중성자 방사화 기기 분석에 의한 사용후핵연료에서 추출된 귀금속상의 귀금속 및 요오드 조성 측정

전문가 제언

○ 본 연구에서는 중성자 방사화 기기 분석(INAA, instrumental neutron activation analysis)으로 금속성 귀금속상의 동위원소 조성이 결정되었다. INAA는 SNF에서 미량 후보핵종을 빠르게 그리고 여러 원소를 한 번에 분석할 수 있는 기술이다. 사용후핵연료를 용해하여 귀금속상을 추출한 후에 INAA로 분석했다.

 

○ ATM-109인 고연소도 비등형 원자로(BWR, boiling water reactor) 핵연료의 조사후 시험 재료를 미국의 PNNL에서 개발한 수소-과산화물과 암모늄-탄산염 용액에 UO2를 용해하여 분리한 귀금속상 시료 C 및 질산에 용해한 시료 N을 만들었다. 11개의 분석 후보핵종인 130Te, 129I, 127I, 108Pd, 106Pd, 103Rh, 104Ru, 102Ru, 99Tc, 100Mo 및 98Mo가 선정되었다.

 

○ INNA를 사용하여 귀금속상 시료에 있는 98Mo, 100Mo, 102Ru, VRu, 103Rh, 127I, 129I 및 130Tc를 성공적으로 검출하고 정량화하였다. 이들 결과는 탄산염-과산화물로 용해한 시료에서 귀금속 농도가 더 높은 것을 나타내었다. 질산과는 대조적으로 탄산염-과산화물 혼합용액으로 UO2를 용해할 때 요오드 특히 127I와 129I가 더 많이 존재한다는 이전의 주장을 옹호하고 있다.

 

○ 국내에서는 TRIGA 연구용 원자로로부터 시작하여 원자력연구소의 '하나로' 원자로 건설 이후에 고정밀도 분석기술과 산업응용기술을 개발하여 왔다. 하나로 연구로 시설에는 중성자 방사화 분석시설이 설치되어 운영되고 있고, 활용분야는 환경과학, 재료과학, 지질자원, 인체보건, 식음료, 사회문화 등으로 매우 다양하다.

 

○ 중성자 방사화 분석은 비파괴적 방법이며 미량분석이 가능하여 활용분야가 넓다. 사용후핵연료 조성 분석에는 핵분열 생성물의 단위원소에 대한 분석은 있지만, 본 논문과 같은 여러 원소를 동시에 분석하는 방법의 개발은 사용후핵연료 관리에 필요한 첨단기술로 인식된다.

저자

R.I. Palomares, K.J.Dayman, S.Landsberger, S.R.Biegalskia, C.Z.Soderquist, A.J.Casella, M.C.BradyRaap, J.M.Schwantes

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2015

권(호)

98()

잡지명

Applied Radiation and Isotopes

과학기술
표준분류

에너지

페이지

66~70

분석자

박*화

분석물

• 중성자 방사화 기기 분석에 의한 사용후핵연료에서 추출된 귀금속상의 귀금속 및 요오드 조성 측정.pdf [497,167 byte]

이미지변환중입니다.