활성금속을 함유한 핵폐기물의 슬래그 사용 가능성

전문가 제언

○ 영국은 중준위와 저준위 방사성폐기물(Intermeidate and Low Level Radioactive Wastes, ILW and LLW)을 캡슐화/고정하기 위하여 포틀랜드 시멘트(Portland Cement, PC)의 복합블랜드와 고로슬래그와 같은 무기물 시멘트질의 재료를 사용하고 있다. 전형적인 준위향상을 위하여 9:1의 고로슬래그 : 포틀랜드 시멘트나 4:1의 분쇄연료회분 : 포틀랜드 시멘트가 사용된다. 이들 시스템은 여러 장점을 제공하지만 그들의 높은 pH는 다양한 방사선폐기물의 금속성 중간준위부식을 일으킨다.

○ 고로 슬래그에 의한 포틀랜드 시멘트 시스템은 합성시스템으로 지칭되나 근본적 반응은 시멘트 수화에 의하여 발생된 칼슘수산화물에 의한 슬래그 수화의 실제적인 간접 활성화이다. 그러나 슬래그는 활성제에 의해 직접적으로 활성화될 수 있어 알칼리-활성화 슬래그로 알려진 시스템을 이룬다. 이렇게 사용되는 활성제는 보통 강알칼리이나 약알칼리와 중성에 가까운 염을 써서 슬래그 활성화의 가능성을 검토하고 논의하는데 반응성 금속핵폐기물의 고정화를 특별히 강조하는 바이다.

○ 지질학적저장소가 지하수에 영향을 받을 수 있는 위치에 놓이게 되는 조건 하에서는 방사성동위원소로부터 격리되는 것이 보장되어야 한다. 파이로클로어(pyrochlore) 유형의 상은 고준위 폐기물의 악티니드-지르코늄-희토류 분율을 고정하는 데 사용될 수 있고 가닛(garnet) 구조를 가진 페라이트는 예를 들면 Fe, Al, 및 Ga의 부식생성물을 포함하는 복잡한 폐기물 고정에 사용되고 있다.

○ 원자력발전소에서 조사된 연료의 재처리는 고준위 폐기물을 포함하여 다량의 방사능폐기물이 발생한다. 이러한 폐기물은 부피상으로는 작은 부분에 지나지 않으나 전 활동수준을 대변한다. 고준위폐기물 중 가장 위험한 방사성핵종은 액티니드와 장수명 분열생성물(예를 들어 93Zr, 99Tc, 126Sn)이다. 이런 것들은 후에 지하에 퇴적될 안정한 고정화 매트릭스에 도입되어야 한다. 최적의 재료를 선정하는 것이 핵연료주로부터 고준위폐기물의 안정한 관리를 보장하는 것이기 때문이다.

저자

Y. Bai et al.

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

413

잡지명

Journal of Nuclear Materials

과학기술
표준분류

재료

페이지

183~192

분석자

김*만

분석물

• 활성금속을 함유한 핵폐기물의 슬래그 사용 가능성.pdf [330,814 byte]

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