본 연구는 H2O2가 함유된 (Na2CO3-NaHCO3) 혼합 탄산염 계에서 사용후핵연료를 산화용해할 시 U과 함께 공용해 되는 Cs, Te, Tc, Mo 등의 핵분열생성물로부터 Cs과 Tc의 선택적 침전 제거 거동을 규명하였다. Cs과 Tc은 각각 장수명 핵종으로 지하에서의 빠른 핵종 이동성과 고방열성 등으로 최종 처분 시 처분 환경 을 저해하는 핵종으로 처분 안전성 제고 측면에서 이들의 제거는 중요한 과제 중의 하나이다. Cs과 Re (Tc대용원소)의 선택적 침전제로는 각각 NaTPB, TPPCl를 선정하였으며, NaTPB에 의한 Cs 침전 및 TPPCl에 의한 Re 침전 모두 5분 이내로 매우 빠르게 이루어졌으며, 온도를 50℃, 교반속도를 1000 rpm 까지 증가 시켜도 이들의 침전 속도에는 별 영향이 없었다. NaTPB 침전 및 TPPCl 침전에 있어 가장 중요한 요인은 침전 용액의 pH 이며, 특히 TPPCl에 의한 Re의 선택적 침전의 경우 낮은 pH 에서 Mo가 Re과 공침되므로 pH 9 이상에서 수행하는 것이 효과적이다. 그리고 [NaTPB]/[Cs] 및 [TPPCl]/[Re]의 몰 농도 비 1 이상에서 Cs 및 Re을 각각 99% 이상 선택적으로 침전 제거할 수 있었다.

In this study, the removal of Cs and Tc from a simulated fission products (FP) solution which were co-dissolved with U during the oxidative-dissolution of spent fuel in a mixed carbonate solution of (Na2CO3-NaHCO3)-H2O2 was investigated by using a selective precipitation method. As Cs and Tc might cause an unstable behavior due to the high decay heat emission of Cs as well as the fast migration of Tc when disposed of underground, it is one of the important issues to removal them in views of the increase of disposal safety. The precipitation of Cs and Re (as a surrogate for Tc) was examined by introducing sodium tetraphenylborate (NaTPB) and tetraphenylphosponium chloride (TPPCl), respectively. Precipitation of Cs by NaTPB and that of Re by TPPCl were completed within 5 minutes. Their precipitation rates were not influenced so much by the temperature and stirring speed even if they were increased by up to 50 and 1,000 rpm. However, the pH of the solution was found to have a great influence on the precipitation with NaTPB and TPPCl. Since Mo tends to co-precipitate with Re at a lower pH, especially, it was effective that a selective precipitation of Re by TPPCl was carried out at pH of above 9 without co-precipitation of Mo and Re. Over 99% of Cs was precipitated when the ratio of [NaTPB]/[Cs]>1 and more than 99% of Re, likewise, was precipitated when the ratio of [TPPCl]/[Re] >1.

Abstract   요약   I. 서론   II. 실험    가. 침전 모의 FP 용액    나. 실험방법    다. 분석   III. 결과 및 토의   IV. 결론   참고문헌

• Eil-Hee Lee(Korea Atomic Energy Research Institute) | 이일희 Corresponding Author
• Jae-Gwan Lim(Korea Atomic Energy Research Institute) | 임재관
• Dong-Yong Chung(Korea Atomic Energy Research Institute) | 정동용
• Han-Beum Yang(Korea Atomic Energy Research Institute) | 양한범
• Kwang-Wook Kim(Korea Atomic Energy Research Institute) | 김광욱