사용후핵연료 모조품 CeO2 펠릿 제조

전문가 제언

○ 고준위폐기물 처분의 근계영역 성능평가는 처분장 환경에서 가장 큰 핵종 발생원이 되는 사용후핵연료 모체의 용해에 대해 알아야 할 필요가 있다. 사용후핵연료의 모체 부식거동을 연구하는 가능한 방법은 조사된 UO2 모체와 유사한 비방사성 CeO2를 사용하는 것이다.

 

○ 시뮬레이션 연구를 위해 조사 모체와 같은 미세구조를 갖는 CeO2의 제조와 특성에 관해 연구하였다. 내부 링은 축방향으로 압축하고 외부 링은 슬립 주조하는 두 공정을 결합하여 원형 펠릿을 제조하였다. 슬립 주조에 사용하는 현탁액은 해교제와 첨가제의 농도에 따른 안정화 및 제타전위와 유동학 실험에 의해 최적화하였다. 기공시료는 과당을 기공 형성제로 사용하여 만들었다. 성형 시료는 1600℃에서 소결하여 X-선 회절(XRD, X-ray diffraction) 및 주사전자현미경(SEM, scanning electron microscope)으로 분석하였다.

 

○ 세륨산화물은 희토류 산화물로 세리아(ceria)라 불리며 연료전지, 절연체 및 고-굴절율을 가진 재료로서 자외선 차단제, 연마제, 가스센서 등 산업적으로 다양한 활용이 가능할 것으로 기대되고, 촉매, 촉매활성제로도 사용된다. 그래서 한국에서도 여러 분야에 활용되고 있다.

 

○ 본 연구는 사용후핵연료의 부식거동을 연구하기 위한 대체물질로 CeO2 의 펠릿 제조방법을 제시하여 이의 특성이 사용후핵연료의 모조품으로 손색없이 사용할 수 있음을 보여주었다. 한국에서 앞으로 사용후핵연료를 처분할 경우에 사용후핵연료 모체에서 용해되어 나오는 핵종에 대한 정보를 이용한 처분장 근계영역의 성능평가를 수행할 경우에 연구되어야 할 주제로 평가된다.

저자

S. Fernandez, M.I. Nieto, J. Cobos, R. Moreno

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2016

권(호)

36()

잡지명

Journal of the European ceramic society

과학기술
표준분류

에너지

페이지

3505~3512

분석자

박*화

분석물

• 사용후핵연료 모조품 CeO2 펠릿 제조.pdf [520,865 byte]

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