횡성지역 다양한 지질환경에서 지하수 중 우라늄 및 라돈-222 산출특성

지하수내 자연방사성물질인 우라늄과 라돈-222의 산출과 지질특성과의 연관성을 알아보기 위해 단층대를 포함한 화강암, 편마암, 복운모 화강암 등 다양한 지질이 분포하는 횡성지역을 연구대상지역으로 하였다. 이 연구를 위하여 지하수 시료 38점, 지표수 시료 4점을 채취하여 화학성분 분석, 우라늄과 라돈-222의 함량을 분석하였다. 1차 분석결과를 바탕으로 우라늄과 라돈-222의 함량이 미국 EPA 권고기준을 초과한 지하수 16점에 대해서는 2차 분석을 실시하였다. 지하수내 자연방사성물질 산출과 지질과의 상관성을 알아보기 위하여 33개 지점에 대한 지표방사능 세기를 측정하였다. 지하수내 우라늄의 농도는 0.02~49.3 μg/L의 범위를, 라돈-222의 농도는 20~906 Bq/L 범위로 미국 EPA 권고기준치인 30 μg/L와 148 Bq/L을 초과한 시료는 각각 4점과 35점이다. 지하수의 화학적 특성은 Ca(Na)-HCO 3 유형에서 Ca(Na)-NO 3 (HCO 3 +Cl) 유형 범위까지 분포한다. pH는 5.71~8.66의 범위로 중간 값은 중성 또는 약알카리성의 특성을 보였다. 고함량 우라늄 및 라돈-222의 산출은 편마암-화강암 지질경계부과 화강암내에서 주로 확인되었으며, 우라늄과 라돈의 산출에 대한 상관관계는 뚜렷하지 않다. 불활성 기체인 라돈은 암석내 기원지로부터 주변부에 발달된 단열을 따라서 확산되어 순환하는 지하수에 용해되는 것으로 보이며, 지하수의 유동과 화학성분과의 상관성은 찾아보기 어렵다. 지하수내 우라늄 용해에 유리한 조건은 중성 또는 약알칼리성 환경과 산화 환경이면서 높은 중탄산 함량의 지화학적 조건에서 주로 우라닐 또는 우라닐탄산염 형태로 존재하는 것으로 해석된다. 【Groundwaters in granite, gneiss, and two-mica granite formations, including faults, in the Hoengseong area are examined to determine the relationship between their uranium and radon-222 contents and rock types. The chemical compositions of 38 groundwater samples and four surface water samples collected in the study area were analyzed. Sixteen of the samples showing high uranium and radon-222 contents were repeatedly analyzed. Surface radioactivities were measured at 30 points. The uranium and radon-222 concentrations in the groundwater samples were in the ranges of 0.02-49.3 μg/L and 20-906 Bq/L, respectively. Four samples for uranium and 35 samples for radon had concentrations exceeding the alternative maximum contaminant level of the US EPA. The chemical compositions of groundwaters indicated Ca(Na)-HCO 3 and Ca(Na)-NO 3 (HCO 3 +Cl) types. The pH values ranged from 5.71 to 8.66. High uranium and radon-222 contents in the groundwaters occurred mainly at the boundary between granite and gneiss, and in the granite area. The occurrence of uranium did not show any distinct relationship to that of radon-222. The radon-222, an inert gas, appeared to be dissolved in the groundwater of the aquifer after wide diffusion along rock fractures, having been derived from the decay of uranium in underground rocks. The results in this study indicate that groundwater of neutral or weakly alkaline pH, under oxidizing conditions and with a high bicarbonate content is favorable for the dissolution of uranium and uranium complexes such as uranyl or uranyl-carbonate.】