보고서 정보
주관연구기관 |
한국원자력연구원 Korea Atomic Energy Research Institute |
연구책임자 |
차완식
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참여연구자 |
김희경
,
정의창
,
조혜륜
,
조혜진
,
김태형
,
유정보
,
박진규
,
이창헌
,
조상기
,
송병철
|
보고서유형 | 1단계보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2018-11 |
과제시작연도 |
2018 |
주관부처 |
과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT |
과제관리전문기관 |
한국연구재단 National Research Foundation of Korea |
등록번호 |
TRKO201900019709 |
과제고유번호 |
1711064819 |
사업명 |
원자력기술개발사업(R&D) |
DB 구축일자 |
2020-04-11
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키워드 |
악티나이드.지화학환경.열역학 자료.분광학.화학종 규명.가수분해.나노입자.용해도.착물.흡착.산화환원.Actinide.Geochemical environment.Thermodynamic data.Spectroscopy.Chemical speciation.Hydrolysis.Nanoparticle.Solubility.Complex.Adsorption.Redox reaction.
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초록
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이 연구는 사용후핵연료 및 고준위방사성폐기물의 심지층 처분 안전성 평가와 관련된 기존의 화학종 규명 측정기술을 보완하고, 지화학환경에서 악티나이드 화학 반응 열역학 상수를 적용하여 심지층 처분 안전에 대한 신뢰도를 높이는데 필요한 자료를 체계적으로 확보할 수 있는 기술을 확립하는 것이 목적으로 한다.
이 보고서는 고온/무산소/환원/중성 조건에서 U(IV/VI), Pu(III), Am(III) 화합물의 용해도, 가수분해, 산화환원반응, 유/무기물 착물형성, 나노입자 형성, SiO₂ 표면 흡착 반응 특성 및 KURT 지하수 환경에
이 연구는 사용후핵연료 및 고준위방사성폐기물의 심지층 처분 안전성 평가와 관련된 기존의 화학종 규명 측정기술을 보완하고, 지화학환경에서 악티나이드 화학 반응 열역학 상수를 적용하여 심지층 처분 안전에 대한 신뢰도를 높이는데 필요한 자료를 체계적으로 확보할 수 있는 기술을 확립하는 것이 목적으로 한다.
이 보고서는 고온/무산소/환원/중성 조건에서 U(IV/VI), Pu(III), Am(III) 화합물의 용해도, 가수분해, 산화환원반응, 유/무기물 착물형성, 나노입자 형성, SiO₂ 표면 흡착 반응 특성 및 KURT 지하수 환경에서 반응 특성을 조사하는 내용을 포함한다. 이러한 악티나이드 화학 반응 특성을 조사하기 위하여 기보유 기술을 개선 및 확대하고, 신기술을 도입(EEM 형광분광기, 등온열량적정기)하였다. 미량 악티나이드 화학종 규명을 위하여 시간분해 레이저유도 형광 분광학, 고감도 LWCC-흡수분광계, 레이저유도 광음향 분광학, 레이저유도 파열 검출, EEM 형광분광기, NTA, DLS, TEM 등 다양한 고감도 (레이저)분광기술 및 분석기술을 적용하였다. 이 보고서에서 다루고 있는 상세 연구 결과는 아래과 같다.
- 다양한 온도 조건에서 Pu(III) 가수분해 화학 반응 및 산화반응 특성 자료
- LWCC 및 TRLFS 기술 이용 Am(III)-OH 및 Am(III)-SiO₂ 형성 반응 특성 자료
- 고온/환원 조건에서 U(IV) 나노입자 합성법 개발 및 나노입자 특성 분석 자료
- U(IV) 나노입자와 천연 유기물에 존재하는 주요 작용기인 유기인산염의 반응 특성 자료
- EEM 기술을 이용하여 KURT 지하수에 존재하는 NOM의 특성 분석
- KURT 지하수 환경에서 U(VI) 화학종 규명 (NOM과 U(VI) 화학종의 상호반응 규명)
- U(VI)-SiO₂ 흡착 화학종의 레이저 유도 광탈착 반응 특성 보고
(출처 : 서지정보양식 165p)
Abstract
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The objective of this project is to provide thermodynamic constants of main chemical reactions of actinide and develop analytical techniques for reliable prediction of the environmental contamination and risks upon disposal of spent fuels and high-level radioactive wastes in deep geological environm
The objective of this project is to provide thermodynamic constants of main chemical reactions of actinide and develop analytical techniques for reliable prediction of the environmental contamination and risks upon disposal of spent fuels and high-level radioactive wastes in deep geological environment. In this study the laser-based spectroscopic techniques established in the previous projects have been further improved for chemical speciation of actinide under model geochemical environment(high temperature, anaerobic, reducing, neutral pHs conditions). Studies include solubility, hydrolysis, complexation, redox reaction and adsorption on mineral surfaces. TRLFS, LPAS, LIBD, LWCC-spectrophotometry, EEM fluorometer, NTA, DLS, TEM, etc. were applied for chemical speciation of actinide in trace-level concentration. In this report, results on the following subjects have been summarized.
- Study on the Pu(III) hydrolysis and oxidation at various temperatures,
- Spectroscopic studies on the speciation of hydrolyzed and adsorbed Am(III) compounds,
- Studies on the synthetic U(IV) nanoparticles at high temp. and reducing conditions,
- Studies on the complexation of U(IV) colloids with organic ligands in aqueous solutions,
- Studies on the characteristics of the NOMs by EEM spectroscopy,
- The chemical speciation of U(VI) complexes and NOM in KURT groundwater,
- Studies on the laser-induced reaction of U(VI)-SiO₂ species.
(출처 : BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET 166p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제 출 문 ... 3
- 보고서 요약서 ... 5
- 요약문 ... 6
- 목차 ... 7
- 표목차 ... 11
- 그림목차 ... 12
- 제1장 연구개발과제의 개요 ... 19
- 제2장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 25
- 제1절 온도에 따른 Pu(III)-OH 화학종 형성 및 Pu(OH)3 용해 특성 ... 27
- 1. 온도 변화에 따른 Pu(III/VI) 이온의 흡수분광 특성 조사 ... 29
- 2. 온도 변화에 따른 Pu(III) 가수분해 반응 특성 조사 ... 37
- 제2절 방사화학과 분광학을 이용한 아메리슘 가수분해 및 흡착 화학종 규명 ... 67
- 가. 서론 ... 67
- 나. 시료 준비 및 실험 장치 ... 69
- 다. 결과 및 논의 ... 72
- 라. 결론 ... 90
- 제3절 지하수 환경 U(IV) 콜로이드와 유기물의 상호작용 및 착물화학종 규명 연구 ... 95
- 가. 서론 ... 95
- 나. 실험 ... 95
- 다. 결과 및 논의 ... 97
- 라. 결론 ... 111
- 제4절 지화학 조건에서 용존 및 흡착 U(VI) 화학종의 분광 특성 ... 113
- 1. 지하수 환경 용존 U(VI)-탄산염 화학종의 발광 (luminescence) 특성 ... 113
- 2. SiO2 표면 흡착 U(VI) 가수분해 화학종의 분광 특성 연구 ... 125
- 제3장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 143
- 제4장 연구개발결과의 활용계획 ... 149
- 제5장 참고문헌 ... 155
- 서지정보양식 ... 165
- BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET ... 166
- 끝페이지 ... 167
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