Process Analysis on the Decontamination of Internal Surface of $UF_6$ Cylinder

$UF_6$ 실린더 내부표면 제염에 관한 공정분석

To evaluate the efficiency of the decontamination plant for the removal of uranium compounds deposited on the internal surface of $UF_6$ cylinder for its reuse, two demonstration tests of the plant with different ratio of ${Na_2}{CO_3}$ and ${H_2}{O_2}$ were carried out, and each test had 5 steps. The main chemical form removed by the tests was to be identified as ${Na_4}{UO_2}(CO_3)_3$. More than 50% of uranium was removed by water of the first step, and at the following steps the removal amounts were exponentially decreased. On the other hand, the result shows that the injected amount of ${Na_2}{CO_3}$, compared with that of the removed uranium, was stoichiometrically excessed. This suggests that the injected amounts of ${Na_2}{CO_3}$, the generation rate of decontaminated waste, and the decontamination steps could be reduced by a process optimization of the plant.

핵연료 운반용 실린더의 재사용을 위한 용기세척공장의 제염공정에 대한 성능을 평가하기 위하여 ${Na_2}{CO_3}\;+\;{H_2}{O_2}$ 혼합용액의 조합을 약간 달리한 2회의 시험을 실행하였다. 각 시험은 모두 일련의 5 단계에 걸쳐 실시되었다. 우라늄 제염의 주 화학종은 ${Na_4}{UO_2}(CO_3)_3$로 식별되었다. 그리고 첫 단계에서의 세척 액은 물이었으며, 이 단계에서 50% 이상의 우라늄이 제염되었다. 그 이후로는 단계가 더해 갈수록 우라늄의 제염양은 지수함수적으로 감소하는 경향을 나타내었으며, 화학양론적으로 제거된 우라늄에 비하여 투여된 ${Na_2}{CO_3}$의 양은 과다함을 나타내었다. 이러한 결과들에 의하면, 공정최적화를 통하여 ${Na_2}{CO_3}$의 투여량 감축, 세척폐액의 감량, 제염단계 축소 등을 꾀할 수 있을 것으로 판단된다.