초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
○ 문헌조사를 통한 저환원율 원소의 간접환원 열역학 데이터 수집·계산
- 알칼리토 금속산화물과 희토류 산화물의 표준 환원전위는 전해질로 쓰이는 LiCl의 Li금속이 환원되는 전위보다 더 음수 값을 가진다는 것을 확인하였으며 이를 통해 직접환원을 통한 희토류 금속의 환원이 어려움을 확인.
- 반응 깁스프리에너지에 대한 데이터 확인한 결과 Li2O의 첨가를 통한 간접환원 반응 또한 희토류 금속의 경우 비자발적임을 확인.
- Depletion and decay code를 이용하는 컴퓨팅 툴인 SCA

Ⅳ. 연구개발결과
○ 문헌조사를 통한 저환원율 원소의 간접환원 열역학 데이터 수집·계산
- 알칼리토 금속산화물과 희토류 산화물의 표준 환원전위는 전해질로 쓰이는 LiCl의 Li금속이 환원되는 전위보다 더 음수 값을 가진다는 것을 확인하였으며 이를 통해 직접환원을 통한 희토류 금속의 환원이 어려움을 확인.
- 반응 깁스프리에너지에 대한 데이터 확인한 결과 Li2O의 첨가를 통한 간접환원 반응 또한 희토류 금속의 경우 비자발적임을 확인.
- Depletion and decay code를 이용하는 컴퓨팅 툴인 SCALE6/ORIGEN-ARP를 활용하여 사용후핵연료 내에 존재하는 희토류 금속의 핵종은 Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd이며 Gd보다 무거운 핵종은 존재하지 않음.
○ 전해환원 실험장치 설계제작·알칼리토 산화물 및 희토류 산화물을 이용한 전해환원 예비실험
- Ar 환경을 유지할 수 있는 전해환원 글러브 박스 주문 제작.
- 글러브 박스 안에는 5cm 둘레, 10cm 깊이의 원통형 공간을 만들고 그 주변을 전기 가열방식의 히터 및 단열재로 둘러싼 수직로를 주문 제작.
- 전해환원 실험의 feed material로는 Nd2O3, CeO, ,ZrO2를 가압계로 5톤의 압력으로 가압 후, 1500도에서 4시간동안 소결 과정을 거쳐 금속산화물 펠렛을 제작.
- 석영관과 LiCl 용액, 스테인리스 스틸304로 제작한 음극 바스켓, 텅스텐 양극, 그리고 Ag+/AgCl 기준전극을 사용한 전해환원 셀을 이용한 전기화학 실험 진행.

(출처 : 요약문 4p)

Abstract ▼

Ⅳ. Results
○ Collection and calculation of thermodynamic data about indirect redcution through literature review
- The standard potentials of alkali, alkaline earth, and rare earth metal oxides have much negative values than the standard potential of LiCl electrolyte
- The reactions of indi

Ⅳ. Results
○ Collection and calculation of thermodynamic data about indirect redcution through literature review
- The standard potentials of alkali, alkaline earth, and rare earth metal oxides have much negative values than the standard potential of LiCl electrolyte
- The reactions of indirect reduction of rare earth elements are also nonspontaneous with addition of Li2O
- There are almost no havier rare earth elements than Gd in the spent nuclear fuel, when we utilize depletion and decay code, SCALE6/ORIGEN-ARP
○ Desining electrolytic reduction system
- Bulding inert environment system and heating furnce
- Fabrication of pellets of metal oxide by pressurization and sintering
- Conducting a experiment with electrochemical cell consisting of LiCl electrolyte, stainless steel anode basket, tungsten cathode, Ag+/AgCl reference electrode

(source: SUMMARY 7p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 8
• 목차 ... 9
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 10
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 11
• 제 1 절 국내 기술현황 ... 11
• 제 2 절 국내 시장현황 ... 12
• 제 3 절 국외 기술현황 ... 13
• 제 4 절 국외 시장현황 ... 15
• 제 5 절 경쟁기관 현황 ... 16
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 18
• 제 1 절 문헌조사를 통한 저환원율 원소들의 열역학적 데이터 수집 ... 18
• 제 2 절 희토류 금속과 전이금속의 이종금속결합물 활용 ... 21
• 제 3 절 저환원율 원소들의 LiCl 용융염내에서의 거동 실험 ... 23
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 27
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 28
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 29
• 제 7 장 연구장비의 구축 및 활용 결과 ... 32
• 제 8 장 참고문헌 ... 34
• 끝페이지 ... 35