초록 ▼

본 보고서는 크게 처분시스템개발과 방사선적 종합 성능 평가 연구의 두 분야로 나누어져있다. 심지층 기준 처분시스템 도출을 위하여 고준위방사성폐기물 선원으로서 모의 봉규산 유리고화체와 사용후핵연료의 침출 특성을 분석하고 사용후핵연료로 gap내 핵종들의 재고량과 순간누출분률을 측정하였다. 처분용기 재질로 고려되고 있는 구리, 티탄, 탄소강, 스텐레스강, 니켈 합금등에 대해 우리나라의 처분 처분조건을 고려한 용기 수명을 추정하고 처분용기의 재질별 제작방법 관하여 조사하였다. 완충재의 재료로 압축벤토나이트의 공학적 특성 및 화학적 저지능에

본 보고서는 크게 처분시스템개발과 방사선적 종합 성능 평가 연구의 두 분야로 나누어져있다. 심지층 기준 처분시스템 도출을 위하여 고준위방사성폐기물 선원으로서 모의 봉규산 유리고화체와 사용후핵연료의 침출 특성을 분석하고 사용후핵연료로 gap내 핵종들의 재고량과 순간누출분률을 측정하였다. 처분용기 재질로 고려되고 있는 구리, 티탄, 탄소강, 스텐레스강, 니켈 합금등에 대해 우리나라의 처분 처분조건을 고려한 용기 수명을 추정하고 처분용기의 재질별 제작방법 관하여 조사하였다. 완충재의 재료로 압축벤토나이트의 공학적 특성 및 화학적 저지능에 대해 살펴보았다. 심부 암반의 거동을 이해하기 위해 처분될 폐기물의 특성과 암반 특성, 공학적 방벽의 특성 등을 고려한 해석이 실시하고, 처분용기 거치 및 지하처분장 배열 방안 분석, 방사성폐기물 처분장, 인접 지역 믹 주변 절리들에서의 거동을 수행하였다. 제안된 처분시스템의 성능 평가를 위하여 KAERI FEP 리스트를 보완하고 도출된 RES의 요소간 반응을 연결하여 기본 시나리오와 대안 시나리오들이 도출하였다 MASCOT-K를 외국의 종합 성능 평가 코드들과의 비교 검토하여 MASCOT-K의 우수함을 입증하고, SPM 방법론으로 처분장 안전성에 영향을 미치는 주요인자들을 도출하고, 기준 처분 시스템에 대한 확률론적 평가를 수행하였다. 선량 환산 인자를 예측하기 위해 구획 모델에 입각한 평가 방법론을 정립하였다. 또한 T2R3 개념에 입각하여 처분연구에 필요한 품질보증 절차를 확립하고 원활한 활용을 위하여 웹을 기반으로 하는 프로그램을 개발하였다.

Abstract ▼

The leaching behaviors of waste glass and spent fuel were investigated and the inventory of nuclides in gap and IRF(instant release fraction) of the spent fuel were measured as a HLW source. The life time for the canister materials such as copper, titanium, carbonsteel, stainlesssteel, and nickel al

The leaching behaviors of waste glass and spent fuel were investigated and the inventory of nuclides in gap and IRF(instant release fraction) of the spent fuel were measured as a HLW source. The life time for the canister materials such as copper, titanium, carbonsteel, stainlesssteel, and nickel alloy was evaluated and, manufacturing methods for each material type had been surveyed. The engineering properties and chemical retardation properties of compacted bentonite as a candidate buffer material were investigated. In order to understand the behavior the rock mass around deep repository. mechanical as well as thermal-mechanical coupling analysis was carried out. Thermal analysis and the coupled thermal-hydrological-mechanical analysis were performed for for a repository, rock masses in the vicinity of a repository and joints adjacent to a repository. For the safety assessment for a reference repository system, KAERI FEP list has been extensively extended and base case scenarios and alternative ones were created. To enhance the confidence on the MASCOT-K, the blind tests were attempted. This comparison work gived more confidence on the excellency of the MASCOT-K code and KAERI's ability on performance assessment. For the probabilistic TSPA approach, the key parameters were identified through so called system prioritization method. The first attempt was made to understand the features on the Korean reference biosphere. The Web base QA system adopted the US NRC concept of T2R3 was developed.

목차 Contents

• 제 1 장. 서론...72
• 제 2 장 처분시스템 개발...76
• 제 1 절 서론...76
• 제 2 절 고준위방사성폐기물의 특성...79
• 1. 배경...79
• 2. 고준위폐기물의 붕규산유리고화체 특성분석...80
• 3. 붕규산유리고화체의 장기침출거동...98
• 4. 사용후핵연료의 침출거동...104
• 5. 산화수별 플루토늄의 분리...115
• 6. 결론...121
• 제 3 절 고준위폐기물 처분용기...123
• 1 개요...123
• 2. 열응력해석...124
• 3. Rock Movement에 대한 벤토나이트 완충재의 비선형 구조해석...150
• 4. 처분용기 핵임계 및 방사선차폐 해석...164
• 5. 처분용기의 후보재질별 예상 부식두께...193
• 6. 용기제작에 대한 기술성 분석...250
• 7. 결론...277
• 제 4 절 완충재의 공학적 특성 및 화학적 저지능 분석...278
• 1. 배경...278
• 2. 완충재료의 공학적 평가 자료 수집 및 생산...278
• 3. 완충재의 화학적 저지특성 분석...310
• 제 5 절 Near Field 해석...360
• 1. 서론...360
• 2. 처분 개념 및 처분장 모델...361
• 3. 처분장 터걸 구조 안정성에 대한 민감도 분석...362
• 4. 처분공 내 처분용기 위치 결정...387
• 5. 3DEC 을 이용한 처분터널 및 처분공의 역학적 안정성 평가...407
• 6. 열-역학적 해석을 통한 Near-Field 민감도 분석...421
• 7. 처분 시스템 최적화 기법 고찰...446
• 8. 결론...450
• 제 6 절 열-수-역학적 거동 해석...455
• 1. 서론...455
• 2. 열·역학적 평가를 통한 처분용기 거치 및 지하 처분장 배열 방안 분석...457
• 3. 처분용기의 역학적 안전성 확보를 위한 완충재 두께 결정...478
• 4. 기준처분 시스템을 위한 공학적 종합 평가...492
• 5. 불연속 화강암반 내에 위치한 방사성폐기물 처분장 및 인접지역에서의 열수리 역학적 연성거동 연구...521
• 6. 결론...579
• 참고 문헌...587
• 부록 2.1. 처분시점을 달리하였을 경우의 방사능과 붕괴열량 변화...617
• 부록 2.2. 사용후핵연료 용액으로부터 Sr과 I의 정량...621
• 제 3 장. 종합 성능 평가...624
• 제 1 절. 배경...624
• 제 2 절. FEP/시나리오 연구...625
• 1. 서론...625
• 2. FEP 선정 평가...626
• 3. 시나리오 개발...692
• 4. 결론...712
• 제 3 절. MASCOT-K 신뢰성 증진 연구...713
• 1. 서론...713
• 2. 평가 대상 시나리오...716
• 3. K-시나리오 개념 모델...720
• 4. K-시나리오 평가 결과 분석...733
• 5. Q-시나리오 개념 모델...738
• 6. 결론...742
• 제 4 절. 상세 모델링 개발: 유사 콜로이드와 확산 제한치 영향 규명...743
• 1. 서론...743
• 2. 지하 균열암반에서 콜로이드를 동반한 방사성 핵종 이동 방정식...744
• 3. 지하 균열암반에서 콜로이드를 동반한 방사성 핵종 미동 결과...751
• 4. 결론...759
• 제 5 절. 생태계 영향 평가...760
• 1. 서론...760
• 2. 생태계 핵종 이동 모델링 현황...763
• 3. 생태계 영향 평가...802
• 4. 결론...810
• 제 6 절. 전문가판단을 통한 입력 데이터 확보...812
• 1. 서론...812
• 2. 전문가판단 절차...812
• 3. 입력 파라미터의 확률분포함수...815
• 4. 전문가판단에 의한 핵종 용해도한계 도출...816
• 5. 전문가판단결과와 지화학 코드 및 열역학적 DB를 이용한 핵종 용해도한계 계산결과의 비교. 평가...826
• 6. 결론...834
• 제 7 절. 확률론적 성능 평가...835
• 1. 서론...835
• 2. 고준위 폐기물 처분장에 대한 확률론적 성능평가의 한 방법론...836
• 3. 고준위 처분 시스템 입력 변수의 민감도 계산 및 확률론적 계산 방법론...855
• 4. 결론...894
• 참고문헌...896
• 부록 3.1. 생태계 내 핵종 이동 모델링 수식...906
• 부록 3.2. 피폭 평가 모델링 수식...911
• 제 4 장. 품질 보증 체계 개발...917
• 제 1 절. 서론...917
• 제 2 절. 품질 보증 체계 개발 연혁...920
• 제 3 절. 방사성 폐기물 처분 연구 품질 보존 체계 개발...924
• 1. 방사성 폐기물 처분 연구자료의 품질 보증 개념...924
• 2. 품질 보증 절차서...933
• 제 4 절. 웹 기반 품질 보증 체계 개발...934
• 1. 배 경...934
• 2. 워크 플로우 체계 개념...934
• 3. 워크 플로우 시스템을 적용한 품질 보증 시스템...939
• 4. 웹 기반 워크 플로우 품질 보증 절차서 개발...943
• 참고 문헌...957
• 제 5 장. 결론...958