초록 ▼

$\bigcirc$ 분리 고도화 요소 기술 개발
(1) TRU(/공존 원소)-AHA 간의 착물 안정화 상수 측정 및 TRU 환원속도 해석, AHA의 가수분해 속도 및 방사분해 안정성 평가, 다성분계 대상 환원/착물 동반 30% $TBP/NDD-HNO_3-AHA$ 계에서의 U/TRU의 상호분리 평가(99.9% 이상, 5단).
(2) An(+3)/Ln(+3)의 고산도 공분리(DMDBTDMA-DHOA)/NDD의 새로운 혼합추출 계 개발과 다성분 계에서의 An(+3)/Ln(+3)의 공추출/

$\bigcirc$ 분리 고도화 요소 기술 개발
(1) TRU(/공존 원소)-AHA 간의 착물 안정화 상수 측정 및 TRU 환원속도 해석, AHA의 가수분해 속도 및 방사분해 안정성 평가, 다성분계 대상 환원/착물 동반 30% $TBP/NDD-HNO_3-AHA$ 계에서의 U/TRU의 상호분리 평가(99.9% 이상, 5단).
(2) An(+3)/Ln(+3)의 고산도 공분리(DMDBTDMA-DHOA)/NDD의 새로운 혼합추출 계 개발과 다성분 계에서의 An(+3)/Ln(+3)의 공추출/역추출 기구 규명, (DMDBTDMA-DHOA)/NDD의 방사분해 안정성($10^5Gy$ 이하에서 안정) 및 방사선 조사고산도 공분리 특성 평가.
(3) CHN형의 nPr-BTP 합성, An(+3)의 선택적 분리 $(nPr-BTP)/nitrobenzene-HNO_3$ 추출 계 개발 및 추출 특성 규명.
(4) 희귀원소 분리 흡착능/침전능 및 선택성평가, ACE/EIR 개질과 희귀원소 분리 흡착평형/속도 규명, 희귀원소 분리 ACF/EIR 흡착 연계 시스템 구축 및 연속식 회수 분리 실증(Pd, Tc : 각각 순도 99% 이상).
(5) 촉매성 음극체 개발 및 질산염 환원분해특성 평가, 불용성 양극체 제조 및 암모니아 전해 기구 규명, 연속식 질소 가스화 분해장치 개발(분해율 : 80%)
$\bigcirc$ 핵주기 용해 실 폐액(/수준)대상 (TBP-TOA)/NDD에 의한 Tc/Np/U의 공분리/순차분리와 (Zr-DEHPA)/NDD에 의한 (Am-Cm)/RE의 공분리/상호분리의 적용성 시험 및 각각의 분리계수 평가

Abstract ▼

This project of the second phase was aimed at the development of basic unit technologies for advanced partitioning, and the application tests of pre-developed partitioning technologies for separation of actinides by using a simulated multi-component radioactive waste containing Am, Np, Tc, U and so

This project of the second phase was aimed at the development of basic unit technologies for advanced partitioning, and the application tests of pre-developed partitioning technologies for separation of actinides by using a simulated multi-component radioactive waste containing Am, Np, Tc, U and so on. The goals for recovery yield of TRU, and for purity of Tc are high than 99% and about 99%, respectively. The work scopes and contents were as follows. 1). For the development of basic unit technologies for advanced partitioning. (1) Development of technologies for co-removal of TRU and for mutual separation of U and TRU with a reduction-complexation reaction. (2) Development of extraction system for high-acidity co-separation of An(+3) and Ln(+3) and its radiolytic evaluation. (3) Synthesis of extractants for the selective separation of An(+3) and its relevant extraction system development. (4) Development of a hybrid system for the recovery of noble metals and its continuous separation tests. (5) Development of electrolytic system for the decompositions of $N-NO_3$ and $N-NH_3$ compounds to nitrogen gas. 2). For the application test of pre-developed partitioning technologies for the separation of actinide elements in a simulated multi-component solution equivalent to HLW level. (1) Co-separation of Tc, Np and U by a (TBP-TOA)/NDD system. (2) Mutual-separation of Am, Cm and RE elements by a (Zr-DEHPA)/NDD system. All results will be used as the fundamental data for the development of advanced partitioning process in the future.

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발 과제의 개요...48
• 제 1 절 연구개발 필요성...48
• 제 2 절 연구 목표 및 범위...50
• 제 2 장 국.내외 기술 개발 현황...52
• 제 1 절 국외 기술개발 현황...56
• 제 2 절 국내 기술개발 현황...94
• 제 3 절 연구개발 결과가 국내외 기술개발 현황에서 차지하는 위치...96
• 제 3 장 연구 개발수행 내용 및 결과...100
• 제 1 절 TRU의 공분리 제거...100
• 1. 서언...100
• 2. 실험...101
• 3. 실험 결과 및 고찰...103
• 가. REDOX 및 착화제...103
• 나. TRU의 착물화 및 REDOX 특성...106
• 다. AHA의 가수분해 및 방사선 열화 특성 규명...128
• 라. TRU 단일성분 계의 환원 및 착물 반응 동반 추출 특성...130
• 마. 다성분 계에서 환원/착물 반응 동반 U/TRU의 추출 특성...139
• 바. U/TRU의 상호분리 최적 조건 결정 및 분리도 평가...151
• 4. 결언...152
• 제 2 절 An(+3)/Ln(+3)의 고산도 공분리...154
• 1. $(DMDBTDMA-DHOA)/NDD-HNO_3$ 추출 계에서 Am/RE의 공추출 및 역추출...154
• 가. 서언...154
• 나. 실험...156
• 다. 실험 결과 및 고찰...159
• (1) 제 3상 형성...159
• (2) 질산 추출...160
• (3) Am/RE 공추출...162
• (4) Am/RE 역추출...173
• 라. 결언...175
• 2. $(DMDBTDMA-DHOA)/NDD-HNO_3$ 계의 방사분해 특성 및 Am/RE의 공분리 방사선 조사 시험...177
• 가. 서언...177
• 나. 실험...177
• 다. 실험 결과 및 고찰...180
• (1) DMDBTDMA의 안정성 평가...180
• (2) DOHA의 안정성 평가...193
• (3) NDD(n-dodecane) 방사분해...198
• (4) $(DMDBTDMA-DHOA)/NDD-HNO_3$ 계에서 Am/RE의 공추출 및 역추출에 미치는 방사선 조사선량 영향 평가...201
• 라. 결언...204
• 부록 : (DMDBTAMA 및 DHOA 합성)...208
• 제 3 절 An(+3)의 선택적 분리...221
• 1. 서언...221
• 2. 실험...222
• 3. 실험 결과 및 고찰...224
• 가. nPr-BTP의 용해성 및 안정성...224
• 나. 질산 추출...225
• 다. Am의 선택적 추출...225
• (1) 단일성분계...225
• (2) 다성분계 추출...233
• 라. 역추출...236
• 4. 결언...239
• 부록 : (rPr-BTP) 합성...240
• 제 4 절 희귀 원소 회수 분리...248
• 1. 서언...248
• 2. 실험...248
• 3. 실험 결과 및 고찰...250
• 가. 이온교환제의 선정 및 성능 평가...250
• 나. 침전제 선정 및 침전 분리 특성 평가...259
• 다. 희귀 원소별 분리 방법론 도출...280
• 라. 침전법에 의한 Pd의 선택적 분리...282
• 마. 단일/다성분 계 희귀원소의 회분식 흡착 평형 및 속도 평가...285
• 바. 희귀원소 분리 침전/흡착 계 및 흡착/흡착 계의 기술흐름도 평가...296
• 사. 컬럼(이온교환 흡착탑)에서의 혼합성분 계 분리특성 평가...298
• 아. 포화 흡착탑의 용리제 선정 및 용리특성시험...301
• 자. NaOH-ACF/EIR 컬럼에서 희귀원소 분리실증...305
• 4. 결언...308
• 제 5 절 질소 화합물의 전해분해...310
• 1. 서언...310
• 2. 질산성 질소화합물의 전해 분해...311
• 가...312
• (1) 음극 전극체 개발...312
• (2) Sn-modified platinized Ti 전극 제조를 위한 Ti의 백금 도금...317
• (3) Sn-modified platinized 전극의 안정성 평가 및 전해 분해...345
• 3. 암모니아성 질소화합물의 전해 분해...367
• 가. 실험 방법...369
• 나. 암모니아 질소화합물의 전해 분해...372
• (1) 암모니아의 전해 반응 특성...372
• (2) 암모니아의 전해 분해 기구...374
• (3) pH-self 조절 개념의 암모니아 전해 분해 시스템...391
• 4. 결언...406
• 제 6 절 악틴족 원소 분리 개발기술의 적용성 평가...410
• 1. (30% TBP-x% TOA)/NDD 혼합 추출 계에 의한 Tc, Np, U의 공추출 및 순차 역추출...411
• 가. 서언...411
• 나. 실험...412
• 다. 실험 결과 및 토의...415
• (1) 공추출...415
• (2) Tc, Np, U의 선택적 역추출...425
• 라. 결언...438
• 2. (x g/L Zr-1M DEHPA)/NDD 금속함유 추출 계에 의한 (Am-Cm)/RE의 공추출 및 선택적 역추출...439
• 가. 서언...439
• 나. 실험...440
• 다. 실험 결과 및 토의...444
• (1) 공추출...444
• (2) Am(/Cm)의 선택적 역추출(1차 역추출)...452
• (3) RE 역추출(2차 역추출)...462
• 라. 결언...462
• 제 4 장 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도...466
• 제 5 장 연구개발 결과의 활용계획...470
• 제 6 장 연구개발 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보...472
• 제 7 장 참고문헌...474