초록 ▼

이 연구의 목적은 수용액핵연료 원자로에서 의료용 동위원소 Mo-99 및 Sr-89를 생산하는 기술을 실험적으로 검증, 개선하고 요소기술을 확보하려는 것이다. 이를 위해러시아 Kurchatov 연구소(KI)의 ARGUS 시설에서 한러 공동 실험을 계획하였고, 핵연료 내 악티나이드 조성 등 실험 계획을 보조할 계산도 수행하였다. 실험 항목은 다음과 같다.
$\cdot$ ARGUS(즉, HEU 조건)에서의 Mo-99 회수/정제 (KAERI 개발 흡착제 병행 사용)
$\cdot$ ARGUS

이 연구의 목적은 수용액핵연료 원자로에서 의료용 동위원소 Mo-99 및 Sr-89를 생산하는 기술을 실험적으로 검증, 개선하고 요소기술을 확보하려는 것이다. 이를 위해러시아 Kurchatov 연구소(KI)의 ARGUS 시설에서 한러 공동 실험을 계획하였고, 핵연료 내 악티나이드 조성 등 실험 계획을 보조할 계산도 수행하였다. 실험 항목은 다음과 같다.
$\cdot$ ARGUS(즉, HEU 조건)에서의 Mo-99 회수/정제 (KAERI 개발 흡착제 병행 사용)
$\cdot$ ARGUS 원자로 공동(空洞)에서 Sr-89 회수/정제
$\cdot$ LEU 핵연료 제조 및 ARGUS에서 조사후 Mo-99 회수/정제
생산품의 품질 분석은 KAERI 및 국내 기관, KI, 외국의 별도 기관에서 각각 수행하여 신뢰성을 확보한다.
한편, 선행특허 분석 결과, 중국에서 TCI사의 Mo-99 및 Sr-89 생산기술 특허를 실시하는 데 특허 침해의 우려는 없으나 일본의 경우 아직 TCI사의 관련 특허가 권리화될 여지가 남아있다. 특허 회피 설계는 특허를 받은 공정의 단계나 조건을 “생략”하여야 하며 “변경”의 경우에는 근본적인 변경이 아니라면 균등론에 따라서 특허 침해로 판단될 가능성이 있다.
실험 계획은 수립하였으나 러시아와 공동 실험을 통해 우리가 확보할 수 있는 기술의 깊이에 한계가 있는 등의 이유로 위와 같은 실증적 실험은 이루어지지 않았다. 그러나 MIP 연구를 재개한다면 이 연구 중에 기획한 검증실험 방안과 선행특허 분석을 바탕으로 보다 효율적으로 연구를 수행할 수 있을 것이다.

Abstract ▼

The objective of this project is to experimentally verify and enhance Mo-99 and Sr-89 recovery/purification processes as the key technologies for the medical isotope production from a solution fuel reactor. A joint experiment was planned between KAERI and Kurchatov Institute (KI), Russia.
The kin

The objective of this project is to experimentally verify and enhance Mo-99 and Sr-89 recovery/purification processes as the key technologies for the medical isotope production from a solution fuel reactor. A joint experiment was planned between KAERI and Kurchatov Institute (KI), Russia.
The kinds of experiments planed are i) a series of Mo-99 recovery/purification experiments from the ARGUS reactor which uses high enriched uranium (HEU) fuel, ii) a series of the same experiments but from the low enriched uranium (LEU) solution target, and iii) a demonstration of the mechanism of Sr-89 delivery from the air medium in the reactor vessel.
Meanwhile, the survey and legalistic interpretation of relevant patents shows a possibility of infringement of TCI Inc.'s patents in case of exporting medical isotopes produced at the MIP to Japan and the US so far as the MIP adopts the concept of the Russian ARGUS and recovery/purification process. Eliminating, not minor changing, step(s) or condition(s) of patent processes would help to avoid the patent infringement.
Because of a difficulty in the KAERI-KI full-time co-experiments at KI labs, a different idea between two parties about the depth of background information to be provided to KAERI, and other reasons, the experiment plan was not executed.

목차 Contents

• 제1장 서론...17
• 제1절 연구 배경과 목적...17
• 제2절 연구 수행 현황...18
• 1. 실험 계획...18
• 2. 현황...18
• 제3절 관련국 동향...20
• 1. 러시아-미국 협력 현황...20
• 2. 중국의 MIPR 프로젝트 현황...21
• 제2장 선행 특허 조사...23
• 제1절 TCI사 특허 현황...23
• 1. US 5,910,971...23
• 2. US 5,962,597...33
• 3. US 6,337,055...33
• 4. US 6,456,680...43
• 제2절 Legal Opinion...26
• 1. TCI사 특허권의 범위 해석...26
• 2. 중국내 특허 조사 및 대응 방안...27
• 3. 일본내 TCI 특허 존재 여부 및 대응 방안...28
• 4. 법리 해석 요약...31
• 제3장 실험 계획...32
• 제1절 실험 항목...32
• 1. 개요...32
• 2. Mo-99 생산 실험...33
• 3. Sr-89 생산 실험...35
• 4. KAERI 개발 흡착제 성능 평가...36
• 5. 실험 결과물...36
• 제2절 실험 절차...39
• 1. 시설 및 장비...39
• 2. 실험 절차...50
• 제3절 생산품 품질 분석...52
• 1. 불순물 핵종과 품질 기준...52
• 2. 불순물의 방사능 특성...54
• 3. 분석 장비 및 방법...59
• 제4장 보조 계산...64
• 제1절 Sr-89 생산량 평가...64
• 1. Sr-89 회수 개념과 러시아의 경험...64
• 2. 모델 계산 결과...65
• 제2절 핵연료 조성 계산...67
• 1. 연소 계산 방법...67
• 2. 핵연료의 악티나이드 조성...67
• 제5장 결론...71
• 참고문헌...72