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학술저널
저자정보
Choi, Jung-Hae (Geologic Environment Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) Chae, Byung-Gon (Geologic Environment Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) Kim, Hye-Jin (Geologic Environment Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources)
저널정보
대한지질공학회 The Journal of Engineering Geology 지질공학 제25권 제1호
발행연도
2015.1
수록면
1 - 8 (8page)

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Deep geological disposal is the preferred storage method for high-level radioactive waste, because it ensures stable long-term storage with minimal potential for human disruption. Because of the risk of groundwater contamination, a buffer of steel and bentonite layers has been proposed to prevent the leaching of radionuclides into groundwater. Quartz is one of the most common minerals in earth's crust. To understand how deformation and dissolution phenomena affect waste disposal, here we study quartz samples at pressure, temperature, and pH conditions typical of deep geological disposal sites. We perform a dissolution experiment for single quartz crystals under different pressure and temperature conditions. Solution samples are collected and the dissolution rate is calculated by analyzing Si concentrations in a solution excited by inductively coupled plasma-atomic emission spectroscopy (ICP-AES). After completing the dissolution experiment, deformation of the quartz sample surfaces is investigated with a confocal laser scanning microscope (CLSM). An empirical formula is introduced that describes the relationship between dissolution rate, pressure, and temperature. These results suggest that bentonite layers in engineering barrier systems may be vulnerable to thermal deformation, even when exposed to higher temperatures on relatively short timescales.
#deep geological disposal #quartz dissolution #dissolution rate #CLSM

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