원전에서 중대 사고가 발생하면 그에 대처하는 과정 등에서 다량의 방사성 오염수가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 그 오염수에 존재할 주요 핵분열 생성물(세슘, 스트론튬, 아이오딘)을 대상으로 오염수 취급에 관하여 두 가지 물리화학적 거동을 조사하였다. 먼저, 상온에서 수용액 내 철(III) ...
원전에서 중대 사고가 발생하면 그에 대처하는 과정 등에서 다량의 방사성 오염수가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 그 오염수에 존재할 주요 핵분열 생성물(세슘, 스트론튬, 아이오딘)을 대상으로 오염수 취급에 관하여 두 가지 물리화학적 거동을 조사하였다. 먼저, 상온에서 수용액 내 철(III) 화학종과 세슘 화학종, 스트론튬 화학종이 공침하는 거동을 용액 pH 범위로 7부터 13까지 조사하였다. 탈이온수에 염화 철(III) 등 금속 염화물들과 수산화 소듐이 첨가되어 발생한 침전물에 세슘은 pH 8 이하에서 상대적으로 소량으로, 스트론튬은 pH 7에서 최소량으로 존재하였다. 아이오딘 화학종이 존재하는 수용액이 방사선장에 노출되는 경우 그 용액의 pH가 7 이상이면 아이오딘 화학종의 휘발이 억제됨이 보고된바, 상온에서 금속 성분의 공침과 아이오딘 화학종의 휘발을 동시에 억제하려면 오염수 pH를 7 정도로 유지시킴이 적절하다고 판단된다. 다음으로, 상온에서 수용액 내 아이오딘 분자가 과산화 수소 또는 수산화 소듐에 분해되는 거동을 조사하였으며, 그에 관한 유효 속도 상수를 한정된 조건에서 구하였다. 다만 단순성을 추구할 의도로, 아이오딘 분자 대신 트라이아이오딘화 이온의 농도 변화를 일정 시간 간격으로 측정하였으며, 기존 문헌의 반응 기제를 몇 단계로 단순화한 후 측정 결과를 분석하였다. 본 연구에서, 아이오딘 분자는 과산화 수소보다 수산화 소듐에 더 효과적으로 분해되었다. 주요 핵분열 생성물에 관하여 두 가지 거동을 다룬 본 논문의 내용은 실제 오염수 취급 및 사고 피해 경감에 관하여 중요하게 고려될 수 있다.
원전에서 중대 사고가 발생하면 그에 대처하는 과정 등에서 다량의 방사성 오염수가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 그 오염수에 존재할 주요 핵분열 생성물(세슘, 스트론튬, 아이오딘)을 대상으로 오염수 취급에 관하여 두 가지 물리화학적 거동을 조사하였다. 먼저, 상온에서 수용액 내 철(III) 화학종과 세슘 화학종, 스트론튬 화학종이 공침하는 거동을 용액 pH 범위로 7부터 13까지 조사하였다. 탈이온수에 염화 철(III) 등 금속 염화물들과 수산화 소듐이 첨가되어 발생한 침전물에 세슘은 pH 8 이하에서 상대적으로 소량으로, 스트론튬은 pH 7에서 최소량으로 존재하였다. 아이오딘 화학종이 존재하는 수용액이 방사선장에 노출되는 경우 그 용액의 pH가 7 이상이면 아이오딘 화학종의 휘발이 억제됨이 보고된바, 상온에서 금속 성분의 공침과 아이오딘 화학종의 휘발을 동시에 억제하려면 오염수 pH를 7 정도로 유지시킴이 적절하다고 판단된다. 다음으로, 상온에서 수용액 내 아이오딘 분자가 과산화 수소 또는 수산화 소듐에 분해되는 거동을 조사하였으며, 그에 관한 유효 속도 상수를 한정된 조건에서 구하였다. 다만 단순성을 추구할 의도로, 아이오딘 분자 대신 트라이아이오딘화 이온의 농도 변화를 일정 시간 간격으로 측정하였으며, 기존 문헌의 반응 기제를 몇 단계로 단순화한 후 측정 결과를 분석하였다. 본 연구에서, 아이오딘 분자는 과산화 수소보다 수산화 소듐에 더 효과적으로 분해되었다. 주요 핵분열 생성물에 관하여 두 가지 거동을 다룬 본 논문의 내용은 실제 오염수 취급 및 사고 피해 경감에 관하여 중요하게 고려될 수 있다.
Two parts of the chemicophysical behaviors of predominant fission products (caesium, strontium, and iodine) were covered in regard to severe accidents at nuclear power plants. First, caesium and strontium species coprecipitated with iron(III) species were studied to determine the optimum pH value fo...
Two parts of the chemicophysical behaviors of predominant fission products (caesium, strontium, and iodine) were covered in regard to severe accidents at nuclear power plants. First, caesium and strontium species coprecipitated with iron(III) species were studied to determine the optimum pH value for minimizing the coprecipitation of these metal species and the volatilization of iodine species during the treatment of radioactively contaminated water. Caesium and strontium were quantified for the precipitates formed in aqueous solutions (pH: 7, 8, 9, ..., 13) of sodium hydroxide and metal chlorides including iron(III) chloride. The optimum pH value was found to be present near 7 because of lesser amounts of caesium precipitated at pH 7 and pH 8, the least amount of strontium precipitated at pH 7, and the iodine volatility known to be minimized at pH 7 or higher under gamma irradiation conditions. Second, decomposition of molecular iodine in water by hydrogen peroxide and sodium hydroxide was studied to provide effective decomposition rate constants and their acquisition methodology simpler than mechanistic ones. For the sake of simplification, the concentration evolution data of triiodide ions were obtained instead of those of molecular iodine, and the number of reaction steps was reduced by grouping the steps. In this study, molecular iodine was more effectively decomposed by sodium hydroxide than by hydrogen peroxide. This thesis may provide helpful hints on treating the radioactively contaminated water, thus mitigating the consequences of accidents.
Two parts of the chemicophysical behaviors of predominant fission products (caesium, strontium, and iodine) were covered in regard to severe accidents at nuclear power plants. First, caesium and strontium species coprecipitated with iron(III) species were studied to determine the optimum pH value for minimizing the coprecipitation of these metal species and the volatilization of iodine species during the treatment of radioactively contaminated water. Caesium and strontium were quantified for the precipitates formed in aqueous solutions (pH: 7, 8, 9, ..., 13) of sodium hydroxide and metal chlorides including iron(III) chloride. The optimum pH value was found to be present near 7 because of lesser amounts of caesium precipitated at pH 7 and pH 8, the least amount of strontium precipitated at pH 7, and the iodine volatility known to be minimized at pH 7 or higher under gamma irradiation conditions. Second, decomposition of molecular iodine in water by hydrogen peroxide and sodium hydroxide was studied to provide effective decomposition rate constants and their acquisition methodology simpler than mechanistic ones. For the sake of simplification, the concentration evolution data of triiodide ions were obtained instead of those of molecular iodine, and the number of reaction steps was reduced by grouping the steps. In this study, molecular iodine was more effectively decomposed by sodium hydroxide than by hydrogen peroxide. This thesis may provide helpful hints on treating the radioactively contaminated water, thus mitigating the consequences of accidents.
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