초록 ▼

본 과제의 최종목표는 근계영역의 다중방벽에서 핵종의 장기 지화학거동 특성 평가 자료와 평가기술을 확보하는 것이다. 이를 달성하기 위하여 지하수와 광물의 물리화학적 특성 변화에 따른 핵종의 지화학적 거동을 평가하였고, KURT를 기반으로 한 처분장 폐쇄 후 초기 근계영역에서 용질의 지화학적 거동을 평가하였다. 근계영역에서 처분환경 변화에 따른 처분용기, 완충재, 그리고, 근계암반의 변질특성을 평가하고, 핵종과의 지화학반응에 대한 평가자료를 구축하여 사용후핵연료 심층처분의 안전성평가에 대한 불확실성을 저감하였다. 처분환경을 고려한 모의

본 과제의 최종목표는 근계영역의 다중방벽에서 핵종의 장기 지화학거동 특성 평가 자료와 평가기술을 확보하는 것이다. 이를 달성하기 위하여 지하수와 광물의 물리화학적 특성 변화에 따른 핵종의 지화학적 거동을 평가하였고, KURT를 기반으로 한 처분장 폐쇄 후 초기 근계영역에서 용질의 지화학적 거동을 평가하였다. 근계영역에서 처분환경 변화에 따른 처분용기, 완충재, 그리고, 근계암반의 변질특성을 평가하고, 핵종과의 지화학반응에 대한 평가자료를 구축하여 사용후핵연료 심층처분의 안전성평가에 대한 불확실성을 저감하였다. 처분환경을 고려한 모의 사용후핵연료 용출특성 평가 분야에서는 사용후핵연료 매트릭스인 UO₂와 지하수의 반응특성을 평가하였으며, 지화학 인자의 영향을 고려할 수 있는 방사성핵종 조화유출선원항 모델을 개발하였다. 용기부식생성물의 핵종 반응 특성 평가 분야에서는 처분(환원)환경에서 용기부식생성물의 핵종 수착 능력이 탁월하며, 특히 요오드와 같은 고이동성 핵종들을 포획 및 결정화시켜서 이동의 지연효과가 있는 특이점이 있음을 발견하였다. 완충재의 핵종 반응 특성 평가 분야에서는 경주벤토나이트에 대한 광물 및 지화학적 특성분석을 종합분석하였으며, 압축벤토나이트의 공극수에 대한 화학적특성을 분석하였다. 지화학적 환경 변화에 따른 벤토나이트의 핵종 수착 특성을 분석하고, 핵종 이동 지연에 대한 지화학적 인자의 영향을 평가하였다. KURT 기반 용질거동 평가 분야에서는 산화환원환경 변화에 따른 처분환경 모사 고온/고압 하 근계영역 물-암석-핵종 반응 현장시험을 수행하였으며, 이를 통하여 근계영역에서 완충재 및 암반의 변질특성과 그에 따른 핵종의 이동/지연 특성을 평가하였다. 또한, 핵종의 지화학적 거동 예측을 위한 근계영역 지화학 진화모델을 개발하였다. 본 연구과제의 결과물들은 처분환경에서 핵종의 지화학적 거동을 예측하여 차분장의 장기 안전성에 대한 과학적 기술자료로 활용될 것으로 기대한다.

(출처 : 서지정보양식 203p)

Abstract ▼

The final goal of this project is to obtain assessment data and evaluation technology for long-term geochemical behavior of radionuclides in multi-barriers in the near-field of repository. To achieve the goal, the geochemical behavior of radionuclides was evaluated due to changes in the groundwater

The final goal of this project is to obtain assessment data and evaluation technology for long-term geochemical behavior of radionuclides in multi-barriers in the near-field of repository. To achieve the goal, the geochemical behavior of radionuclides was evaluated due to changes in the groundwater and minerals, and the geochemical behavior of solute was evaluated based on KURT. The alteration of disposal containers, buffer materials, and bedrock were assessed considering evolution of disposal environment in the near-field, and the evaluation data on geochemical reaction with radionuclides were established to reduce uncertainty about the safety assessment of deep geological disposal. In the field of evaluating the spent nuclear fuel dissolution considering the disposal environment, the reaction of spent nuclear fuel matrix(UO₂) and groundwater were evaluated and a congruent release source-term model was developed that could be considered for geochemical factors. In the field of evaluation of radionuclide reaction with canister corrosion products, the ability of corrosion products to sorb radionuclides is excellent in reducing environment, and in particular, highly mobile raionuclides such as iodine were captured and crystallized, resulting in retardation. In the field of evaluation of nuclide reaction with buffer, mineralogical and geochemical properties of Kyungju Bentonite were comprehensively analyzed and characteristic data on pore water of bentonite were obtained. The migration/retardation of radionuclides in bentonite due to changes in the geochemical environment were analyzed and the effects of geochemical factors on the retardation of radionuclides were also evaluated. In the field of evaluation of solute behavior based on KURT, water-rock-radionuclide reaction expeirment were conducted under high temperature/high pressure simulating disposal environments. Through this, the alteration of buffer and rock in the near-field and the migration/retardation characteristics of radionuclides were evaluated. In addition, we develop a geochemical evolution model for the prediction of geochemical behavior of radionuclides. The findings of this work are expected to be used as scientific technical data on the long-term safety of the sub-branch by predicting the geochemical behavior of radionuclide in the disposal environment.

(출처 : BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET 204p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 5
• 요약문 ... 6
• 목차 ... 7
• 표목차 ... 9
• 그림목차 ... 11
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 15
• 제1절 연구개발의 필요성 ... 17
• 1. 기술적 측면 ... 17
• 2. 경제․산업적 측면 ... 17
• 3. 사회․문화적 측면 ... 17
• 제2절 연구개발 목표 ... 18
• 제3절 연구개발 내용 ... 18
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 21
• 제1절 국내 기술개발 현황 ... 23
• 1. 사용후핵연료 용출 특성 평가 분야 ... 23
• 2. 용기부식생성물의 핵종 반응 특성 평가 분야 ... 23
• 3. 완충재의 핵종 반응 특성 평가 분야 ... 24
• 4. 근계영역 용질거동 지화학평가 분야 ... 24
• 제2절 국외 기술개발 현황 ... 25
• 1. 사용후핵연료 용출 특성 평가 분야 ... 25
• 2. 용기부식생성물의 핵종 반응 특성 평가 분야 ... 26
• 3. 완충재의 핵종 반응 특성 평가 분야 ... 27
• 4. 근계영역 용질거동 지화학평가 분야 ... 28
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 31
• 제1절 처분환경을 고려한 모의 사용후핵연료 용출특성 평가 ... 33
• 1. 연구개발 목표 ... 33
• 2. 연구수행 방법 ... 33
• 3. 연구내용 및 결과 ... 33
• 제2절 처분환경 진화를 고려한 부식생성물-핵종 상호반응 특성 평가 ... 49
• 1. 연구개발 목표 ... 49
• 2. 연구수행 방법 ... 49
• 3. 연구내용 및 결과 ... 50
• 제3절 완충재의 공극수 특성 분석 ... 75
• 1. 연구개발 목표 ... 75
• 2. 연구수행 방법 ... 75
• 3. 연구내용 및 결과 ... 76
• 제4절 처분환경 진화를 고려한 완충재의 핵종 반응 특성 평가 ... 90
• 1. 연구개발 목표 ... 90
• 2. 연구수행 방법 ... 90
• 3. 연구내용 및 결과 ... 91
• 제5절 KURT 기반 근계영역에서 용질의 지화학거동 특성 평가 ... 109
• 1. 연구개발 목표 ... 109
• 2. 연구수행 방법 ... 109
• 3. 연구내용 및 결과 ... 110
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 165
• 제1절 목표 ... 167
• 제2절 목표 달성여부 ... 167
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 173
• 제1절 국가 현안사업 기술 지원 ... 175
• 제2절 타 분야에 기술개발 결과의 응용 ... 175
• 제3절 추가 연구의 필요성 ... 176
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 177
• 제7장 연구개발성과의 보안등급 ... 181
• 제8장 연구장비의 구축 및 활용결과 ... 185
• 제9장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행실적 ... 189
• 제10장 참고문헌 ... 193
• 서지정보양식 ... 203
• BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET ... 204
• 끝페이지 ... 207