열간-등압 성형기술에 의한 사용후 은 흡착체의 요오드 고정화

전문가 제언

○ 본 연구는 은-흡착제 폐기물에서 129I를 분리하는 공정 없이 열간-등압 성형(HIP, hot isostatic press)으로 129I를 함유한 은-흡착제를 처리하는 기술에 관한 것이다. 이 기술로 산화알루미늄을 미세 모체로 만들고, 요오드를 AgI 형태로 이 모체에 물리적으로 가두었다.

 

○ 사용후 은-흡착제를 HIP 공정으로 고체화하는 공정을 개발하였는바, 사용후 흡착제의 열처리는 질산은과 요오드 화학형태를 AgI 및 Ag로 환원시켰다. HIP 처리는 1200℃ 및 175 MPa에서 수행하여 AgI 및 corundum인 산화알루미늄이 함유된 합성물을 만들었다.

 

○ HIP 처리에 대한 시뮬레이션 프로그램을 개발하고, HIP 처리 후에 크기와 형태의 변화를 예측하기 위해 적용하였다. SEM에 의한 합성암석의 단면관찰은 AgI가 corundum 모체에 갇혀있음을 보여주었다. 고화체의 공극률은 HIP 공정 전에 고온진공 전처리를 함으로써 조절되는 것을 알았다. 공극률은 결국 5% 미만으로 감소되었다. 시뮬레이션 결과는 1 dm3 용기에 대한 실험과 잘 일치하였는데 시뮬레이션 프로그램이 확장 설계를 위해 유효할 수 있음을 알 수 있었다.

 

○ 요오드를 포집한 흡착제를 고체화/안정화 및 고정화를 거쳐 최종 폐기물형태를 만드는 여러 가지 폐기물 처리방법이 한국에서 연구되고 있다. 그러나 요오드 흡착제를 여러 단계를 거치지 않고 HIP로 고체화하여 안정한 폐기물형태로 만드는 연구는 수행되지 않았다.

 

○ 방사성 요오드 포집용 사용후 은-흡착제는 산화알루미늄-기반 물질이다. 이 흡착제를 열처리하여 AgI만 남게 한 후 HIP로 고체화하여 AgI가 corundum 모체에 갇혀있는 것을 확인하여 방사성 요오드를 전처리 공정이나 2차 폐기물 생산 없이 폐기물 형태로 만드는 공정의 개발은 우리나라에서도 시도해볼 만한 가치가 있다고 판단된다.

저자

Kaoru Masuda, Osamu Kato, Yoshiaki Tanaka, Shingo Nakajima, Shinya Okamoto, Tomofumi Sakuragi, Satoshi Yoshida

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2016

권(호)

92()

잡지명

Progress in Nuclear Energy

과학기술
표준분류

에너지

페이지

267~272

분석자

박*화

분석물

• 열간-등압 성형기술에 의한 사용 후 은 흡착제의 요오드 고정화.pdf [494,239 byte]

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