초록 ▼

1. 액체폐기물로부터 타이타늄계 흡착물질으로의 분배계수 결정
선별된 물질을 회분식 실험을 통하여 방사성 핵종의 등온흡착선을 구하고 방사능종의 액체상과 고체상에 대한 분배계수를 구하였다. 각 분배계수를 표면적에 대해 일반화하여 평가하여 단위면적 또는 단위무게에 대한 흡착능을 제시하였다. 모든 연구에서 원자흡광 광도계와 유도결합 플라즈마분광 광도계를 이용하여 농도를 저량하였으며 이론크로마토그라피를 이용하여 염의 농도를 동시에 측정하였다. 특히 제저가 가장 어려운 Sr에 대하여 pH의 영향을 집중적으로 연구하였다.
실섬에서

1. 액체폐기물로부터 타이타늄계 흡착물질으로의 분배계수 결정
선별된 물질을 회분식 실험을 통하여 방사성 핵종의 등온흡착선을 구하고 방사능종의 액체상과 고체상에 대한 분배계수를 구하였다. 각 분배계수를 표면적에 대해 일반화하여 평가하여 단위면적 또는 단위무게에 대한 흡착능을 제시하였다. 모든 연구에서 원자흡광 광도계와 유도결합 플라즈마분광 광도계를 이용하여 농도를 저량하였으며 이론크로마토그라피를 이용하여 염의 농도를 동시에 측정하였다. 특히 제저가 가장 어려운 Sr에 대하여 pH의 영향을 집중적으로 연구하였다.
실섬에서 고순도의 시약을 시용하였으며 실험 전반에 걸쳐 사용된 물은 탈이온수(DI water, $\ge$17M$\Omega$·cm)를 사용하였고, 용액의 pH는 NaOH와 HCl를 주로 이용하여 조절하였다.
2. 흡착속도 및 탈착저항성 연구
츱착실험 뿐만 아니라 탈착실험도 수행하여 탈착저항성이 존재하는지 연구하고 분배계수와 함께 츱착속도(kinetic)도 츱착물질을 평가하는데 중요한 인자이므로 선별된 츱착제 silicotitanate, sodium titanate 그리고 titanium dioxde에 대해 동일한 조건에서 접촉시간을 변화시켜 흡착속도에 관한 연구를 수행하였다.
3. 다성분계에서 경쟁흡착-탈착에 관한 연구
2종 이상의 방사농 핵종이 존재할 때 즉 용액 내의 용질들이 Sr-Co, Sr-Cs, Co-Cs의 형태로 함께 존재할 경우에 대해 흡착 실험을 실시하여 경쟁 흡, 탈착에 대한 연구를 수행하였다. Silicotitanate, sodium titanate 모두 단일 용질계에서의 흡착과 같은 방식으로 진행이 되었으며, 두 성분의 농도의 합이 단위 용질계에서와 갈도록 만들었다.
4. 염농도의 영향 연구
비 방사성 이온인 나트륨과 칼슘 및 철과 마그네슘이 존재할 때 스트론튬, 토발트, 세슘의 흡착에 미치는 영향을 알아보기 위하여 선택계수와 분배계수를 측정하였다. 나트륨과 칼슘의 영향 평가 시험은 스트론륨, 코발트, 세슘의 초기 농도는 고정시키고 나트륨과 칼슘의 농도를 달리하여 실험하고 철과 마 그네슘의 영향 평가 시 ㄹ험은 철과 마그네슘과 초기 농도를 각각 2가지 경우로 고정시키고 스트론튬, 코발트, 세슘의 농도는 달리하여 수행하였다.
5. Modeling
경쟁 흡착 예측 모델인 IAST와 LCM의 예측능을 알아보기 위해 츱착 자료와 예측치를 정량환한 SSE(Sum of Squares of the Errors)와 $R^2$(Coefficient of Determination)를 사용하여 공정의 최적화를 꾀하였다.

Abstract ▼

A potential long―term problem associated with nuclear reactors is contamination of the environment with fission products such as radioactive isotopes of strontium, cobalt and cesium. Effective methods reported for removal of $Cs^+$ from radioactive liquid waste are adsorption on zeolites,

A potential long―term problem associated with nuclear reactors is contamination of the environment with fission products such as radioactive isotopes of strontium, cobalt and cesium. Effective methods reported for removal of $Cs^+$ from radioactive liquid waste are adsorption on zeolites, clay minerals, and synthetic organic ion exchangers or precipitation methods such as the formation of cesium tetraphenolborate. But it presents some unique problems in using inorganic materials for Cs removal. Zeolites and the metal salts tend to decompose in highly caustic solution, and the clays are not selective at high sodium concentrations.
It is known that silicotitanate and sodium titanate are stable to radiation, highly selective for cesium relative to sodium, potassium, rubidium, and protons, and performs as adsorbents well in acidic, neutral, and basic solutions.

목차 Contents

• 제 1 장 서론...11
• 1절 연구개발의 필요성...11
• 2절 연구개발의 목적...11
• 3절 연구개발의 범위...12
• 제 2 장 국내.외 기술개발 현황...14
• 1절 국외의 경우...14
• 2절 국내의 경우...15
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...16
• 1절 연구수행 방법...16
• 2절 연구내용...20
• 1. 액체폐기물로부터 타이타늄계 흡착물질으로의 분배계수 결정...20
• 2. 흡착속도 및 탈착저항성 연구...21
• 3. 다성분계에서 경쟁흡착-탈착에 관한 연구...21
• 4. 염동도의 연구...21
• 5. Modeling...22
• 3절 연구결과...22
• 1. pH에 따른 스트론튬, 코발트, 세슘의수중 존재 형태...22
• 2. 단일 용질의 츱착속도...24
• 3. 단일 용질계에서의 둥온흡착 시험...26
• 4. 이성분 용질계에서의 둥온츱착 실험...33
• 5. 모델링 평가...46
• 6. 바방사성 이온의 공존효과...50
• 제 4 장 연구개발 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도...61
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...65
• 제 6 장 참고문헌...67