초록 ▼

재순환 금속연료 기술은 사용후핵연료를 파이로처리하여 회수한 TRU 물질을 고속로 핵연료로 사용하기 위한 핵심기술 개발을 목적으로 한다. 파이로와 고속로를 이어주는 ‘연결고리’기술인 재순환 금속연료 기술은 사용후핵연료 안의 고독성 장반감기 물질의 소멸처리를 가능하게 함으로써 재순환 핵연료주기를 완성할 수 있다. 본 과제에서는 금속연료심 첨단제조기술개발, 재순환 금속연료심 원격제조 장치 설계, 재순환 금속연료 성능 평가, 배리어 피복관 제조기술 개발을 중점적으로 수행하였다. 희토류 고함량 연료심의 특성을 시험평가하고 휘발방지 연료심의

재순환 금속연료 기술은 사용후핵연료를 파이로처리하여 회수한 TRU 물질을 고속로 핵연료로 사용하기 위한 핵심기술 개발을 목적으로 한다. 파이로와 고속로를 이어주는 ‘연결고리’기술인 재순환 금속연료 기술은 사용후핵연료 안의 고독성 장반감기 물질의 소멸처리를 가능하게 함으로써 재순환 핵연료주기를 완성할 수 있다. 본 과제에서는 금속연료심 첨단제조기술개발, 재순환 금속연료심 원격제조 장치 설계, 재순환 금속연료 성능 평가, 배리어 피복관 제조기술 개발을 중점적으로 수행하였다. 희토류 고함량 연료심의 특성을 시험평가하고 휘발방지 연료심의 주조방법을 개발하였으며, 금속연료 원격제조기술 개발을 위하여 연료심 원격제조장치를 상세설계하고, 원격취급성과 유지보수성을 평가하였다. 안전성 및 우수한 성능을 가지는 비수냉 유도코일 가열 방법의 타당성을 확인함으로써 향후 금속연료심 원격제조장치에 활용할 수 있는 핵심기술을 확보하였다. 희토류 함유 금속연료의 노내특성을 예비평가하였고, 희토류 함유 금속연료에 대한 과도상태 핫셀 모사시험을 수행하였으며, 배리어 피복관에 대한 ATR 조사시험을 착수하였다. 배리어 피복관 제조기술 개발을 위하여 코팅 피복관 및 라이너 피복관 예비시제품(라이너 두께 100㎛) 제조하여 성능을 평가하였다. 본 과제의 연구성과들은 향후 파이로-고속로 재순환 핵연료주기 완성을 위한 핵심기술로 활용될 예정이다.

(출처 : 서지정보양식 463p)

Abstract ▼

The recycling metal fuel technology is a core technology that enables the recycling of TRU fuel that separates highly toxic materials from spent fuel and connects Pyro processing with fast reactor. The objective of this project is to develop a manufacturing technology for recycled metal fuel slugs a

The recycling metal fuel technology is a core technology that enables the recycling of TRU fuel that separates highly toxic materials from spent fuel and connects Pyro processing with fast reactor. The objective of this project is to develop a manufacturing technology for recycled metal fuel slugs and remote manufacturing technology from 2013. 03 to 2017. 02, to develop the manufacturing technology of metal fuel slugs, to develop remanufacturing technology for recycling metal fuel, to evaluate the performance of recycling metal fuels, development of barrier cladding tube manufacturing technology. As a result of the study, it was possible to obtain the metal fuel slugs manufacturing technology of 13 ea / batch of high rare earth metal fuels slugs, and the development of the anti-volatile casting method of Am in metal fuel by using Sm and Mn, In addition, the development of remote manufacturing technology of metal fuel remote manufacturing equipment design, remote design of additional facilities and simulation performance test, ATR irradiation test of cladding including Cr barrier, transient hot cell simulation test, fuel performance evaluation results were obtained. We have succeeded in plating a 20μm thick Cr layer on the inner surface of HT9 cladding with a length of 150mm using electrolytic plating method. We confirmed the FCCI prevention performance. We fabricated a thin liner and mother tube to prepare a liner cladding preliminary prototype having 100μm nominal thickness by drawing. The results of this study will be used as a preliminary study for the development of TRU fuel fabrication technology that will be continuously studied and will be used as the basic technology for securing stability, nuclear non-proliferation and economical efficiency of the recycling metal fuel manufacturing facility to be constructed later.

(출처 : BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET 464p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 5
• 요 약 문 ... 7
• SUMMARY ... 11
• CONTENTS ... 17
• 목차 ... 25
• 표목차 ... 33
• 그림목차 ... 37
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 49
• 제1절 개요 ... 51
• 제2절 연구개발의 필요성 ... 52
• 1. 기술적 측면 ... 53
• 2. 경제·산업적 측면 ... 53
• 3. 사회·문화적 측면 ... 54
• 제3절 연구개발 목표 및 내용 ... 54
• 1. 최종 목표 ... 54
• 2. 단계별 목표 ... 54
• 3. 연구범위 및 연구내용 ... 56
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 61
• 제1절 국외 기술개발 현황 ... 63
• 제2절 국내 기술개발 현황 ... 63
• 제3절 국내·외 기술개발 현황에서 차지하는 위치 ... 64
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 67
• 제1절 금속연료심 첨단제조기술 시험평가 ... 69
• 1. 희토류 고함량 연료심 제조 및 특성시험 ... 69
• 2. 휘발방지 연료심 주조방법 평가 ... 93
• 3. 입자성 금속연료 제조성 평가 ... 109
• 제2절 금속연료심 원격제조장치 설계 제작 ... 114
• 1. 연료심 제조방법 원격성 평가 ... 115
• 2. 연료심 원격제조장치 설계 개선 ... 117
• 3. 연료심 원격제조장치 상세설계 ... 121
• 제3절 재순환 금속연료심 제조기술 개발 ... 139
• 1. 휘발방지 연료심제조 평가보고서 ... 139
• 2. 고함량(10%) 희토류함유 연료심제조 평가 (2015) ... 145
• 제4절 휘발방지 고희토류 금속연료심 제조기술 개발 ... 152
• 1. 희토류 고함량 연료심 용해주조 기술 개발 자료 ... 152
• 2. 고함량 RE 금속연료심 제조 및 평가 DB ... 172
• 3. 희토류 고함량 연료심 용해부품 특성평가 ... 188
• 4. 휘발방지 금속연료심 용해주조 기술 개발 DB ... 203
• 5. Am 휘발특성 모사(Mn) 연료심 제조 및 평가 자료 ... 206
• 제5절 금속연료심 원격제조기술 개발 ... 211
• 1. 금속연료심 원격제조장치 컴퓨터 시뮬레이션 예비 평가 보고서 ... 211
• 제6절 재순환 금속연료심 원격제조기술 개발 ... 228
• 1. 금속연료심 원격제조시스템 부대설비 상세설계 ... 228
• 2. 비냉각 유도코일 가열 성능 시험 보고서 ... 254
• 3. 연료심 원격제조장치 부대설비 모의 성능 평가 ... 270
• 4. 금속연료심 제조 스크랩 재활용 개념 도출 자료 ... 287
• 5. TFMF단위공정 장치 예비개념 연구 보고서 ... 305
• 제7절 재순환 금속연료 희토류 영향 평가 ... 338
• 1. 희토류 함유 금속연료 특성 평가 ... 338
• 2. 희토류함유 금속연료 과도상태 핫셀 모사시험 ... 350
• 제8절 재순환 금속연료 노내 성능 평가 ... 356
• 1. 재순환 금속연료 희토류 거동 예비모델 ... 356
• 2. 희토류 과도상태 거동평가 핫셀시험 보고서 ... 370
• 3. 배리어 피복관 조사시험 요건 설정 자료 ... 374
• 4. 배리어 피복관 ATR 조사시험 착수 ... 375
• 제9절 배리어 피복관 제조 기반기술 개발 ... 379
• 1. 코팅 피복관 예비시제품 제조 및 성능 평가 ... 379
• 2. 라이너 피복관 예비시제품 (라이너 두께 200㎛) 제조 및 성능 평가 ... 389
• 제10절 배리어 피복관 제조기술 개발 ... 395
• 1. 코팅 피복관 제조기술 개발 ... 395
• 2. 코팅 피복관 시제품 성능 시험평가 보고서 ... 405
• 3. 라이너 피복관 예비시제품 제조 (라이너 두께 100㎛) ... 409
• 4. 라이너 피복관 예비시제품 성능 시험평가 보고서 ... 414
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 419
• 제1절 1단계(2013 ~ 2014년) 연구개발 실적 및 기여도 ... 421
• 제2절 2단계(2015 ~ 2016년) 연구개발 실적 및 기여도 ... 424
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 432
• 제1절 재순환 금속연료심 제조기술 개발 ... 434
• 제2절 금속연료심 원격제조기술 개발 ... 434
• 제3절 재순환 금속연료 희토류 영향 평가 ... 435
• 제4절 배리어 피복관 제조 기반기술 개발 ... 435
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 437
• 제7장 연구개발성과의 보안등급 ... 440
• 제8장 연구장비의 구축 및 활용 결과 ... 444
• 제1절 비수냉 진공 우라늄 용해용 고주파 power supply 및 유도 코일 ... 446
• 제2절 피복관 이온질화 시험장비 ... 447
• 제3절 배리어 피복관 변형시험장치 ... 448
• 제9장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행 실적 ... 450
• 제1절 연구시설 핵물질물질 사용변경 허가 취득 ... 452
• 제2절 연구시설 물리적방호 시설 구축 승인 ... 454
• 제10장 참고문헌 ... 456
• 서지정보양식 ... 463
• BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET ... 464
• 끝페이지 ... 465