Study of cesium sorption by a Brazilian bentonite

Daisy Mary Marchezini dos Santos; Clédola Cássia Oliveira de Tello

doi:10.15392/bjrs.v9i1A.1519

Authors

Daisy Mary Marchezini dos Santos Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear - CDTN
Clédola Cássia Oliveira de Tello Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear - CDTN

DOI:

https://doi.org/10.15392/bjrs.v9i1A.1519

Keywords:

bentonite, cesium, sorption, multiple barriers.

Abstract

Engineered and natural barriers compose the disposal system of near surface repository to store low and intermediate level radioactive wastes. Waterproofing barriers are constituted of clays, such as the bentonite, in order to avoid or to limit the release of radionuclides to with consequences to the environment and humans. Characteristics such as high cation exchange capacity, high adsorption capacity and high sealing capacity, are taken into consideration for choosing this material. The migration of radionuclides through protection barriers can occur in a variety of ways, such as surface water infiltration, groundwater intrusion, among others. Diffusion is the process which governs the contaminant transport through soil barriers. Adsorption is one of the processes that could be considered in the diffusion mechanism, and sorption isotherms are obtained from values measured in the batch-adsorption experiments. Therefore, such experiments were carried out in order to estimate the cesium sorption by the bentonite. The quantitative analysis was performed using atomic absorption and the energy dispersive X-ray fluorescence spectrometry. With the purpose to calculate the true value of cesium sorption, a mass-balance was made considering all the steps of the batch experiment, and it was found a 6% loss in the whole process. The quantity of cesium sorbed by the bentonite was 66.7 mg.g^-1. At the moment, eight additional experiments are being performed, using solutions with different cesium concentrations, leading to all the necessary data for the isotherm.

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Author Biographies

Daisy Mary Marchezini dos Santos, Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear - CDTN

Daisy Marchezini é aluna de Doutorado em Ciência e Tecnologia das Radiações, Minerais e Materiais do Programa de Pós-Graduação do Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear desde 2017. Ela recebeu seu mestrado em 2017 pela mesma instituição. Seus interesses de pesquisa incluem rejeitos radioativos e seus depósitos. Atualmente faz parte do quadro de colaboradores do setor SEGRE/CDTN.
Clédola Cássia Oliveira de Tello, Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear - CDTN

Clédola Cássia possui graduação em Engenharia Química pela Escola de Engenharia (1977), mestrado em Engenharia Nuclear pela Universidade Federal de Minas Gerais (1987) e doutorado em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Campinas (2001). Atualmente é servidor da Comissão Nacional de Energia Nuclear, perito - International Atomic Energy Agency e tecnologista senior da Comissão Nacional de Energia Nuclear. Tem experiência na área de Engenharia Nuclear, com ênfase em Repositórios, atuando principalmente nos seguintes temas: cimentação, rejeitos radioativos, gerência de rejeitos, avaliação do produto solidificado e repositório. Professora e orientadora do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia das Radiações, Minerais e Materiais. Coordenadora Técnica do Projeto RBMN, cujo objetivo é implantar e construir o repositório nacional para os rejeitos radioativos de baixo e médio nível de radiação. Participação do Grupo de Trabalho Interministerial GT-8 dentro do Comitê para o Desenvolvimento do Programa Nuclear Brasileiro (CDPNB).

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