. 고체폐기물의 퇴적저장 및 액체폐기물의 처리 후의 방류시 이들 금속원소가 우라늄, 토륨, 라듐, 라돈 등의 방사성원소와 함께 환경에 미치는 영향을 고려하여야 한다. 우라늄제련플랜트로 공급되는 광석은 우라늄광상이 작은 구역에 집중되어 있어 우라늄함유량이 높고, 채광, 제련 모두 비교적 쉽게 이루어지는 등 경제적으로 유리한 광상에서 채굴된 광석이므로 광석 중에 존재하는 우라늄광물은 어느 정도 한정된다. 우라늄을 함유한 광물은 약 200 종류있는 데 그 중 상기에 해당하는 광물은 주로 섬(閃)우라늄광, 섬우라늄과 같은 화학식을 가진 피치블렌드, 코핀석(coffinite), 데이비드광(davidite), 카노석(carnotite), 인회우라늄석(autunite), 닌교석, 프랑세빌석(francevillite), 튜야문석(tyuyamunite) 및 브라네라이트(brannerite) 등이다. 토양등에서 자연적으로 발생하는 라듐이나 우라늄등의 처리방법에 대한 자료나 처리사례등에 대한 자료 부탁합니다. (원자력 발전소 같은 경우 수지나 제올라이트를 이용하여 처리하지 않나요? 그러나 농도가 높을 경우 처리가 힘들지 않나요?) -
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이상후님의 답변
2010-01-26- 0
>토양등에서 자연적으로 발생하는 라듐이나 우라늄등의 처리방법에 대한 자료나 처리사례등에 대한 자료 부탁합니다. (원자력 발전소 같은 경우 수지나 제올라이트를 이용하여 처리하지 않나요? 그러나 농도가 높을 경우 처리가 힘들지 않나요?) 침출액 중의 라듐 및 우라늄의 제거에 대해서는 세계 각국에서 법규나 권고치가 더욱 엄격해지고 있습니다. 침출액 중에는 광석으로부터 용해한 라듐을 함유한다. 50 g/l 농도의 황산용액은 350 PCi/ml의 라듐을 용해할 수 있는 데 황산침출액에서는 근소한 황산염의 침전에 따른 라듐의 공침(共沈) 때문에 침출액 중의 라듐량은 적어져 2 PCi/ml정도의 값을 나타냅니다. 예를 들면 우라늄함유량이 0.1 %의 광석 1 t을 1 m3의 황산침출액으로 침출하면 라듐은 광석 중에 약 400 PCi/g 잔류하여 침출액 중에 약 1 PCi/ml용해합니다. 즉 침출에 의해 광석 중의 라듐의 극히 소량만은 용해하나 99 % 이상이 광재 중에 잔류합니다. 알칼리침출액에서는 더욱 용해하는 양은 적어져 광재 중에 남는 양은 증가합니다. 황산침출을 하면 라듐은 황산라듐의 화학형태가 된다고 생각됩니다. 황산침출액으로부터 용매추출법 등에 의해 우라늄을 회수하며 추출폐액은 중화되어 상기한 바와 같이 광재댐으로 보내지게 됩니다. 방류 또는 재사용을 위해 폐수 중의 우라늄량을 더욱 적게 할 필요가 있을 때의 방법에는 중인산나트륨첨가법과 킬레이트수지법이 있습니다. 중인산나트륨첨가법은 첨가된 중인산나트륨이 폐수 중의 칼슘이온과 반응하여 인산칼슘이 만들어져 침전하는 데 그 때 우라늄이 공침하여 폐수중의 우라늄농도는 0.1 ppm이하가 됩니다. 킬레이트수지법은 아미드옥심계 킬레이트수지에 우라늄을 흡착시키면 폐액중의 우라늄은 0.03 ppm 이하로 감소한다. 흡착한 우라늄은 회수하게 됩니다.