Thermal decomposition of the uranyl phosphate mineral phase meta-ankoleite (KUO2PO4·3H2O) has been considered in relation to high temperature thermal sintering for the immobilisation of a uranyl phosphate containing waste. Meta-ankoleite thermal decomposition was studied across the temperature range 25 – 1200℃ under an inert N2 atmosphere at 1 atm. It is shown that the meta-ankoleite mineral phase undergoes a double de-hydration event at 56.90 and 125.85℃. Subsequently, synthetically produced pure meta-ankoleite remains stable until at least 1150℃ exhibiting no apparent phase changes. In contrast, when present in a mixed waste the meta-ankoleite phase is not identifiable after thermal treatment indicating incorporation within the bulk waste either as an amorphous phase and/or as uranium oxide. Visual inspection of the waste post thermal treatment showed evidence of self-sintering owing to the presence of glass former materials, namely, silica (SiO2) and antimony(V) oxide (Sb2O5). Therefore, incorporation of the uranium phase into the waste as part of waste sentencing and immobilisation via high temperature sintering for the purpose of long-term disposal is deemed feasible.

우라늄 토양 및 콘크리트 폐기물의 동전기 제염 후 방사성폐기물의 시멘트 고화특성을 분석하기 위하여, 시멘트 고화 유동성 시험을 수행하고 시멘트 고화 시료를 제작하였다. 시멘트 고화시료에 대하여 압축강도, pH, 전기전도도, 방사선조사 효과 및 부피증가를 분석하였다. 방사성폐기물의 시멘트 고화의 작업 적정도는 175~190% 정도였다. 시멘트 고화시료의 방사선 조사 후 압축강도는 방사선 조사 전 압축강도 보다 약 15% 감소하였으나, 한국원자력환경공단 인수기준 (34 kgf·cm-2)을 만족하였다. 동전기 제염 후 방사성폐기물의 시멘트 고화 시료에 대한 SEM-EDS 분석결과, 알루미늄상은 시멘트와 잘 결합 한 형상을 나타낸 반면, 칼슘상은 시멘트와 분리된 형상을 나타내었다. 방사성폐기물의 시멘트 고화 부피는 시멘트에 대한 폐기물의 배합과 수분량에 따라 다르게 나타났다. 방사성폐기물의 시멘트 고화 부피(C-2.0-60)는 약 30% 증가였으며 동전기 제염 후 생성된 방사성폐기물의 영구처분은 적절하다고 판단되었다.