Quick Search:    advanced search

GSW Home   GeoRef Home   My GSW Alerts   Contact GSW   About GSW   Journals List   Help

This Article Abstract Figures Only Full Text Full Text (PDF) Alert me when this article is cited Alert me if a correction is posted Services Email this article to a friend Similar articles in this journal Alert me to new issues of the journal Download to citation manager Citing Articles Citing Articles via HighWire Citing Articles via Google Scholar Google Scholar Articles by Ejeckam, R. B. Articles by Sherriff, B. L. Search for Related Content GeoRef GeoRef Citation

A ¹³³Cs, ²⁹Si, AND ²⁷Al MAS NMR SPECTROSCOPIC STUDY OF Cs ADSORPTION BY CLAY MINERALS: IMPLICATIONS FOR THE DISPOSAL OF NUCLEAR WASTES

Reginald B. Ejeckam^1, and Barbara L. Sherriff²

¹ Atomic Energy of Canada Limited, Whiteshell Laboratories, Pinawa, Manitoba R0E 1L0, Canada
² Department of Geological Sciences, University of Manitoba, Winnipeg, Manitoba R3T 2N2, Canada

On considère présentement un reposoir géologique profond dans une roche plutonique stable pour l’enfouissement à long terme de déchets nucléaires au Canada. Dans cette étude, nous examinons l’adsorption du Cs⁺ sur des minéraux argileux quipourraient être utilisés comme barrières planifiées autour du reposoir ou bien qui se trouvent le long de fractures dans la roche hôte. Les expériences sur l’échange ionique montrent que la montmorillonite adsorbe plus de Cs que la vermiculite, tous deux des argiles à couches 2:1. Dans la structure désordonnée de la vermiculite, le Cs devient adsorbé de préférence près de sites tétraédriques, où l’aluminium peut substituer au Si pour produire un écart local à l’électroneutralité. La kaolinite, un argile de type 1:1, adsorbe très peu de césium sur ses surfaces externes. Une température et une pression élevées, semblables aux conditions anticipées dans un reposoir souterrain, n’ont aucun effet sur le taux d’adsorption du Cs⁺ sur la montmorillonite. La spectroscopie MAS NMR du césium-133 indique que le Cs⁺ est adsorbé dans l’interfeuillet de la montmorillonite en deux stades et deux milieux: la couche de molécules d’H₂O, dans laquelle le Cs⁺ est entouré de molécules de H₂O, et la couche plus près de la surface de l’argile, où le Cs⁺ serait plus fortement lié aux atomes d’oxygène formant la base des tétraèdres. Le premier stade de l’adsorption du césium est rapide, et implique à la fois la couche d’atomes d’oxygène et la couche de molécules d’H₂O, dans une proportion de 2:1. La couche de molécules d’H₂O atteint sa capacité immédiatement, et la quantité de césium adsorbée demeure constante pour jusqu’à sept jours. Toutefois, l’adsorption dans la couche d’atomes d’oxygène à la base des tétraèdres augmente après une heure dans un rapport de 5:1 par rapport au taux dans la couche de molécules de H₂O, et demeure inchangée pour le reste de la période d’adsorption.

(Traduit par la Rédaction)

Mots-clés: isolation de déchets nucléaires, montmorillonite, spectroscopie MAS NMR, isotopes ¹³³Cs, ²⁹Si, ²⁷Al, adsorption de césium, échange ionique.

This article has been cited by other articles:

				J. GRANDJEAN Solid-state NMR study of modified clays and polymer/clay nanocomposites Clay Minerals, June 1, 2006; 41(2): 567 - 586. [Abstract] [Full Text] [PDF]

This Article Abstract Figures Only Full Text Full Text (PDF) Alert me when this article is cited Alert me if a correction is posted Services Email this article to a friend Similar articles in this journal Alert me to new issues of the journal Download to citation manager Citing Articles Citing Articles via HighWire Citing Articles via Google Scholar Google Scholar Articles by Ejeckam, R. B. Articles by Sherriff, B. L. Search for Related Content GeoRef GeoRef Citation