• 제목/요약/키워드: 우라늄 금속

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자연발화 가능한 우라늄 금속의 안정화 연구동향

  • 지철구;배상오;김정도
    • 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한안전경영과학회 2012년 추계학술대회
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    • pp.377-383
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    • 2012
  • 순수한 우라늄 금속은 칩이나 분말로 존재할 경우 반응면적이 넓어 자연 발화할 정도의 산화력을 지니며 산화열이 높기 때문에 운반 및 처리시 화재의 위험성이 있다. 따라서 이들을 장기보관하거나 영구처분시 안정한 형태의 전환이 우선되어야 한다. 외국의 경우 감손우라늄 폐기물을 자연에서 가장 안전한 상태인 산화우라늄의 형태로 산화 처리 후 영구처분하고 있으며, 이를 위하여 우라늄 칩의 산화거동에 관한 연구가 수행 되었다. 우라늄 칩을 안전하게 보관하려면 불활성 분위기를 형성해 주든가 또는 우라늄 칩의 표면에 부동태층을 형성시켜야 한다. 또는 우라늄 칩을 광유속에 넣어 공기나 물이 우라늄 칩에 접촉되지 않는 방법으로 보관하는 것이 바람직하다.

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LiCl-KCl 용융염에서 Cd-Li 금속을 이용한 U 및 란탄족의 환원반응 (Reductive reaction of U and Lanthanides using Cd-Li metal in LiCl-KCl Molten Salt)

  • 우문식;이병직;김응호;유재형
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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    • pp.339-339
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    • 2004
  • 원자로를 이용하여 장수명핵종(long lived nucleus)을 소멸처리하는 과정에서 초우라늄(TRU, transuranium)과 희토류(RE, rare earth) 금속에 포함되어 있는 소량의 핵분열성(fissile) 물질인 우라늄을 제거할 필요가 있다. 본 실험은 LiCl-KCl 용융염계에서 전해제련법(Electrowinning)을 이용하여 용융염욕에 존재하는 우라늄을 제거하기 위하여 필요한 Cd-Li 양전극 물질을 제조하였고, 제조된 금속을 이용하여 우라늄 및 란탄족(Dy, Ce, Y, Nd, Gd) 금속의 환원 특성을 파악하였다.(중략)

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LiCl-Li$_2$O 용융염계에서 우라늄 산화물의 전기화학적 금속전환 반응 메카니즘에 관한 연구 (A Study on the Electrolytic Reduction Mechanism of Uranium Oxide in a LiCl-Li$_2$O Molten Salt)

  • 오승철;허진목;서중석;박성원
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.25-39
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    • 2003
  • 본 연구에서는 고온의 LiCl-Ll$_2$O 용융염계에서 우라늄 산화물의 금속전환과 Li$_2$O의 전해반응이 동시에 진행되는 통합 반응 메카니즘을 기초로 한 전기화학적 금속전환기술을 제안하였다. 본 실험에서는 전기화학적 환원반응에 의해 생성된 Li 금속이온이 음극에 전착과 동시에 우라늄 산화물과 반응하여 금속전환율 99 % 이상의 우라늄 감속을 생성하는 통합 반응 메카니즘을 확인할 수 있었다. 또한 전기화학적 금속전환기술의 공정 적용성 평가 일환으로 우라늄 산화물의 금속전환성, 반응 메카니즘 규명, Li$_2$O의 closed recycle rate 및 물질전달 특성 등의 기초 데이터를 확보하였다 향후 전기화학적 금속전환기술은 LiCl-Li 용융염계의 금속전환공정의 반응조건 제한성 해소, 금속전환율 향상 및 공정의 단순화 등의 기술성과 경제성 향상 측면에서 획기적인 방안으로 고려될 수 있을 것으로 판단된다.

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산소 플라즈마에 의한 금속우라늄과 이산화우라늄 산화 연구 (A Study on the Oxidation of Metallic Uranium and Uranium Dioxide in Oxygen Plasma)

  • 양용식;서용대;김용수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권9호
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    • pp.833-838
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    • 2000
  • 기존의 핵연료재료 습식처리 공정 대체를 위한 건식 처리 공정 기초 연구로서 산소 플라즈마 기체에 의한 금속우라늄과 이산화우라늄의 산화 연구를 수행하였다. 연구결과 산소 플라즈마를 사용할 경우 $UO_2$는 40$0^{\circ}C$에서 약 300% 정도, 50$0^{\circ}C$에서는 70% 정도의 산화율 증가가 일어났으며 금속우라늄의 경우에도 35$0^{\circ}C$에서 50% 정도의 증가를 확인할 수 있었다. 이들 산화율은 플라즈마 출력이 증가함에 따라 비례적으로 증가하였는데 이는 출력 증가에 따른 플라즈마내 산소 원자의 발생과 일치하여 이러한 산화율 증가 현상은 플라즈마내 산소 원자가 주도하는 것으로 드러났다. 이들 실험 결과는, 기존의 실험 결과와 길이, 시간에 따라 산화량이 선형적으로 증가하는 것으로 나타나 산소 플라즈마 산화 반응은 표면 반응이 주요 반응이라는 것이 밝혀졌다.

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모의 금속전환체 U-1wt%Nb 합금의 공기중 산화거동

  • 이은표;주준식;유길성;조일제;국동학;김호동
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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    • pp.355-355
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    • 2004
  • 사용후핵연료 금속전환체는 세라믹형 사용후핵연료를 리튬용융염으로 금속전환하여 생성한 우라늄금속으로 상온에서도 표면산화가 진행될 정도로 매우 불안정한 상태이다. 이에 대한 저장 안정성 향상방안을 도출하기 위해 금속전환체의 주성분인 금속우라늄과 산화 안정화물질인 Nb을 첨가한 모의 금속전환체 합금을 제작하여 $200^{\circ}C~300^{\circ}C$ 온도구간에서 열중량분석기(TGA)를 이용해 순수 산소분위기로 산화시험을 수행하였다.(중략)

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Science Technology - 안전성 높은 토륨 핵연료 다시 뜬다

  • 김형자
    • TTA 저널
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    • 통권140호
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    • pp.24-25
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    • 2012
  • 일본 후쿠시마 원전 사고 이후 우라늄 원자로의 단점이 부각되면서 원자력 발전의 안전성에 대한 관심이 부쩍 높아졌다. 전 세계는 기존의 우라늄 원전보다 더 안전한 대안을 찾고 있는데, 이것이 바로 토륨원자로다. 토륨원자로는 핵연료로 우라늄 대신 토륨을 사용한다. 토륨은 납보다 흔한 금속이다. 바닷가 모래 등에 토륨의 매장량이 풍부해 우라늄 4배에 달한다. 산출국이 편중된 우라늄에 비해 거의 모든 대륙에 고르게 매장돼 있고, 우라늄처럼 복잡한 가공처리 과정을 거치지 않아도 돼 활용하기도 쉽다. 또 토륨 원자로에서 나오는 방사능 폐기물은 우라늄보다 1000분의 1 이상 적다. 방사성 폐기물은 원자로 내부에서 태워지기 때문에 거의 나오지 않을 뿐만 아니라 방사능이 빨리 분해돼 반감기도 적다. 우라늄 원자로보다 구조도 간단하다. 이처럼 많은 장점에도 불구하고 토륨이 원자력 발전 연료로 사용되지 않은 이유는 무엇일까.

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해체 금속폐기물의 처리 방안 연구 (Study on Treatment Method of the Dismantled Metallic Wastes)

  • 최왕규;송평섭;김학이;이성렬;정종헌;오원진
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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    • pp.117-118
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    • 2004
  • 국내 TRIGA Mark II&III 및 우라늄 변환시설 해체시 다량의 금속폐기물 발생이 예상되며, 현재 이러한 저준위 방사성 금속폐기물을 처리, 재활용하는 기술들에 대한 연구가 국$\cdot$내외적으로 활발히 수행 중에 있다. 이에 본 연구에서는 해체시 발생하는 금속폐기물의 효율적인 감용 및 재활용에 관한 국내외 처리 기술을 검토하여 국내 TRIGA Mark II&III 및 우라늄 변환시설에서 발생하는 해체 금속폐기물의 처리 방안을 수립하기 위한 정보를 제공하고자 한다.

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저 탄소강 음극을 사용한 금속우라늄의 용융염 전해정련에 관한 연구 (A Study on Molten Salt Electrorefining of Uranium Metal Using Low Carbon Steel Cathode)

  • 양영석;강영호;황성찬
    • 공업화학
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    • 제10권8호
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    • pp.1119-1123
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    • 1999
  • 본 연구는 용융염계에서 우라늄금속의 건식전해정련공정을 개발하기 위해서 수행되었다. 금속우라늄과 $CdCl_2$와의 반응은 약 3시간이 소요되었으며, 모든 전해전달실험에서 우라늄금속 석출물들은 음극표면에서 성장한 수지상으로 얻어졌다. 수지상의 형태는 부가전압에 따라 변화되었으며, 전류효율은 전류밀도가 증가함에 따라 감소하였다. 반응시간이 6시간 경과된 후에 석출속도는 변화하지 않았으며, 전류밀도가 $100{\sim}150mA/cm^2$이고 교반속도가 약 75 rpm일 때 최대석출속도를 얻었다. 또한, 전류효율은 음극에 있는 나선형 홈의 피치가 작을수록 증가되었다.

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