| 초록 |
장수명핵종(long lived nucleus)을 원자로에서 소멸처리하기 위하여 전해정련을 통하여 얻어진 TRU와 RE의 혼합물에 소량 존재하는 핵분열성(fissile) 물질인 우라늄을 제거할 필요가 있다. 본 실험은 전해제련법을 이용하여 초우라늄(TRans Uranium, TRU) 원소 대신 사용한 Ytterbium(Yb)과 희토류(Rare Earth) 원소의 혼합물에 미량으로 존재하는 우라늄을 제거하였다. 실험에 사용된 불소화합물의 용융염 조성 및 조성비는 각각 LiF-BeF2-UF4-YbF3-YF3-NdF3-CeF3-EuF3(66.3-33-0.3-0.4-0.1-0.04-0.001 mol%)이었고, 시료량은 233g/batch 이었다. TRU 원소 대신 사용된 원소의 선정은 Gibbs’ 자유에너지가 비슷한 YbF3를 사용하였다. 실험은 600℃에서 베릴륨 금속을 양극으로 사용하였고, 음극과 기준전극은 니겔봉을 사용하였다. 전해제련법으로 최대 우라늄 제거율을 측정하기 위하여 정전압하에서 전착실험을 하였다. 인가전압을 -1.0 volt로 20시간 전착시키며 5시간 간격으로 용융염의 농도를 분석한 결과 10시간 동안 전착시킬 때 최대 87.5%를 제거하였다. 그러나 전착시간이 길어질수록 전착물의 물리적 탈착으로 우라늄 농도는 증가하였다. 그리고 전착물을 분석한 결과 Yb와 Yttrium(Y)이 우라늄과 같이 전착되었다. 인가전압 -0.65volt로 25시간 전착 시킨 결과 우라늄 제거율은 96%이었고, 전착시 우라늄 이외의 원소는 전착되지 않았다.
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