습식 및 건식법에 의한 모의 사용후핵연료의 O/M비 측정

The measurement of oxygen and metal ratio of simulated spent fuels by wet and dry chemical analysis

  • 최계천 (한국원자력연구소, 원자력화학연구팀) ;
  • 이창헌 (한국원자력연구소, 원자력화학연구팀) ;
  • 김원호 (한국원자력연구소, 원자력화학연구팀)
  • 투고 : 2003.02.04
  • 심사 : 2003.03.28
  • 발행 : 2003.04.25

초록

고온 건식공정의 사용후핵연료 산화분말 ($U_3O_8$)과 경 중수로 연계 핵연료 제조공정의 $UO_2$ 소결체 물성 이해에 필요한 Oxygen/Metal 비를 습식 및 건식 분석방법으로 측정하였다. $UO_2$ 분말에 핵분열생성물 원소의 산화물을 일정량 첨가하고 $1,700^{\circ}C$의 수소분위기에서 소결시켜 20,000~60,000 MWd/MtU 연소도 범위의 사용후핵연료와 화학조성이 유사한 모의 사용후핵연료를 제조하였다. 습식법에 의한 O/M 비 측정을 위하여 혼합산 (10 M HCl : 8 M $HNO_3$, 2.5:1 V/V)에 의한 가압산분해법으로 모의 사용후핵연료를 용해하고 우라늄과 핵분열생성물 원소를 추출 크로마토그래피로 분리한 후 금속원소의 총량을 유도결합플라스마 원자방출분광분석법으로 결정하였다. 또한 $UO_2$가 산화될 때의 무게변화를 열중량 무게분석법 (thermogravimetric)으로 측정하여 O/M비를 계산하고 습식법으로 얻은 결과와 비교하였다. $Mo_{0.4}-Ru_{0.4}-Rh_{0.1}-Pd_{0.1}$ 합금이 O/M비 측정에 미치는 영향을 조사하였다.

키워드

simulated spent PWR fuel;O/M ratio;wet chemistry;thermogravimetry

과제정보

연구 과제 주관 기관 : 과학기술부

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