[논문]사용후핵연료 저장풀의 방사성핵종 제거

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손영준 (한국원자력연구소) , 전용범 (한국원자력연구소) , 엄성호 (한국원자력연구소) , 김길수 (한국원자력연구소)

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수처리공정의 주요구성요소인 이온교환수지는 준공당시에 설계자인 SGN사가 권 고한 프랑스의 Rohm&Haas사 IRN-77(양이온), IRN-78(음이온)을 사용하고 있다. 본 연구에서는 3년간('03~'05) 수처리공정의 운전경험 이온교환수지의 특성분석, 저장수의 방사능 농도분석 및 수질분석 그리고 페이온 교환수지 처리 전에 핵종 결정하기 위한 시험을 수행하여 그 결과들을 평가 하였다.
조사후시험시설의 핵연료 저장수조에는 05년 말까지 총 11개의 사용후 핵연료집합체(PWR)가 저장되어 있으며 본문에서는 핵등급 이온교환수지를 이용한 운전경험 및 운전에 따른 저장수의 방사능 농도 및 수질분석결과를 기술하였다.

표 2.3.1과 같은 조건하에서 약 33개월 동안 수처리 공정을 운전하였으며 약 120m'의 방사 능과 Crud를 함유한 저장수를 프리코트 필터에 의해 정화처리 하였다. 이온교환수지의 교체 시기 는 입, 출구 사이의 차압이 L6kg/arf 이상일 때와 또는 필터 하우징의 표면 선량율이 1000mR/hr 될 때 교체하며 본 운전기간동안 이온교환수지 교체는 하지 않았다.
운전기간 중에 저장수가 조사. 후시험시설의 핵연료 저장수조의 방사능 농도 및 수질을 알아보기 위해 이미 설정된 시료채취지 점에서 12의 시료를 채취하여 화학분석부서에 주요핵종의 방사능 농도 및 수질분석을 의뢰하다.

49(05년)순으로 나타나 모두 허용치 이하로 유지되었다. 저장수조별 평균 방사능'농도는 pool 9402> pool 9403>pool 9403순으로 나타났으며, 저장수조가 하역수조와 시험 및 해체 수조 보다 높게 나타났다. 그림 2.
1은 03년, 04년, 05년까지 주요 방사성핵종인 Cs-137, Cs-134, Co-60의 방사능 핵종 농도를 월 별로 나타낸 것으로 3년 동안 평균 방사능 농도인 Cs-137의 농도는 다른 두 핵종보다 항상 높게 나타났으며 그 다음으로는 Cs-134가, Co-60은 가장 낮은 농도를 보였다. 위의 3종류의 방사성 핵 종이 사용후핵연료 저장조의 총 방사능을 거의 결정하는 것으로 3년 동안 분석결과에 의하면 Cs-137은 총 방사능량의 63.2%, CsT34는 30.02%, Co-60은 6.78%로 Cs이 총 방사능량의 93.22% 를 나타냄을 알 수 있었다. 그리고 수질분석결과는 그림 3에 나타내었다.

우선 탁도에서 저장수의 이온성 입자가 상당히 제거 되었으나 저장수 표면의 부유물 영향으로 콜로이드 입자가 많이 형성 되어 있는 것이 관찰되었다. 앞으로 이 콜로이드 입자 제거 방법을 도출해야 될 것으로 본다. 그림 3에서 보다시피 03년, 04년, 05년도 저장수의 평균 pH는 5.

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