초록 ▼

본 보고서는 원자력기술개발사업의 일환으로 수행한 ‘조사핵연료 내 악티나이드 화학거동 연구’과제에서 수행한 연구(2012. 3-2017.02)의 최종보고서이다.

국가원자력연구개발 사업으로 고연소도 핵연료의 개발 및 파이로 공정과 연계된 소듐냉각고속증식로용 차세대핵연료인 금속핵연료 개발이 진행되고 있다. 이러한 새로운 핵연료의 개발은 핵연료의 건전성, 안전성 분석, 차폐설계 등을 지원할 실험 자료들을 필요로 한다. 본 과제는 핵연료의 건전성 평가와 핵연료 성능평가 코드의 검증에 필요한 조사핵연료 연소특성에 대한 화학자료를

본 보고서는 원자력기술개발사업의 일환으로 수행한 ‘조사핵연료 내 악티나이드 화학거동 연구’과제에서 수행한 연구(2012. 3-2017.02)의 최종보고서이다.

국가원자력연구개발 사업으로 고연소도 핵연료의 개발 및 파이로 공정과 연계된 소듐냉각고속증식로용 차세대핵연료인 금속핵연료 개발이 진행되고 있다. 이러한 새로운 핵연료의 개발은 핵연료의 건전성, 안전성 분석, 차폐설계 등을 지원할 실험 자료들을 필요로 한다. 본 과제는 핵연료의 건전성 평가와 핵연료 성능평가 코드의 검증에 필요한 조사핵연료 연소특성에 대한 화학자료를 생산하고 관련기술을 개발하는 것을 목적으로 하고 있다. 본 보고서는 ‘경수로 조사핵연료 화학측정 및 데이터 베이스 구축’, ‘차세대핵연료의 화학측정 및 데이터베이스 구축’, ‘핵연료와 피복관의 고온 화학반응’ 및 방사성폐기물의 장기관리에 필요한 ‘경수로 사용후핵연료의 침출거동 연구 및 자료 확보’로 구성하였다.

본 과제에서 축적한 조사핵연료 연구에 필요한 고방사성 취급 기술은 후행핵연료주기의 완성을 위한핵심 기술에 해당하며, 이러한 기술들은 추후 진행될 원자력 산업현장에서 활용될 것이다. 경수로 조사핵연료의 연소도 및 화학측정 자료들은 향후 진행될 사용후핵연료의 재순환, 운반/수송, 중간저장, 처분관련 인허가에 필요로 하는 자료로 활용 가능할 것이다. 현재 개발 진행 중인 다양한 차세대 핵연료와 피복관간의 고온 화학반응 연구를 통하여 차세대 핵연료 개발에 기여할 수 있을 것으로 전망된다. 또한, 침출거동 연구자료들은 사용후핵연료의 장기관리 안전성과 연계된 선원항에 대한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

( 출처 : 서지정보양식- 초록 545p )

Abstract ▼

This final report describes “Research on actinides chemistry in an irradiated nuclear fuel"(2012. 03 ~ 2017. 02) under national nuclear R&D program "Nuclear Technology Development Project".

The high burnup nuclear fuel and an advanced fuel, such as metallic fuel for sodium cooled fast reactor

This final report describes “Research on actinides chemistry in an irradiated nuclear fuel"(2012. 03 ~ 2017. 02) under national nuclear R&D program "Nuclear Technology Development Project".

The high burnup nuclear fuel and an advanced fuel, such as metallic fuel for sodium cooled fast reactor(SFR), requires an experimental database to support the fuel integrity, a safety analysis, and a shielding design. Purpose of this research is to make a database that can be used for evaluation of fuel integrity and verification of fuel performance code. This work can be divided by four tasks as 'Chemical measurement and database of irradiated PWR fuel','Chemical measurement and database of advanced nuclear fuel' 'High temperature chemical interaction of fuel and cladding', and 'Research on leaching behavior of PWR spent fuel'.

The high radioactive handling technology established from this research is the core technology and these technologies are utilized in the future nuclear industry fields. Accumulated burn-up and chemical measurement data of PWR will be utilized in the fields of spent fuel recycling, transportation, intermediate storage and disposal. Research on high-temperature chemical interaction between nuclear fuel and cladding will provide fundamental information of advanced fuels under development. In addition, the research on leaching behaviours of nuclear fuel can contribute for the safety assessment of spent nuclear fuel disposal in a deep geological repository for the end of nuclear fuel cycle.

( 출처 : BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET - Abstract 546p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 5
• 요 약 문 ... 7
• SUMMARY ... 31
• CONTENTS ... 54
• 목차 ... 56
• 표목차 ... 58
• 그림목차 ... 63
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 82
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 90
• 제1절 경수로 조사핵연료 화학측정 및 데이터베이스 구축 ... 90
• 제2절 차세대핵연료의 화학측정 및 데이터베이스 구축 ... 92
• 제3절 핵연료와 피복관의 고온 화학반응 ... 93
• 제4절 경수로 사용후핵연료의 침출거동 연구 및 자료 확보 ... 96
• 제3장 연구개발 수행내용 및 결과 ... 102
• 제1절 경수로 조사핵연료 화학측정 및 데이터베이스 구축 ... 102
• 1. 연구개요 ... 102
• 2. 경수로핵연료의 화학측정 ... 103
• 3. 화학자료 통합관리 프로그램 개발 ... 155
• 제2절 차세대핵연료의 화학측정 및 데이터베이스 구축 ... 162
• 1. 연구개요 ... 162
• 2. 금속핵연료 화학특성 측정 ... 162
• 3. U-Mo 분산핵연료 화학특성 측정 ... 283
• 제3절 핵연료와 피복관의 고온 화학반응 ... 299
• 1. 핵연료 내 핵분열성분원소 Cs의 이차상 화합물의 생성 ... 299
• 2. 경수로핵연료/피복관의 고온에서의 상호반응 ... 304
• 3. U-Zr/피복관 계면 고온 화학반응 규명 ... 351
• 제4절 경수로 사용후핵연료의 침출거동 연구 및 자료 확보 ... 373
• 1. 연구개요 ... 373
• 2. 침출거동 연구를 위한 특정시스템 구축 ... 375
• 3. 침출용액 내 성분원소 측정기술 개발 ... 400
• 4. 모의 시료의 침출거동 화학 측정 ... 447
• 5. 경수로용 산화물핵연료 전기화학적 침출특성 평가 ... 481
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 523
• 제1절 경수로 조사핵연료 화학측정 및 데이터베이스 구축 ... 523
• 제2절 차세대핵연료의 화학측정 및 데이터베이스 구축 ... 523
• 제3절 핵연료와 피복관의 고온 화학반응 ... 524
• 제4절 경수로 사용후핵연료의 침출거동 연구 및 자료 확보 ... 525
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 527
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 529
• 제7장 연구개발성과의 보안등급 ... 532
• 제8장 연구장비의 구축 및 활용 결과 ... 533
• 제9장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 인전조치 이행 실적 ... 537
• 제10장 참고문헌 ... 538
• 서지정보양식 ... 545
• BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET ... 546
• 끝페이지 ... 547