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Computational Analysis for a Molten-salt 티ectrowinner with Liquid Cadmium Cathode KCI 등재 SCOPUS

액체 카드뮴 음극을 사용한 용융염 전해제련로 전산해석

  • 언어ENG
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/155249
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방사성폐기물학회지 (Journal of the Korean Radioactive Waste Society)
한국방사성폐기물학회 (Korean Radioactive Waste Society)
초록

본 연구에서는 LiCI-KCl/Cd계의 전해제련 공정을 대상으로 악티늄 및 희토류족 원소들의 전해이동을 모텔링하고 해석하였다. 이 공정에서 용융염 전해질과 액체 카드륨 음극간의 확산 경계층 계면에서 확산제한 전기화학반웅 및 물질수지를 고려한 단순화된 통적모댐을 수립하였다 제안된 모델링 접근방법은 옴극에서 일어나는 금속엽의 반쪽 전 지 환원반용에 기초릎 둔 모델이다 이 모탤올 사용하여 정전류 전해공정에서 주어진 인가전류 조건을 만족하는 시간까지의 전해 이 동과 연계된 농도거동, 각 원소의 패러데이 전류 그리고 시간 함수의 전기화학 전위를 예측하는 가놓성을 보여주었다 선택된 5성분 원소(U , Pu, Am, La, Nd) 계의 결과를 예비 모사하여 전산모댈이 전기화학적 특성을 이해하고 개선된 전해 제련로를 개발하기 위한 정보를 제공할 수 있는가를 평가하였다.

In the present work, an electrowinning process in the LiCl-KCVCd system is considered to model and analyze the electrotransport of the actinide and rare-earth elements. A simple dynamic modeling of this process was performed by taking into account the material balances and diffusion-controlled electrochemical reactions in a diffusion boundary layer at an electrode interface between the molten salt electrolyte and liquid cadmium cathode. The proposed modeling approach was based on the half-cell reduction reactions of metal chloride occurring on the cathode. This model demonstrated a capability for the prediction of the concentration behaviors, a faradic current of each element and an electrochemical potential as function of the time up to the corresponding electrotransport satisψing a given applied current based on a galvanostatic electrolysis. The results of selected case studies including five elements (U, Pu, Am, La, Nd) system are shown, and a preliminary simulation is carried out to show how the model can be used to understand the electrochemical characteristics and provide betler information for developing an advanced electrowinner.

목차
Abstract   I. 서론   II. 이론적 접근방법    가. 확산한계 전기화학 속도모델    나. 계산 알고리즘 설정   III. 결과 및 논의   IV. 결론   감사의 글   참고문헌
저자
  • 김광락(한국원자력연구원) | Kwang-Rag Kim Corresponding Author.
  • 정용주(한국원자력연구원) | Young-Joo Jung
  • 백승우(한국원자력연구원) | Seungwoo Paek
  • 김지용(과학기술연합대학원대학교) | Ji-Yong Kim
  • 권상운(한국원자력연구원) | Sang-Woon Kwon
  • 윤달성(과학기술연합대학원대학교) | Dal-Seong Yoon
  • 김시형(한국원자력연구원) | Si-Hyung Kim
  • 심준보(한국원자력연구원) | Jun-Bo Shim
  • 김정국(한국원자력연구원) | Jung-Gug Kim
  • 안도희(한국원자력연구원) | Do-Hee Ahn
  • 이한수(한국원자력연구원) | Han-Soo Lee