| 초록 |
차세대 핵연료 관리공정(Advanced Spent Fuel Conditioning Process, ACP)은 원자로에서 사용된 사용 후 핵연료(Spent Fuel, SF)를 고온의 LiCl 용융염조에서 전해환원 처리 후 우라늄 금속으로 전환시키는 공정이다. 최종 고화체를 제조하기 위해서는 650 ℃의 고온 방사성에서도 핵종을 고정화 시키는 매질의 고유특성을 지닐 수 있어야한다. 이러한 매질로는 제올라이트가 가장 최적인 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 반응온도 650 ℃, Cs 및 Sr이 동시에 함유된 LiCl 용융염 환경에서 제올라이트 4A로부터 얻어진 염내포 제올라이트(Salt-Loaded Zeolite, SLZ)를 제조한 후 25%의 유리(Glass frit)를 첨가시켜 915 ℃에서 4시간 동안 열처리하여 최종생성물인 염내포 고화체(Salt-Loaded Ceramic Waste Form, SLCWF)를 제조하기위해 r(=LiCl/zeolite)의 비를 0.1, 0.25 및 0.5의 조건으로 변화시켜 최적 조업조건을 얻고자 하였으며, 그 결과 r의 값이 0.25와 0.5의 조건에서 주요한 상이 Li-A 결정상인 반면 r의 값이 0.1인 조건에서는 Na형 Sodalite가 주요한 결정상으로 생성됨으로써 선행된 연구결과와 동일한 결과를 보였다. 그리고 결정상으로 생성된 결정구조들의 성분함량을 비교한 결과 Nepheline과 Halite가 최소이면서 Na형 Sodalite가 최대인 조건을 보면 약 0.15인 조건인 것으로 나타났다. 따라서 r의 값이 0.1과 0.25의 범위에서 최종 고화체를 제조하는 것이 최적의 조업조건일 것으로 판단되어 차후 이에 대한 연구를 수행할 예정이다. |
