초록 ▼

본 연구에서는 전해정련의 모델링을 수행하기 위한 젓요한 다음의 연구결과를 도출하였다.
1) 전해정련공정 시 물질전달의 bottleneck 역할을 하는 anodic dissolution을 모사할 수 있는 1차원 전해정련 모델링코드인 ERAD을 개발하고 코드를 최적화하는 작업을 수행함.
2) 기초적인 전기화학 이론에 근거하여 기존에 존재하는 cyclic voltametry 실험데이터들을 활용해서 전해정련 전산모델링 시에 젓요한 역할을 하는 변수들의 값을 도출하는 새로운 방법을 제시함.
3) 전해정련로내 초우라늄원소의 국

본 연구에서는 전해정련의 모델링을 수행하기 위한 젓요한 다음의 연구결과를 도출하였다.
1) 전해정련공정 시 물질전달의 bottleneck 역할을 하는 anodic dissolution을 모사할 수 있는 1차원 전해정련 모델링코드인 ERAD을 개발하고 코드를 최적화하는 작업을 수행함.
2) 기초적인 전기화학 이론에 근거하여 기존에 존재하는 cyclic voltametry 실험데이터들을 활용해서 전해정련 전산모델링 시에 젓요한 역할을 하는 변수들의 값을 도출하는 새로운 방법을 제시함.
3) 전해정련로내 초우라늄원소의 국부적 전착거동의 다차원해석을 위해 3차원 다젓 물리해석 방법론을 개발함.
4) 개발한 전산모델들을 실험적으로 검증하기 위해 주요 공정변수에 대한 실험에 필요한 장비를 구축하고 실험내용의 구상을 완료하였고 실험장비의 기초 성능시험을 수행함.
5) 전해정련의 설계를 위해 필요한 fission product의 화학적, 열역학적 거동에 대한 데이터베이스 (LiCl-KCl 용융염 내 란탄족 원소들의 확산계수 및 형식전위 분석, Nd의 산화환원거동 분석, 및 열역학적 특성 분석) 구축을 위한 실험을 수행함.

(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

Ⅳ. PROJECT RESULTS
In this year’s research work, development of the ERAD computer code is completed. ERAD is a 1-D mass transport analysis computer model with the capability of describing anodic dissolution which is known to be the rate-limiting step in electrorefining. Also, a new method to deri

Ⅳ. PROJECT RESULTS
In this year’s research work, development of the ERAD computer code is completed. ERAD is a 1-D mass transport analysis computer model with the capability of describing anodic dissolution which is known to be the rate-limiting step in electrorefining. Also, a new method to derive the values for exchange current density, diffusion coefficient, and diffusion layer thickness was developed by using the cyclic voltamtery experiemental data. Also, a 3-D physics-based electrorefiner model was developed with the capability to describe 3-D time-dependent changes of eleement concentration and mass transport in the boundary-layer based on Butler-Vomer equation. For the validation of 1-D computer model, ERAD, the cyclic voltamtery data was used. For the validation of the 3-D model, cell potential data from the KAERI HTER was used. Further validation work is necessary for the analysis of mass transport for both 1-D and 3-D models. Experimental setup was developed to produce data to support this model validation. Initial functioning test for the experimental setup was successfully performed. A number of experimental investigations were performed to produce experimental data to support electrorefiner design. These data include diffusion cofficients and thermodynamics data for lanthanides in the LiCl-KCL molten salt. Independent review of the research results from Seoul National University and Korea Atomic Energy Research Institute was also performed for cross-examination of the findings.

(출처 : SUMMARY 6~7p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 8
• 목차 ... 9
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 10
• 제 1 절 연구개발 목적 ... 10
• 제 2 절 연구개발 필요성 ... 10
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 11
• 제 1 절 국내 기술개발 현황 ... 11
• 제 2 절 국외 기술개발 현황 ... 11
• 제 3 절 기술개발현황에서 본 연구결과의 위치 ... 11
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 13
• 제 1 절 1차원 전해정련 코드 개발 ... 13
• 제 2 절 3차원 전해정련 코드 개발 ... 25
• 제 3 절 용융염 내 이온의 거동 연구를 통한 데이터 도출 ... 32
• 제 4 절 Pyrogreen 공정흐름도 검토 ... 39
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 55
• 제 1절 연도별 연구목표 및 달성도 ... 55
• 제 2절 관련분야의 기술발전에의 기여도 ... 56
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 58
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 59
• 제7장 참고문헌 ... 60
• 끝페이지 ... 65