조사된 흑연 폐기물의 고정화

전문가 제언

○ 조사된 흑연은 가스 냉각로 및 흑연을 반사체로 사용하는 원자로의 해체작업으로 생성되며, 일반적인 해체 폐기물과는 물리·화학적으로 상이한 특성을 가지고 있고, 전 세계적으로 25만 톤이나 있다. 특히 방사성 유해 가스 및 다양한 방사성 동위원소들을 함유하고 있어 생체 적합성 및 축적된 내부 에너지의 안전한 처리기술이 요구된다. 폐기물 고정화 공정은 고화, 매립(embedding) 또는 캡슐화를 이용하여 폐기물을 폐기물형태로 바꾸는 작업으로, 폐기물의 처리, 전송, 저장 및/또는 처분 중에 방사성 핵종의 이동이나 분산이 되는 가능성을 감소시켜준다.

 

○ 본 논문은 실리콘옥시카바이드 유리가 조사된 흑연을 적절히 캡슐화/봉합할 수 있는지를 평가한 내역을 기술하고 있다. 종래의 소결법을 이용한 폐기물형태를 제조하려는 시도는 실패했지만, 방전 플라즈마 소결법 (SPS, spark plasma sintering)을 이용하여 치밀한 폐기물형태를 제조하고 이에 대한 현미경/SEM(scanning electron microscope)을 이용한 미세구조 분석, FTIR(Fourier transform infrared) 분광분석을 통한 화학결합성, X-선 회절분석에 의한 상 분석을 통하여, 처분하기 전에 흑연 폐기물의 봉합능력이 탁월함을 확인한 내용이다.

 

○ 핵폐기물의 고정화는, 영국, 미국, 구소련, 캐나다 등에서 지난 40년동안 광범위하게 연구되어 왔다. 영국에서는 지층처분 전에 건전한 폐기물형태를 제조할 수 있는 기술개발이 활발히 진행되어 왔다. 유럽은 협력단을 구성하여 처리 및 처분에 최선의 운용사례를 개발하는 목표를 두고 CARBOWASTE 프로젝트를 수행한 바 있다. 캐나다는 1950년대 초부터 연구가 진행되어 왔으며 적용연구가 진행되고 있다.

○ 우리나라도 현재 연구로 1, 2호기의 해체가 1997년부터 진행되고 있으며, 약 13톤의 조사된 방사성 흑연폐기물이 존재하고 있다. 그래서 안전한 처리 및 관리방안을 정립하기 위한 소각처리시의 핵종 거동 및 에너지 방출특성 연구 등이 한국원자력연구원이 주도로 진행되어 왔다. 또한 한국수력원자력(주)에서도 중저준위 방사성폐기물을 유리화하여 폐기물을 영구처분한다는 전략을 갖고 있으며, 붕규산 유리를 매질로 사용할 것이라고 알려져 있다.

저자

James W. Lloyd, Martin C. Stennett, Russell J. Hand

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2016

권(호)

469()

잡지명

Journal of Nuclear Materials

과학기술
표준분류

에너지

페이지

51~56

분석자

강*환

분석물

• 조사된 흑연 폐기물의 고정화.pdf [562,033 byte]

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