보고서 정보
주관연구기관 |
한국원자력연구소 Korea Atomic Energy Research Institute |
연구책임자 |
이일희
|
참여연구자 |
권선길
,
양한범
,
김광욱
,
정동용
,
문제권
,
임재관
,
송기찬
,
박현수
,
유재형
,
김원호
,
김응호
,
정원명
,
김수호
,
김형태
,
한윤주
|
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2004-04 |
과제시작연도 |
2003 |
주관부처 |
과학기술부 |
과제관리전문기관 |
한국과학재단 Korea Science and Engineering Foundtion |
등록번호 |
TRKO200900072790 |
과제고유번호 |
1350009009 |
사업명 |
원자력연구개발중장기계획사업(기금) |
DB 구축일자 |
2013-04-18
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키워드 |
방사화학 분리.마이너 악티나이드/희토류.장수명 핵종.희토류 산화물.방사선 조사.방사분해.용매추출.산화/환원.Partitioning.Minor Actinide/Rare Earth.Long-lived Radionuclide.RE oxide.Irradiation.Radiolysis.Solvent extraction.REDOX.
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초록
▼
1. 연구개발 목표 및 내용
목표 : 장수명 핵종 회수기술의 방사 화학적 시험 및 성능평가
(Am, Np 회수율 : 99% 이상, Tc 회수율 : 95% 이상)
내용 : (1) 연속식 전해 탈질 시스템 개발, (2) Tc 추출 증진 Tc, Np, U의 순차분리 시스템 개발 및 방사선 조사 시험 평가, (3) Zr-DEHPA/NDD에 의한 Am/RE의 회분식 및 연속식 다단 상호분리 방사선 조사 시험 평가, (4) 고방열성 핵종 제거 유/무기 복합 이온교환제 개발 및 연속 처리 실증, (5) 방사선 조사에
1. 연구개발 목표 및 내용
목표 : 장수명 핵종 회수기술의 방사 화학적 시험 및 성능평가
(Am, Np 회수율 : 99% 이상, Tc 회수율 : 95% 이상)
내용 : (1) 연속식 전해 탈질 시스템 개발, (2) Tc 추출 증진 Tc, Np, U의 순차분리 시스템 개발 및 방사선 조사 시험 평가, (3) Zr-DEHPA/NDD에 의한 Am/RE의 회분식 및 연속식 다단 상호분리 방사선 조사 시험 평가, (4) 고방열성 핵종 제거 유/무기 복합 이온교환제 개발 및 연속 처리 실증, (5) 방사선 조사에 의한 공정 재료의 방사화학 특성 규명, (6) 마이크로 웨이브 가열 또는 마이크로웨이브 가열/연소 합성 조합에 의한 MA(/RE) 산화물 제조
2. 연구 결과
(1) 개미산 탈질-전해 trimming 조합 연속식 전해 탈질 장치 개발 및 연속식 전해 탈질에 의한 전이원소(Zr, Mo, Fe, Nd) 공침전 거동 및 산도 저감화 규명, (2) Tc 추출 증진 Tc/Np/U의 순차분리 신 추출 시스템(30% TBP-0.5% TOA/NDD)개발 및 TBP-TOA/NDD-HNO$_3$ 계에서의 회분식 및 연속식 다단 Am/RE의 상호분리 방사선 조사(Co-60, $\gamma$-ray, <10$^8$rad) 시험 평가, (4) 고방열성 핵종 제거 유/무기 복합 이온 교환제(PAN-KCoFC, PAN-4A 등) 시제품 합성과 다성분계 대상 동특성(파괴) 평가 및 Cs, Sr 연속 처리 실증, (5) 시험재료의 방사선 조사(Co-60, $\gamma$-ray, <2x10$^8$rad)분해생성물 성분 분석법 개발/정량화와 방사선 분해기구 분석 및 제3상 형성 방지 조건 결정, (6) 마이크로웨이브 가열 및 마이크로웨이브 가열/연소 합성 조합에 의한 RE 질산염의 열분해 특성 및 제조 RE 산화물의 morphology 분석
3. 기대효과 및 활용 방안
- 방사성 핵종의 분리 고도화(공정 단순화, 방사성 폐기물 억제 고산도 질산 시스템 개발, 선택적 제고 분리개술 개발, 자연 친화적 완전 소각처리 소재 개발, 핵 비확산성 분리 기술개발, 2차 폐기물의 salt-free 분해기술 개발) 공정 구성 및 응용에 적용
- 특히 방사선 조사 시험 평가 등 방사 화학적 특성 분석 자료는 실제 방사선 조사 분위기 하에서 이루어지는 모든 원자력 관련 공정 거동 및 재료 분석에 기초 자료로 활용
Abstract
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This project of the first phase was aimed at the radiochemical test of partitioning technologies of long-lived radionuclides and its evaluation by using a simulaed and multi-componunt radioactive waste containing Am, Np, Tc, U and so in. For that, target goals of recovery yields for Am and Np, and t
This project of the first phase was aimed at the radiochemical test of partitioning technologies of long-lived radionuclides and its evaluation by using a simulaed and multi-componunt radioactive waste containing Am, Np, Tc, U and so in. For that, target goals of recovery yields for Am and Np, and those for Tc, Cs and Sr were chosen as 99% and 95%, respectively. The work scopes and contents of this project were, ad follows.
1. Radiolytic performance test and evaluation of partitioning technologies for long-lived radionuclides
(1) Development of a continuous electrolytic denitration system, where reduction of acidity and removal of transient elements through co-precipitation in order to overcome the drawbacks of the conventional denitration by frmic acid such as a long denitration time, batch operation and eruptive evolution of NOx.
(2) Development of a sequential separation system using TBP known to be stable against radiolysis in order to separate selectively Tc, Np and U with enhancing the Tc extraction yield and its radiolytic evaluation using a irradiated TBP-TOA/NDD in a batch system.
(3) Estimation of radiolytic stability for Zr-DEHPA/NDD which can use at high acidity(about IM nitric acid), and radioytic eveluation of Am/RE mutual-separation using a irradisted Zr-DEHPA/NDD in a batch and a multu0stage continuous system, respectively.
(4) Developent of bead type organic-inorganic composite ion exchangers which facilitate the column operation for removal of heat generating radionuclides such as Cs and Sr, and their performance tests for continuous removal of Cs and Sr using a composite ion exchanger packed column
2. Radiolytic characteristics of materials with irradiation dose
Qualitative identification of degradation proucts from the rafiolusis of materials, estimation of degradation pathway of irradiated materials and elucidation of conditions causing the 3rd phase formation and complex reaction between degradation products and metal ions.
3. Preparation of MA(/RE) oxide
(1) Investigation of thermal decomposition characteristics of RE nitrate by a microwave heating and morphology analysis of the prepared RE oxide.
(2) Development of the peparation method for RE oxide by a microwave heating and combustion synthesis, and morphology analysis of the prepared RE oxide.
목차 Contents
- 제1장 연구개발 과제의 개요...51
- 제2장 국내외 기술 개발 현황...55
- 제1절 개요...56
- 제2절 국외 기술개발 현황...59
- 제3절 국내 기술개발 현황...73
- 제3장 연구 개발수행 내용 및 결과...79
- 제1절 연속식 전해 탈질 시스템 개발...79
- 제2절 Tc 추출 증진 동반 Tc, Np, U의 순차분리 시스템 개발 및 방사성 시험 평가...140
- 제3절 Zr-DEHPA/NDD에 의한 Am.RE의 상호분리 방사성 시험 평가...208
- 제4절 유/무기 복합 이온교환제에 의한 고방열성 핵종 제거...288
- 제5절 공정시험재료의 방사 화학적 특성 규명...373
- 제6절 마이크로파 가열에 의한 MA(/RE) 산화물 제조...463
- 제4장 연구개발 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도...523
- 제5장 연구개발 결과의 활용계획...527
- 제6장 연구개발 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보...529
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