알긴산 겔 중합체에 의하여 사용후 연료 용액으로부터 Zr 제거

전문가 제언

○ 희토류 원소와 백금류 금속 같은 다양한 핵분열생성물(FPs, Fission Products)이 핵연료의 핵분열 반응에 의해 생성되는데, 이 중의 우라늄과 플루토늄은 Pt-U 추출(PUREX, Plutonium-URanium EXtraction) 공정에 의해 분리·추출·재활용된다. 반면에, 다른 원소들은 고준위 액체폐기물(HLLW)에 잔존하여 유리화 공정으로 공급된다.

 

○ 세슘(Cs), 팔라듐(Pd), 테크네튬(Tc) 및 몰리브덴(Mo) 등 일부 FP는 산업적 효용가치가 매우 크기 때문에, 이들을 선택적으로 분리하여 재활용할 필요성이 매우 크다. 운반체 매트릭스로 알긴산염 겔 중합체를 사용하는 무기 이온교환체가 개발되었으며, 이에 의해 28개의 표준 원소를 함유한 모의 HLLW 용액이 처리된 연구결과는 분리된 Mo 및 Tc-유사 안정원소인 레늄(Re) 내에 지르코늄(Zr)이 함유되었음을 보여주었다.

 

○ HLLW로부터 Mo과 Tc을 고순도로 분리하기 위해서는 Zr이 미리 제거되어야 할 필요성이 대두되면서, 본 연구에서 알긴산염 겔 중합체에 의한 실제 사용후핵연료 용액으로부터의 Zr 제거실험이 수행되었고, Zr의 95% 이상이 FP 용액으로부터 제거된 것으로 나타났다.

 

○ 우리나라 고준위 방사성폐기물은 현재 사용후핵연료가 유일하므로 현시점에서 고준위 폐기물 관리 문제는 사용후핵연료 관리문제로, 2016～2018년 임시저장 용량 포화문제에 직면하고 있어서 사용후핵연료의 안전한 효율적 최종 관리방안이 조속히 강구되어야 할 실정이다. 최근 한미원자력협정 개정협상에서 사용후핵연료를 재활용할 수 있는 건식재처리 기술의 개발에 물고가 트이고 있다.

 

○ 효용가치가 큰 FP들을 분리·재활용할 수 있는 관련기술들에 대한 국내의 연구개발 분야도 박차를 가하여 분리·회수되는 원소들의 활용도를 높여주는 계기를 마련하여야 할 것이다.

 

저자

Takashi Onishi, Shin-ichi Koyama, Hitoshi Mimura

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2015

권(호)

82()

잡지명

Progress in Nuclear Energy

과학기술
표준분류

에너지

페이지

69~73

분석자

성*웅

분석물

• 알긴산 겔 중합체에 의하여 사용후 연료 용액으로부터 Zr 제거.pdf [449,846 byte]

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