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1 MICROCOPY RESOLUTION TEST CHART NATIONAL IUREAU OF STANOAtOS-i*63

2 Comitto Nzionle Energi Nuclere Sull composizione ell sbbi e ell'rgill el CRN ell Trisi e sulle loro proprietà i ssorbimento i lcuni prootti i issione Rpporto N. 2 G. CASSANO, G. LENZl, A. MARZOCCHI Il rpporto N 1 er intitolto «Ingine preliminre su lcuni tipi litologici el CRN ell Trisi in reiezione lle possibilità i contminzione riottiv elle le cquiere». Il presente rpporto, pertnto, è l prosecuzione el preceente, nche se con titolo iverso. CrtéH- RT/PROT(70)5

3 Comitto Nzionle Energi Nuclere Sull composizione ell sbbi e ell'rgill el CRN ell Trisi e sulle loro proprietà i ssorbimento i lcuni prootti i issione Rpporto N. 2 G. CASSANO, C. LENZI, A. MARZOCCHI Il rpporto N 1 er intitolto «Ingine preliminre su lcuni tipi litologici el CRN ell Trisi in relzione lle possibilità i contminzione riottiv elle le cquiere». Il presente rpporto, pertnto, è l prosecuzione el preceente, nche se con titolo iverso. RT/PROT(70)5

4 INDICE 1. INTRODUZIONE p Testo pervenuto il 4 mrzo GENERALITÀ' SULL'AMBIENTE» 3. PARTE SPERIMENTALE» 3.1 COMPOSIZIONE DELLA SABBIA.» COMPOSIZIONE MINERALOGICA DELLA SABBIA #.. # it COMPOSIZIONE DELLA PARTE ARGILLOSA CONT ENUTA NELLA SABBIA» COMPOSIZIONE DELL'ARGILLA DI FONDO " 3.2 STUDIO DELL'INFLUENZA DEGLI IONI ESTRANEI SULL'ASSORBIMENTO DI Cs E Sr NEI TIPI LITO LOGICI CONSIDERATI " 3. 3 STUDIO DELL'INFLUENZA DEL ph SULLO ASSORBIMENTO DI Cs E Sr NEI TIPI LITOLO GICI CONSIDERATI " 4. CONCLUSIONI " BIBLIOGRAFIA» ^ii-i x."s^~ ' ^T umut *** «.*» ««, ut n».»*^ &/iù\ '-'C!->»> - ijmm^m «È

5 1 1. INTRODUZIONE E 1 noto ornni lungo tempo, come uno ei problemi connessi con l'instllzione, in un certo sito, i un impinto nuclere, è quello ell possibile contminzione ell'mbiente circostnte prte i rionuclii rilsciti si in conizioni i normle unzionmento, si nel cso i un inciente. Vi sono ei criteri che possono, in prtic, grntire l sicurezz ell'mbiente prte ell riottività; tli criteri coinvolgono iverse iscipline, quli l geogri, l emogri, l geologi, l sismologi, l chimic, l ocenogri, quést ultim soprttutto quno un impinto nuclere, come quello el PCUT el CNEN, nell loclità oggetto el nostro stuio, gice in vicinnz el mre, l'ingegneri snitri ecc. (l) (2) (3). Nell vlutzione ei rischi i contminzione ell'mbiente, in seguito inciente, però, non è possibile eterminre in moo ssoluto e completo, priori, tutte le componenti che possono re luogo un contminzione nell'interno o l i uori el Centro in questione. Intti, nell scelt i un sito per l costruzione i un impinto nuclere bisogn tenere conto i un certo compromesso r tutti i criteri che ovrebbero grntire l sicurezz contro i pericoli ell riottività, si che ess veng contenut, si che si ion nell bioser sotto orm gssos o liqui. opportuno, quini, conoscere, reltivmente i pr oblemi geologici posti i cso in cso (quli esempio, quelli i cui ci interessimo) se i terreni su cui sorge un impinto possono o no vere l'bilità i ssorbire uno o più rionuclii, sotto eterminte conizioni, in qunto, nel cso i un inebito rilscio i liquii contminti verso l'mbiente esterno, il terreno si present come il primo e nturle recpito i tli prootti. Or, in lcune zone el Centro ell Trisi verrnno sepolti ei riiuti riottivi solii i bss ttività entro trincee ppositmente scvte, mentre in ltre zone verrnno sepolti ei riiuti solii i mei e lt ttività costituiti lle cmice elle brre i combustibile, pezzi i mcchine elle celle cle contminte ecc. ecc. ; in ppositi serbtoi i cciio inox, sistemti in cmere blinte e interrte vri metri i proonità verrnno, poi, immessi i liquii ltissim ttività provenienti l riprocessmento elle brre i combustibile, in ttes che, in un prossimo uturo, possno E 1

6 2 3 venire soliiicti ttrverso opportuni proceimenti. Pertnto bbimo creuto opportuno conoscere in ettglio l composizione e le proprietà ei mterili litoii che compongono il sottosuolo nei punti critici, l ine i spere se tli rocce sono in gro i trttenere eterminti rionuclii qulor questi venissero riversrsi nell'mbiente geologico e, quini, successivmente, trmite le cque circolnti el sottosuolo, nelle cque supericili. I criteri usre per tle scopo sono iversi e si possono rissumere nei seguenti: (4) 1) Conoscenz elle crtteristiche ell'cquiero (livello retico più o meno proono, coeiciente i permebilità, porosità, irezione e velocità ell l cquier, gro i essurzione, eventule presenz i glie ecc.) 2) Conoscenz ell composizione chimic e minerlogic elle rocce interesste, el loro gro i lterzione, i grnulometri ecc. 3) Conoscenz elle proprietà isi co-chimi che i tli rocce, sotto einite conizioni sperimentli, il che ipene si' li loro composizione minerlogic, si i ctioni in questione e l gro i ciità elle soluzioni. Trlscino, per il momento, il primo punto per il qule srnno necessri più pprooniti esmi sul sito, bbimo voluto, per il momento, in vi preliminre, limitrci llo stuio ell composizione e ell bilità i ssorbimento ei terreni che ovrnno essere in conttto con i riiuti solii. Per or sono stti esminti lcuni cmpioni provenienti ll oss estint ccogliere i riiuti i me i e lt ttività riservnoci, poi, i estenere le nlisi ltri cmpioni ' rccolti in zone ugulmente interesste l seppellimento i riiuti solii. GENERALITÀ' SULL'AMBIENTE Il Centro Ricerche Nucleri (CRN) el CNEN ell Trisi è situto in provinci i Mter, sull estr el iume Sinni, pochi chilometri i istnz l mre Ionio; esso occup un're i 200 h. su i un terrzzo mrino monte ell sttle Ionic n # 106; il rilievo geologico eseguito nei intorni, h permesso i ricostruire l serie ei terreni come ppresso speciicte: ) Olocene (quternrio recente); lluvioni recenti, epositi luvili, limi e sbbie, con livelli i ghii specilmente lungo i corsi 'cqu principli. b) Pleistocene 1) Terrzzi mrini con sbbie grossolne ocrcee tlvolt ebolmente rgillose, e con lenti i rgill e ghii ll bse, e conglomerto più o meno cementto elementi grossolni, tlvolt con pnchin l tetto ell ormzione. 2) Argille mmose-grigio-zzurre, spesso gillstre per lterzione supericile e crboniose. Sotto quest serie, i songgi eseguiti ll'agip, hnno messo in luce un potente ormzione llocton rgillos, sotto l qule, sembr che si trovi ncor un ormzione pliocenic e irittur quternri (5). Non bbimo voluto entrre nel merito tle questione e pertnto bbimo riportto l serie rilevt secono l tzione uicile ell Crt Geologic. Al tetto i tutt l serie c'è uno strto i terreno grrio con potenz oscillnte intorno i 1 +2 metri, tlvolt che i più. L bse elle sbbie pleistoceniche costituisce un copioso cquiero, con circolzione i cqu bbstnz elevt, soprttutto nell stgione umi, che potrebbe re luogo spontnee uscite 'cqu lungo l scrpt no e #JP**** ove il penio topogrico tglilo strto cquiero* cstone generle ei Sxto è inict : jmgc. mentre in Tig. ** Z ytmm #&*&&.*&&: strtctti e i i.«r & %èm?%. ><** '/ * " - J V. T - %

7 4 5 PARTE SPERIMENTALE Sono stti presi in consierzione, per or, ei cmpioni i sbbie e i rgille, in qunto le prime sono see ell'cquiero e le secone rppresentno l supericie i scorrimento ello stesso. Tli tipi litologici, per l loro ntur, sono più importnti ell ormzione ciottolos sovrstnte (conglomerto) in qunto quest'ultimo per le crtteristiche ell prte cementnte, h un comportmento isico-chimico nlogo quello elle sbbie: inoltre le sbbie e le rgille sono quei mterili che controllno tutto il movimento ei rionuelii nel terreno (13) (14). 1 COMPOSIZIONE DELLA SABBIA E 1 stt conott un'nlisi grnulometric preliminre sull sbbi che h to i risultti espressi nell tbell n # 1 e sul grico i Fig. n 4 è riportto l'nmento crtteristico ell grnulometri. Successivmente è stt prelevt l prte rgillos ell sbbi un cmpione i 100 grmmi, opportunmente essiccto, meinte ecntzioni successive in un beker ino l momento-in cui l sbbi non er più in gro i re luogo un torbi quno veniv gitt in cqu. L sospensione i torbi è stt centriugt e opportunmente essicct, ini pest: è risultt essere, quini, circ il 4 + 5% el totle. Successivmente è stt sottopost nlisi rggi X per conoscerne i componenti minerlogici. L sbbi è stt, opo essicczione, pest e sottopost l trttmento con i liquii pesnti in moo seprrne i costituenti essenzili, che, in seguito, sono stti sottoposti un ingine rggi X per conoscerne l ntur. I risultti elle seprzioni con i liquii pesnti sono espressi nell tbell n 2. TABELLA N* 2 Percentuli ei minerli vrie ensità nell sbbi ell Trisi TABELLA I Grnulometri crtteristic ell sbbi ell Trisi. Densità > 3,17 Quntità in % (peso) 0, 30 i cui circ 0 1 % Mgnetite Mesh Dimetro ei grnuli in mm. % + 1% 3, , 97 0, pssnte 400 >1,00 1,00-0,595 0, 595-0, 297 0,297-0,210 0,210-0, 149 0,149-0,105 0,105-0,074 0, 074-0, 053 0,053-0,037 < 0, ,97 + 2,83 2,83 + 2,60 2,60 + 2,53 2,53+1,94 <1,94 Totle mm mm 9,00 53,00 31,40 6,00 0,00 9*, SO «Mn mrm i cui il 45% i qurzo e plgioclsio e 1! 8% i CCQ 3 mtmmmmm^mmmmmmttm»mimm0mm^m''*»*i^'* p««wmpmm*n '4i > totle 100

8 ^mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm I COMPOSIZIONE MINERALOG1 CA DELLA SABBIA Sulle principli rzioni seprte con i liquii pesnti è stt tt l'nlisi rggi X per conoscere i costituenti minerlogici essenzili e l ntur ell prte rgillos cementnte. Sono stti tti i irttogrnimi, nche per le rzioni con ensità mggiore i 2,97 che hnno to egli spettri rieribili un termine ei pirosseni e/o egli niboli, m, t l loro scrs quntità rispetto l totle ell mss, non creimo utile soermrci su i essi. D'ltr prte è noto (6) (7) che l loro bilità i ssorbimento i certi rionuclie è qusi el tutto null, mentre, l contrrio, i minerli i tipo rgilloso e/o micceo hnno un certo ruolo nell isico-chimic ell'ssorbimento ei ctioni riottivi nel sottosuolo (8) (9) (10). L rzione ensità compres r 2, , 97, inoltre, è stt sottopost nche ll'esme ottico l microscopio polrizztore per ulteriore precisione; ess è intti costituit grnelli o scgliette, i colore vere scuro, vere cupo, lucenti, visibili nche occhio nuo, che nno pensre, prim vist, minerli i tipo micceo. All'ingine ottic si notno minerli con slture, nette e ini e con un serie i crtteri tli che nno pensre trttrsi i un minerle el gruppo ell clorite o ell vermiculite (il). Sono stti notti, poi, ltri minerli le cui crtteristiche ottiche ci inucono ritenere che si trtti i mic muscovite. Queste ttribuzioni hnno trovto conerm, poi, nell successiv ingine rggi X come iremo più vnti. Nell rzione i ensità compres r 2, 83 e 2,60, poi, sono stti istrutti i crbonti meinte HC1 IN, i quli, per ierenz i pest sono risultti circ il 7 8% el totle. Le nlisi rggi X eono stte tte con cmer DEBYE-Scherrer 114,6 mm i imetro e rizione CurUCper le rzioni i ensità 2, 83 e con rizione FeK* o CrKAper quelle superiori Z, 83 più ricche in erro. Fr i minerli presenti nell sbbi sono stti riconosciuti il qurzo e un plgioclgio cio i tipo lbite? nelle rzioni più leggere unitmente l crbonto i clcio sotto orm i clcite, preceen- temente trovto per vi chimic nell rzione i ensità 2, , 83, mentre nelle rzioni più pesnti sono presenti minerli el tipo ell muscovite e vermiculite. Più prticolreggitmente si espongono sull tbell N* 3 i*risultti con i minerli i conronto COMPOSIZIONE DELLA PARTE ARGILLOSA CON TENUTA NELLA SABBIA Come preceentemente etto, l sbbi ocrce contiene un cert quntità, si pure minim, i mterile rgilloso, sotto orm i polvere inissim che è stt seprt per ecntzioni successive. Tle prte è stt sottopost inoltre successive seprzioni con le quli si sono ottenute vrie rzioni come ppresso speciicto: 1) mterile tl qule 2) mterile tl qule pssnte l setccio i 400 Mesh 3) sospensione nel seprtore i Anresen r 0 e 10 cm òpo 12 ore e opo 24 ore 4) sospensione nel seprtore i Anre sen r 10 e 20 cm opo 12 ore e opo 24 ore. Tli rzioni sono stte sottoposte ll'nlisi rggi X. Il mterile I) e 2) h, to egli spettri perettmente uguli. Il mterile 3) e 4) h to egli spettri in grn prte simili quelli 1) e 2) con in più lcune leggerissime ierenze ovute ll'rricchimento in minerli * rgillosi, vvenuto in ette rzioni. Sono riconoscibili in etti spettri le righe el qurzo, i un minerle rgilloso i tipo illitico, ell clcite e, molto probbilmente ell Vermiculite, nche se in trcce qunto, mi minime. Si riport, comunque, nell tbell n 4 lo spettro ei mterili in questione, con i cor risponenti minerli i ttribuzione. Senz volerci entrre in prticolri che, in questo lvorò, non srebbero el tutto utiu i nostri ini/iremo solo che, osservno l preseti* tbèll, può sorgere il ubbio se l ri 14,3 A 4jr^ÉJMt» r t }Z V *W* : ^Wmmmt ;* ' : '-.^em? mm% < -.' v < i.i' yrjm

9 . 8 9 Vernicui ite A ,10 l/l 0 Muscovite i 9, "è ensità 2 É,97e 2,B3 i 14, ,08 4,97 l/l. TABELLA N* 3 Prte ensità 2,83e-2,60 Z I/i. Prte ensità 2,60M- 2,53 i l/l. Qurzo i l/l. Plgioclsio ci Ibi te l/l. TABELLA N* 4 Coposizione ell prt rgillos ell sbbi ll Trisi Mterile pssnte 400 Mesh e non psnte 400 Mesh Mterile risto in sospensione nel seprtore i Anresen r 10 e 20 c r 0 10 e opo 12 e 24 h A I/Io Minerle i ttribuzione A l/io Minerle i ttribuzione 4,75 3,75 3,51 3,42 2,81 2,74 2,63 2,006 1,53 i 4,47 4,30 3,87 3,75 3,44 3,32 3,22 2,99 2,86 2,77 I' 58 2,56 2,45 2,38 2,34 2,19 2,13 1,99 1,66 1,60 1,55 1,50 I 4,75 4,45 4,27 3.R6 j 3,75 ; 3.51 ; 3,33 : 3,20 : 3,02 : 2,88! 2,82 2,70 ; 2,58 2,56 2,45 2,39 2, ,660 1,60 1,546 r ' I» 4,26 4,01 i 3,79 3,65 3,33 ; 3,19 * 2,94 2,65 2,56, i 2,45 ; 2,28 2,23 2,18 : 2,12 ; 1,97 1,81 1,72 1,66 1,60 1,54 M5 i \>& 1*38 1,375 1,287 1,256 I M 4,26) 4,0l i i j 3,70J! i 3,33j 3,20 i : 2,57 2,459 2,28 2,24 2,13 1,97 1,82 1,67 1,54. 1, ,376 m 1,289 1,258 I 4,26 3,34 2,458; 2,28 2,237: 2,128; 1,él7! i 1,67[ 1,60j I 1,541! 1,45! 1.418! t.3b 1,375 j 1,288 1,254 i I " ' 4,05 3,80 3,66 2,96-2,65 2,56 2,44 2,32 2,18 2,13 1,99 1,83 1,73 lj67 1,58 1,54 1,46 1,38 1,27 m 9,9 7,18 4,45 4,26 3,88 3,34 3,03 2,57 2,48 2,40 2,28 2,14 2,09 1,98 1,92 1,88 ì,82 1,60 1,54 1,50 1,42 1,38 1,29 1,08 m Ver»Icui ite (?) Qurzo + Clcite Qurzo Clcite Clcite Qurzo Clcite Qurzo Clcit Qurzo Clcit Clcite Qurzo Clcite Qurzo Qurzo Qurzo Qurzo Qurzo 14,3 10,1 7,2 4,47 3,88 3,36 3,03 2,62 2,56 2,49 2,41 2,28 2,09 2,00 1,98 1,87 1,60 1,54 1,50! m Vernicui ite (?) Verniculi te (?) Clcit Clcit Clcit Qurzo Clcite Clcit Clit Clcite Clcit VereicwlIte (?) Illlt

10 10 11 ttribuit ll vermiculite o ll Clorite. Ci sembr comunque che l rig in questione, insieme vrie ltre consierzioni, poss ttribuirsi ll vermiculite poiché l Clorite h nche un rig 4, 79 A i intensità ortissim, che nel nostro spettro non compre, mentre l Vermiculite h tle rig con intensità ebolissim; pertnto ci sembr più opportuno, sull bse i tli consierzioni, propenere verso l presenz i Vermiculite piuttosto che i Clorite. Per queste e ltre prticolrità srà etto, eventulmente, in un successivo lvoro. Le ttribuzioni i cui sopr, l punto i vist qulittivo, trovno conerm nelle preceenti nlisi ell sbbi più grossoln, nell qule sono stti trovti, r i minerli più inictivi, il qurzo, il plgicls io cio i tipo lbitico, l vermiculite e un mic i tipo muscovitico. L'intensità elle righe, poi, ci pensre che tli minerli sino qunto mi scrsi in quest prte rgillos e ciò è in ccoro con qunto trovto si ll'nlisi grnulometric, si con l seprzione mezzo liquii pesnti COMPOSI2IQNE DEL L'ARGILLA DI FONDO (PLEISTOCENICA) Su i un cmpione ell'rgill i ono el pozzo estinto rccogliere i riiuti solii i lt ttività sono stte conotte elle ingini preliminri per conoscerne l ntur. Dopo opportun essicczione 105 *C in stu, mcinzione, rimozione i vrie impurezze i tipo orgnico (resiui crboniosi, resti i orgnismi ecc. ) e i tipo inorgnico (ciottoletti e minerletti provenienti gli strti superiori ecc.) e ltri ccorgimenti, si è tt l irttometri i cui risultti sono espressi nell tbell n 5. Sospensione compres r 0+10 cm opo 170 h (400 Mesh) o A 14,0 10,0 7, 18 4,45 4,24 3,86 3,33 3,19 3,02 2,56 2,48 2,46 2,279 2,24 2,09 2,02 1,91 1,87 1,81 1,608 I/Io m m m m TABELLA N*5 Spettri ell'rgill i bse el pozzo Minerle i ttribuzione Vermiculite mite Vermiculite Ulite mite Qurzo Clcite + Illite mite + Qurzo Ulite Clcite Illite Clcite + mite Qurzo Elite Clcite + Qurzo Qurzo Clcite Qurzo + Ulite Clcite Clcite Qurzo Qurzo Sospensione r cm opo 170 h pssnte 400 Mesh A 10,1 7,18 4,48 4,30 3,34 3,03 2,57 2,49. 2,39 2,28 2, 09 1,98 1,91 1,87 1,81 I/Io s i m

11 12 13 Anche per ciò che si rierisce i risultti ell preceente tbell ci sembr i poter ire, pur non entrno nei prticolri i ntur minerlogic che esulno l nostro compito, e per i quli occorrerebbe un completo e lungo lvoro prte, e ne l ormzione rgillos i bse su cui poggi l serie sbbios e congiomertic è costituit un mescolnz i qurzo, clcite e un minerle rgilloso scrivibile ll illite, con trcce ininitesime probbilmente i vermiculite. L curv termoierenzile ottenut sul mterile essiccto e pssnte l vglio 400 Mesh opo sospensione nel seprtore i Anresen conermerebbe l'ttribuzione i cui sopr, come può veersi ll Fig. no.5 che mostr i tre picchi enotermici ell illite con stnr i conronto (12). 3.2 STUDIO DELL'INFLUENZA DEGLI IONI ESTRANEI SULL'ASSORBIMENTO DI Cs e Sr NEI TIPI LITOLO GICI CONSIDERATI Si è nche voluto stuire l'inluenz ei ctioni estrnei sull'ssorbimento ei rionuclii nei tipi litologici quli le sbbie e le rgille. Le vrie rzioni vri ensità, seprte con i liquii pesnti provenienti l cmpione i sbbi sono stte me^se in equilibrio con soluzioni i Cesio, Stronzio e Cerio bss concentrzione (10"^ N) nelle quli er presente lo ione N + concentrzioni più lte e ph neutro. Ogni rzione, costituit minerli venti un cert ensità è stt ivis in ue prti un elle quli è rimst tl qule, l'ltr è stt mcint ino 400 Mesh l ine i osservre elle eventuli ierenze i comportmento. In reltà non si è vut ierenz pprezzbile r le ue prti tnto che nell tbell n* 6 viene riportt soltnto un sol colonn con il vlore meio. Per le rgille gli esperimenti sull'inluenz egli ioni estrnei sono stti conotti sull rzione pssnte 400 Mesh, cioè sull prte più "ttiv" ell mss rgillos. Qunto lle sbbie si può osservre un cert preerenz ei mterili in questione ssorbire lo stronzio nche in presenz i lte concentrzioni i N + j m nel cso che osse presente lo ione C ++ ci ovremmo spettre uns- sorbimento molto minore inluenzto solo ll cpcità i scmbio el mterile. Come enomeno generle si può osservre che l'ssorbimento ument qunto più l grnulometri è ine (cso, questo, non contemplto in tbell, perchè non ortemente signiictivo, rispetto l mterile tl qule) e qunto minore è l ensità ei costituenti, poiché ciò è in relzione irett con l presenz i componenti rgillosi. L'inluenz i ioni estrnei intererisce negtivmente sull'ssorbimento e ciò è in ccoro con i risultti già molte volte ottenuti ltri Autori (7) (8); tle inluenz cominci essere importnte in concentrzione superiore IO' 2 N i N +. Nell sbbi i K per il Cerio, reltivmente grni sono custi, molto probbilmente, llo "ssorbimento" el rionuclie combinto con l precipitzione ello irossio i Cerio. Nell tbell n 6 vengono espressi i risultti rissuntivi ottenuti sui costituenti ell sbbi in unzione ell sol concentrzione ello ione N. Per ciò che rigur l'rgill, si può osservre che l più grne inluenz sull'ssorbimento el Cesio è stt cust llo ione K +, to che tle ione h un somiglinz chimic con il Cesio per qunto rigur le imensioni el rggio ello ione irtto. Invece, l'inluenz egli ltri ioni, come N +, Mg ++, e C ++ non è così orte inluenzre negtivmente l'ssorbimento el Cesio nche in presenz i orti concentrzioni i tli ioni come si può osservre ll tbell n* 7. Completmento ivèrso è, invece, il comportmento ell stess rgill nei riguri ell'ssorbimento ello Stronzio in competizione con elementi lclini e lclino-terrosi (tbell n* 7 bis). Qui l più grne inluenz sull'ssorbimento i Sr, come el resto er ttenersi, è ovut llo ione C ++, t l su orte somiglinz chimic con lo Sr ++, già concentrzioni meie i IO" 2 N. Fortissimmente negtiv è, poi, l'inluenz el C+ e el Mg lte concentrzioni ( 10- * N e 0,5 N). A prità i conizioni, inoltre, lo ione N* è quello che inluisce meno i tutti gli ltri sull'ssorbimento el Os e ello Sr per lo meno ino concentrzioni i 10 r * H.

12 14 15 TABELLA N* 6 K (ml/gr) in unzione ell concentrzione i N ev* sbbi ell Trisi sui costituenti TABELLA N* 7 K (ml/gr) (Cs) nell'rgill ell Trisi in unzione ell concentrzione i ioni estrnei Costituenti ell sbbi ensità vri 2,83+ 2,60 Concentrzione ello ione N ph 7 10" 3 N 60 10" 2 N 55 10~*N 25 0, 5 N N,. Concentrzione Ione ^^v^^ estrneo ^*-*w^ K (ml/gr) per Cesio 10' 3 N IO" 2 N IO" 1 N 5. IO" 1 N K(Cs) 2,60+ 2,53 2,53+ 1, K K(Ce) 2,83+ 2,60 2,60+ 2, N + ++ Mg IH , , C ,83+ 2, K(Sr) 2,60+ 2, ,53+ 1,

13 16 17 TABELLA N 7 BIS K (ml/gr) (Sr) nell'rgill ell Trisi in unzione ell concentrzione i ioni estrnei. ^Concentrzione N. Ione >v Estrneo X. + K N + ++ Mg K (per Stronzio) (ml/gr) IO" 3 N IO" N.- IO" N 5.10' ! N - STUDIO DELL'INFLUENZA DEL ph SULL'ASSORBIMENTO DI CESIO E STRONZIO NEI TIPI LITOLOGICI CONSIDE RATI Anlogmente qunto tto per gli ioni estrnei, è stt stuit l'inluenz el ph sull'bilità i ssorbimento el Cesio e ello Stronzio prte ei ue tipi litologici più importnti, cioè l sbbi e l'rgill i ono. Gli esperimenti sono stti conotti con l stess tecnic prim escritt, metteno in equilibrio i cmpioni i terreno con soluzioni i "Moel Wter" 25*F i urezz e ph mn mno iverso; le soluzioni sono stte ciiicte con HO e lclinizzte con NH.OH, Si è ottenuto - come, el resto, er spettrsi - che i K(Sr) sono notevolmente minori ei K(Cs) nell sbbi, prità i ph, mentre per l'rgill i K(Sr) sono mggiori i quelli ottenuti sull sbbi, pur mntenenosi quntittivmente ineriori i K(Cs). Il minore ssorbimento si h in corrisponenz i ph ortemente cii o ortemente lclini, mentre r ph=4 e ph=8 si h un K prticmente costnte. Nell tbell n* 8 seguente vengono ti i vlori ottenuti l vrire el ph sui cmpioni in esme (r prentesi le rispettive rimozioni percentuli). ++ C Tli vlori, comunque, pur non poteno essere pplicti ll letter, un rele situzione esistente nel terreno* 1 ; sono ssi inictivi, poiché ci orniscono un orine i grn* ezz nell vlutzione el enomeno ell migrzione ei ctioni riottivi nel sottosuolo. Intti un soluzione, per es. ph=2 che penetri nel terreno non sì mntiene tle ph per lungo tempo e per lungo trtto, poiché ess si mescol con le cque sotterrnee ell zon sturt, rggiungeno un certo equilibrio che tene verso l neutrlità, to che il ph ell l retic.eli Trisi ti mntiene sul vlore i 7 circ (solo leggermente spostto verso l lclinità) come risult vrie misure già eettute.

14 18 19 TABELLA N * 8 K(ml/gr) per Cs e Sr nell sbbi e nell'rgill ell Trisi in unzione el ph ell soluzione Sbbi Trisi Argill non pssnte 400 Mesh Argill pssnte 400 Mesh K(Sr) K(Cs) K(Sr) K(Cs) K(Sr) K(Cs) ph=2 15 (13,2) 285 (74, 0) 200 (66, 7) 539 (84, 3) 248 (571,3) 588 (85, 5) ph=4 34 (25, 3) 574 (85,1) 242 (70, 7) 673 (87,6) 310 (75,6) 800 (88,9) ph=6 36 (26,6) 460 (82,1) 250 (71,4) 577 (85, 2) 320 (76, 2) 706 (87,6) ph=8 33 (25, 0) 444 (81,6) 244 (70, 9) 569 (85, 0) 313 (75,8) 705. (87,6) ph=10 22 (18,0) 132 (56, 9) 129 (56, 3) 634 (86, 3) 184 (64, 8) 343 (77,4) CONCLUSIONI D tutto qunto precee possono trrsi le seguenti conclusioni: 1) L sbbi ell Trisi è i tipo bbstnz cio esseno compost, in grne mggiornz, qurzo, pigioclsio lbitico, clcite e, in ssi minor quntità, minerli pesnti, come le miche e i pirosseni, con qulche rro nibolo; un piccol prte i tipo rgilloso è, invece, compost illite, sempre con trcce i clcite e, probbilmente, trcce minime i vermiculite. Circ il 73% ell sbbi è ormto grnuli compresi r 70 e 140 Mesh, cioè con imensioni i 0, , 105 millimetri i imetro. 2) L'rgill i bse è costituit un miscel i mterile orgnico e inorgnico: l prte orgnic è ell'orine el %, mentre l restnte prte inorgnic è costituit in grn prte mterile moro e minerli i tipo illitico con notevoli quntità i ccessori quli il qurzo e l clcite, con minime trcce i vermiculite. 3) Lo stuio ell'inluenz egli ioni estrnei e ei vri costituenti minerlogici nell sbbi, h mostrto che i minerli più leggeri ( ensità minore i 2, 6 2, 5) sono quelli che mggiormente trttengono i ctioni in questione e che l'inluenz ell concentrzione egli ioni estrnei si bbstnz sensibile prtire concentrzioni i 10 N. I minerli pesnti, in prtic, pur presentno ei K molto bssi, non potrnno re lcun inluenz negtiv sull'ssorbimento ei nuclii consierti, to che, nell sbbi, essi sono presenti per circ il 9%. Il Cesio quini, può essere trttenuto nche in presenz i Soio, o i clcio, in ebole concentrzione ll prte minerle legger (intti ess costituisce l grne mggiornz ell sbbi), mentre tle prte h tenènz trttenere lo Stronzio nche in pr e senz i lte concentrzioni i Soio, L presenz i clcio, invece, come si rilev esperienze già conotte e in lettertur (4) (7) è controproucente tl ine.

15 20 21 Il Cerio è trttenuto molto bene ll sbbi, tto, questo el resto plusibile, - e l punto i vist ell sicurezz, vorevole - cus ell precipitzione ell'irossio. Per qunto ttiene ll grnulometri, poi, non si è nott un ierenz sostnzile, r le vrie rzioni ensità ivers, nell'ssorbimento el Cerio, el Cesio e ello Stronzio, si soli che in presenz i ioni estrnei. Pertnto le proprietà i "ssorbimento" ei prootti i issione prte ell sbbi sono te, per l grn prte, lle prticelle el imetro compreso tr 0, 210 e 0, 105 mm, e in più, ll piccol prte i tipo rgilloso (circ 4% -«-5% el totle) costituit minerli strti i tipo micceo (illite, clorite, vermiculite) presenti nell sbbi come prte el cemento stesso. 8) N + C ++ Mg ++ IO" 1 N 10" 2 N 10" 2 N N 1 " IO -2 C 10 Mg ++ io" 3 L» "optimum" i ssorbimento el Cesio e *1i«Q. N N N L'ssorbimento el Cesio prte ell'rgill in presenz i vri ctioni estrnei è prticmente inluenzto solo l 2 ++ potssio già in concentrzione i 10 N, mentre il C e il Mg prticmente inluenzno tle ssorbimento nello stesso moo, comincino inluire negtivmente solo in concentrzioni superiori IO" 1 N, Il N, inine, è il ctione che, nell'rgill consiert, inluenz in moo reltivmente minore egli ltri ctióni, l'ssorbimento el Cesio, L'ssorbimento ello Stronzio prte ell'rgill in presenz i vri ctioni estrnei è prticmente inluenzto, come è plusibile, l Mgnesio e l Clcio, già in concentrzioni i 10"^ N, mentre il potssio inluenz tle ssorbimento in prtic, prtire orti concentrzioni i 10~* N, Anche in questo cso il N è il ctione che. inluenz meno i tutti gli ltri, il meccnismo i ssorbimento ello Stronzio. Teoricmente, quini, voleno "trccire un limite i sicurezz ccettbile" per l'ssorbìmento i Cs e Sr TT prte ell'rgill non si ovrebbero vere elle soluzioni che presentno concentrzioni ioniche superiori quelle ppresso speciicte: + ++ mx. ssorbimento i Cs mx. ssorbirci, i Sr 9) Lo Stronzio, comunque, prità i coni ltr «««*. e sempre meno ssorbito, che non il C ^ 0 u Cert K + 10" 3 N K + IO" 2 N

16 ) G. Lenzi 2) Autori Vri BIBLIOGRAFIA Ingine sulle crtteristiche geologiche e chimiche i un sito in relzione ll possibilità i contminzione riottiv elle le cquiere. RT/PROT(66) 20 CNEN Rom 1966 Contminzione riottiv ei mri. Gior nt nuclere. Plermo 1 giugno 1961 Eiz. CNEN Vllecchi (Firenze 1961). 13) Simpson E.S., Betslé L.. Stner P., Lenzi G., Sourriu J. 14) Betslé L. Etue e l penetrtion e solutions queuses ns l zone non sturee 'un proil. - Progrmme e recherche sur le tritement. A V L * rcsius ri *ctis. Rpport N- 6 CEN Mol R 2055 (1961). Physicochimie e l migrtion e ctions 0963)! S01 ' RpP rt0 EUR ATOM EUR 141 3) Autori Vri Disposl o rioctive wstes into ses, ocens n surce wters E. IAEA, Vienn ) Boenzi D., Dlouhy Z., Lenzi G. A stuy on the sorption properties o nturl tus occurring in the lke Brccino Region (Rome). RT/PROT(65) 19 CNEN Rom ) Crt Geologic 'Itli Foglio 212 E. el Servizio Geologico i Itli in scl 1: II eiz ) Boenzi D., Lenzi G. A contribution to the stuy o the site o the Cscci Nucler Reserch Center. Progress Report N # 2 RT/PROT(67)14 CNEN (Rom) ) Bérk L. The sorption o microstrontium n microcesium on the silicte minerls n rocks. IAEA reserch contrct N* ) Dlouhy Z. Clssiiction o the properties o pyroclstic rocks or uptke o ission proucts. IAEA Reserch contrct N - 137/RB ) Tmur T. Selective sorption rection o Cs with soil minerls. Nucler Sety Sect. V ) Tmur T., Jcobs D.C. Structurl implictions in cesium sorption. Helth Physics Science pg ) Roubult M. Determintion es minerux es roches u microscope polrisnt. E. Lmrre- Point (Pris) 1963.

17 I.I-:<;I-:M>.\ I) Ingresso e portineri; 2) Cbin iric; 3) Mgzzino; 4) Mgzzino inimmbili; 5) Irriti mgzzino; 6) Oicin : 7) Mens e oresteri: 8) I.bortorio i protezione snitri: V) Stzione elettric: IO) Serbtoio irico; II) Impinto trttmento liqumi; li) COMPLESSO ITREC; 12-1) Eiìcio urlici; 12-2) Eiìcio i processo; 12-3) Eiìcio servìzi usiliri; 12-4) Lbortori; 12-5) Eiìcio trttmento riiuti riottivi; 12-Ó) Cmer iltri e pompe eluenti gssosi;!2-7) Serbtoio nt; 12-8) Mcini i contenimento eluenti ìiiiuti' L zon cerchit^ e mess mggiormente in evien nell seguente. Plnimetri generle <el CRN ell Trisi LEGENDA 1) Corpo Uici; 2) Eiicio, i Processo; 3) Eiicio Impinti Ausiliri; 4) Corpo Lbortori; 5) Eiicio Trttmento Riiuti; 6) Cmer iltri e pompe eluenti gssosi; 7) Cmino; 8) Bcini i contenimento; 9) Serbtoio Irico. 1 cmpioni stuiti tnj presente lvoro provéhpà 1 gono quest zon Vei nche strtigri

18 STRATIGRAFIA DELLA ZONA DEI POE SI DESTITI ATI A CONTENERE GII S CARI CHI RADIOATTIVI SOLIDI DI ALTA ATTIVITÀ ' Quote 0,00 *- 1 5 Simbolo vm Sigl Denominzione ^ino i cmpgn Suolo grri Ghii e conglomerto poco cementto osi l ODI H Eni i HI HI > H i i HI HI l o H +> CD -H ; o o co o o o CSI -i o / O- evi I o o i * «I e H -H <D O -H H 0) o H ri Puing elementi minuti Sbbie si i H +*l (DI 4 j,-4,80 JkZllìl Ì-I&*--&Ì0'A&& '.' :. '.' ' '.' '' '. ".J- * * "* : -ó'c r-ò Ghii Conglomerto Sbbie H g IL / 00 o 1- O CM O.-. : < *. :, :'.»,;:< -,.:,;v.-.:%/, * :v '.;-A- -...;' ±zlél ;. -, : * : - # *.:.'. './' ' » *... " -> - ' -*;, *li' :. ;v.';": : "-.'' '.-'. -.*'.' -.'.."?.-.'v..:»'. v, w,-.:.» ; ; Argille \ tt-8t?0 FIG. N 2 Bis ^sk». i >» i,*v/-?»* *& (<* &*+< :~; * -.

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