가연성독봉을 이용한 마이너 악티니드 변환

전문가 제언

○ 전형적인 1000MW급 PWR은 매년마다 20-30톤 정도의 사용후 핵연료를 배출하며, 무게백분율로 대략 0.4 w/o가 장수명의 핵분열생성물과 대략 1w/o 는 플루토늄과 마이너 악티니드(minor actinide, MA)계 동위원소를 포함하고 있다. 그러므로 환경에 대한 관심은 핵폐기물 중에 있는 유해한 요소를 수 만년 혹은 더 긴 기간 동안 생물권으로부터 격리시키기 위한 안전관리 방안을 구축하는 일은 중요하다.

 

○ 원자력 선진국들의 핵변환 연구는 미국, 프랑스, 일본을 중심으로 진행되고 있으며, 주로 고속로를 이용하는 핵변환기술 개발에 집중되었다. 최근에 미국 로스앨러모스 국립 연구소(LANL) 중심으로 선진 핵연료주기 추진(Advanced Fuel Cycle Initiative, AFCI) 개발 및 PWR를 이용하는 핵변환 연구가 진행되고 있다. 우리나라에서도 한국원자력연구원을 중심으로 장수명 핵종변환기술개발을 국가중장기 계획으로 수행한바 있고, 서울대학교를 중심으로 한 기초연구가 진행된 바 있다.

 

○ 본고에서 소개된 기술은 PWR에서 사용중인 가연성 독봉를 이용하는 기술로서, 독봉내의 독물질을 마이너 악티니드 계 물질로 대체하여 독봉을 만들어 변환하는 혁신적인 개념이다. 이 기술은 PWR 발전소 노심 구조와 핵연료의 조성을 수정할 필요가 없는 장점을 갖고 있고 PWR 발전소에서 연소되어 방출된 연료의 재처리에도 쉽게 적용될 수 있는 장점이 있다.

 

○ 그러므로 우리나라 핵연료기술의 우수성을 인정받고 세계시장 선점을 위하여 마이너 악티니드 계 물질과 장수명 핵분열생성물의 핵변환기술을 확보하는 일은 중요하다. 이를 위하여 국가중점시설인 연구로 [하나로]에 접목시켜 조사시험을 수행하고, 조사후 시험용 핫셀(hot cell)을 이용하여 검증하는 연구를 국가 중장기 계획으로 추진해볼 필요가 있다고 본다.

 

저자

Wenchao Hu, et. al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2015

권(호)

77()

잡지명

Annals of Nuclear Energy

과학기술
표준분류

에너지

페이지

74~82

분석자

강*환

분석물

• 가연성독봉을 이용한 마이너 악티니드 변환.pdf [338,450 byte]

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