고분자를 이용한 방사성세슘의 제거

전문가 제언

Hukushima 제일원자력발전소 사고에서는, 노심의 냉각을 위해서 수백 톤/일의 주입수가 계속되고, 137Cs 등의 방사성 핵종을 고농도(~106 Bq/cm3)로서 함유하는 오염수가 단기간에 대량으로 발생하며, 보관 장소의 확보도 곤란한 상태로 되어 있다. 방사능의 높은 오염수는 주로 방사능 Cs을 함유하는 해수계통의 오염수로서, 상당히 대량으로 높은 방사능 오염수에 대한 대책은 과거에 예가 없는 것이다.

사고의 해결을 향한 지름길의 단계 1로서, 방사성 Cs의 오염을 제거하는 물의 처리설비가 설치되었고, 냉각수로서 재이용되는 순환 주입수의 냉각시스템이 2011년 6월에 개시되었다. 이것에 의하여 원자로의 안정적인 냉각이 가능하게 되었으며, 2011년 12월에 원자로의 냉온 저지상태(단계 2)가 달성되어 있다.

본 시스템에서는 미국제품의 Cs 흡착제로서 제올라이트(Chabazite), CST(결정성 Silicotitanate)가 사용되고 있다. 지금까지 26만 톤이 처리되었고, 앞으로 10년 이상의 장기간에 걸쳐서 시스템의 운전을 계속할 필요가 있으며, 일본 독자의 고기능성 흡착제의 개발, 오염제거의 효율화, 고도화가 긴급한 과제로 되어 있다.

방사성 Cs의 고선택성 흡착제로서 불용성 페로시안화물 및 헤테로폴리산염의 사용이 기대되지만, 이들은 미분말 결정으로서 그의 조립화가 큰 과제로 되어 있다. 따라서 고정화 담체로서 고분자에는 커다란 관심이 고조되고 있다. 본고에서는 방사성 Cs의 폐액처리에 관계되는 고분자 폴리머의 사용 예를 소개하고, 환경정화를 향한 고분자의 역할에 대해서 고찰한다.

미국의 Savannah River Plant에는, 7,400만 L 이상의 알칼리성이 높은 레벨의 폐액이 지하의 대형탱크에 저장되어 있었지만, 이 폐액으로부터 137Cs을 분리?회수하는 방법이 Du Pont사 및 Pacific Northwest Lab.에서 연구되었다. Du Pont사에서는, Duolite ARC-359를 이용한 이온교환법에 의한 모의폐액으로부터 Cs의 분리에 대해서 실험하고, 오염제거 계수 10,000이라고 하는 결과를 얻었다.

또한, Pacific Northwest Lab.에서는 알칼리성이 높은 레벨의 폐액으로부터 137Cs을 선택적?효율적으로 회수하기 위해서 레조르시놀-포름알데히드의 축합고분자인 CSRF(Cesium selective resorcinol-formaldehyde) 폴리머인 이온교환수지를 개발하고, 다른 이온교환수지에 비하여 가장 우수한 흡착특성을 나타낸다고 보고했다. 또한, CSRF에 흡착된 Cs는 1 M의 포름산으로 세척하는 것에 의하여 99% 이상으로 회수 가능한 것으로 밝혀졌다.

저자

Hitoshi MIMURA

자료유형

연구단신

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2013

권(호)

62(8)

잡지명

高分子

과학기술
표준분류

재료

페이지

442~443

분석자

정*진

분석물

• 고분자를 이용한 방사성세슘의 제거.pdf [272,209 byte]

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