• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제25권3호
• /
• pp.480-496
• /
• 1993

원자력발전 핵연료주기에서 고려하여야 할 중요한 요소의 하나는 사용후핵연료에서 비롯되는 고준위 방사성핵종이다. 고준위 방사성핵종의 처분 방법으로서 심지층처분방식은 가장 손쉬운 방법이기는 하나 매우 장시간의 감시가 필요하며, 특히 자연환경으로의 누출가능성이 커서 이의 대안으로서 외국 몇 나라에서는 소위 소멸처리(Transmutation)방법에 대한 연구를 활발히 하고 있다. 현시점에서 소멸처리 방법으로 가장 타당성이 있는 것으로 여겨지는 것은 원자로를 이용하는 것과 가속기 구동 미임계 시스템 (Accelerator-Driven Subcritical System)을 이용하는 방법이다. 본 기고문에서는 이들 방법을 중심으로 다양한 소멸처리 방법의 소개와 기술적인 문제점(특히 핵 특성관점에서)에 대한 고찰 그리고 향후 연구과제 등에 대하여 기술하고자 한다. 비록 소멸처리 시스템의 현실화를 위해서는 해결되어야 할 과제가 많이 남아 있지만, 기술적인 가능성과 방사능의 소멸이란 면을 고려할 때 소멸처리시스템은 궁극적인 방사성핵종 처리기술로서 연구·개발할 충분한 가치가 있는 것으로 판단된다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
• /
• 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
• /
• pp.338-338
• /
• 2004

건식공정 (pyrochemical process 혹은 pyroprocessing)은장수명핵종의 소멸처리를 위해서는 장수명핵종을 분리한 뒤 연료로 제조하여야 하며, 분리 공정은 습식공정과 건식공정으로 크게 나누어진다. 용융염을 사용하는 습식공정에 비해 2차 방사성폐기물의 발생량이 적고 공정이 간단하고, 핵확산에 대한 저항성이 매우 크다는 장점 때문에 미래의 핵주기 기술로서 주목받고 있다. 소멸처리를 위해서는 사용 후 핵연료 내에 존재하는 장수명 핵종군 원소들을 분리하고 소멸처리용 연료에 적합한 형태의 물리 화학적 형태로 전환시켜야 한다.(중략)

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제24권3호
• /
• pp.329-335
• /
• 1992

장반감기 초우라늄 원소들(Am, Cm, Np 등)과 핵분열생성물들(135Cs, 129I)이 포함된 고준위 방사성폐기물을 심지층처분할 경우도 장반감기 핵종들의 장시간에 걸친 유출현상으로 인하여 환경오염이 문제가 될 가능성이 있다. 이러한 장반감기 핵종들의 심지층처분 대안으로 소멸처리 방식이 70년대부터 선진국들에서 활발히 연구되어져 왔다. 본 기고문은 이러한 소멸처리와 그 전단계인 군분리 기술의 현황과 향후 전망을 정리하고 특히 현존하는 소멸처리 방식의 문제점을 분석하여 향후 국내에서 수행할 소멸처리 연구에 도움이 되고자 하였다.

• 분석과학
• /
• 제14권3호
• /
• pp.212-220
• /
• 2001

본 연구는 감마선 분광분석법을 이용하여 환경시료에 함유되어 있는 천연방사성 핵종인 라듐($^{226}Ra$) 및 라돈($^{222}Rn$)의 직접분석법의 개발을 목표로 수행되었다. 감마선 분광분석법에 의한 라듐 및 라돈의 분석에서는 주변환경조건에 따라서 변화의 폭이 큰 대기중의 라돈 및 딸핵종에 의한 백그라운드 영향을 소멸시키거나 보정해 주어야만 한다. 본 고에서는 측정함 내부로 질소가스를 흘려주어 측정함 내부를 질소가스 분위기로 바꾸어 줌으로서 대기중의 라돈 및 딸핵종에 의한 불안정한 백그라운드를 소멸시키고자 하였다. 질소가스를 검출기 주위로 흘려주었을 때, 1 MeV 이하의 에너지 영역에 대해서는 80% 그리고 1 MeV 이상에서는 20~50% 정도까지 백그라운드를 감소시킬 수 있었다. 즉, 검출기 주위를 질소분위기로 바꾸어 줌으로서 백그라운드를 소멸, 안정화시킴으로서 검출감도를 약 10배 향상시킬 수 있었다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
• /
• 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
• /
• pp.426-430
• /
• 2003

장수명핵종 소멸처리를 위한 건식분리공정에서 핵분열성물질인 우라늄을 장수명핵종과 분리할 필요가 있다. 본 실험은 $LiF-BeF_2$ 용융염에서 전해제련에 의한 우라늄 금속을 분리하기 위하여 분해전압 측정하였고, 인가전압에 따른 전해특성 파악 및 반응속도를 측정하였다. 측정결과 $500^{\circ}C$에서 $UF_4$와 $LiF-BeF_2$의 분해전압은 각각 -1.4volt와 -1.55volt이었다 우라늄의 전착속도는 우라늄 농도가 높을수록 증가하였다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
• /
• 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
• /
• pp.339-339
• /
• 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)

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
• /
• 한국에너지공학회 1998년도 춘계 학술발표회 논문집
• /
• pp.229-234
• /
• 1998

우리나라는 현재 고유의 액체금속로 모델인 KALIMER(Korea Advanced Liquid Metal Reactor)의 개발을 통해 에너지 자원의 이용 효율 증대와 사용후 핵연료 및 초 장수명핵종 소멸처리 문제 등과 같은 에너지 안보와 환경 문제를 동시에 해결하려 하고 있다. 한편 KALIMER의 개바이 그 의미를 갖기 위해서는 고려중인 개념들이 기술적인 측면에서 기능성, 제작성, 안전성, 운용성, 독창성 등이 우수해야 할 뿐만 아니라 경제성이 확보되어야 한다. (중략)

• 한국원자력학회:학술대회논문집
• /
• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
• /
• pp.527-532
• /
• 1998

모의 폐액으로 부터 팔라디움을 회수하여 촉매를 제조하였다. 모의 폐액은 장수명핵종 소멸처리 전환시의 군분리 공정에서 발생하는 8성분 폐액으로 하였다. 팔라디움의 회수율은 99.5% 이상이며, 그 순도는 99% 이상의 고품질의 것이었다 회수된 팔라디움을 사용하여 소수성촉매를 제조하였으며, 이 촉매는 400$m^2$/g 이상의 높은 비표면적을 갖는 것으로 나타났다. 질량비로 10%의 시제품촉매를 제조하여 93%의 삼중수소 교환반응효율을 얻을 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
• /
• pp.39-42
• /
• 2002

The nuclear transmutation technology to Incinerate the long lived radioactive nuclides and produce energy during the incineration process is believed to be one or the best solutions. HYPER(${\underline{HY}}brid {\underline{P}}ower {\underline{E}}xtraction {\underline{R}}$eactor)is the accelerator driven transmutation system which is being developed by KAERI(Korea Atomic Energy Research Institute). Lead-bismuth(Pb-Bi) is adopted as a coolant and spallation target material. In this paper, we performed the thermal-hydraulic analysis of HYPER target using the commercial code FLUENT, and also calculated thermal and mechanical stress of the beam window using the commercial code ANSYS. It is found that there is an optimum value for the window diameter and the maximum allowable beam current can be increased to 17.3 mA for the inner diameter of windows, 40 cm. Finally, the other shapes such as uniform or scanned beam were considered. The results of FLUENT calculations show that the uniform type is preferable to the other shapes of the beam in terms of the window and target cooling and the maximum window temperature is lower than that of the parabolic beam by $58 ^{\circ}C$ for the beam current, 13 mA.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제15권6호
• /
• pp.849-853
• /
• 2021

양전자 방출 핵종은 진단영상인 PET영상 만드는데 이용된다. 이때 양전자의 비정은 영상의 해상도를 결정하는 인자이며, 본 연구에서는 방사선학적 기준을 통하여 새로운 비정 측정 방법을 제시하고자 한다. 실험은 MCNP6로 진행하였으며, 대표적인 양전자 방출 핵종인 ¹⁸F, ¹¹C, ¹³N, 및 ¹⁵O를 대상으로 하였다. 방사선학적 기준은 영상을 만드는 신호인 소멸 복사선의 발생위치를 기준으로 하였다. 실험결과 양전자의 방사선학적 비정은 2.3 mm(¹⁸F), 3.9 mm(¹¹C), 5.0 mm(¹³N), 7.9 mm(¹⁵O)로 나타났으며, 양전자의 발생에너지가 높을수록 기존의 비정인 CSDA range와의 차이가 크게 나타났다. CSDA range는 현재 가장 많이 이용 되는 비정 측정방법으로 전자가 물리적으로 날아간 거리를 뜻하는 물리적 비정이므로, 방사성동위원소를 인체에 투여하는 핵의학의 경우 방사선학 기준을 적용한 방사선학적 비정을 적용하여야 한다.