650의 LiCl-LiO 용융염계에서 10 g UO/batch 규모의 장치를 이용해서 우라늄산화물의 전해환원 특성에 대한 평가를 수행하였다. 일체형 음극은 고체전극, 우라늄산화물과 우라늄산화물을 담아주는 다공성 용기(멤브레인)로 구성된다. 멤브레인 재료로는 325-mesh 스테인레스강막과 다공성 마그네시아 도가니를 사용하였다. 일체형 음극의 재질에 따른 LiCl-3 wt LiO계와 UO-LiCl-3 wt LiO계의 순환 전압측정법 결과로부터 전해환원 반웅 메커니즘을 규명하였다. 일체형 음극의 재질에 따른 우라늄산화물의 직접 및 간접 전해환원에 대한 실험을 수행하였다. 그 결과, 325-mesh스테인레스강막을 사용하여 직접 및 간접 전해환원으로 금속전환을 수행하였을 때 낮은 전류효율로 인해 우라늄산화물을 금속우라늄으로 환원시키지 못했으며, 마그네시아 다공성 도가니를 사용하여 간접 전해환원으로 금속전환을 수행하였을 때는 높은 전류효율로 인해 우라늄산화물을 금속우라늄으로 환원시킬 수 있었다

The electrolytic reduction of uranium oxide in a LiCl-LiO molten salt system has been studied in a 10 g UO /batch-scale experimental apparatus with an integrated cathode assembly at 650. The integrated cathode assembly consists of an electric conductor, the uranium oxide to be reduced and the membrane for loading the uranium oxide. From the cyclic voltammograms for the LiCl-3 wt LiO system and the UO-LiCl-3 wt LiO system according to the materials of the membrane in the cathode assembly, the mechanisms of the predominant reduction reactions in the electrolytic reactor cell were to be understood; direct and indirect electrolytic reduction of uranium oxide. Direct and indirect electrolytic reductions have been performed with the integrated cathode assembly. Using the 325-mesh stainless steel screen the uranium oxide failed to be reduced to uranium metal by a direct and indirect electrolytic reduction because of a low current efficiency and with the porous magnesia membrane the uranium oxide was reduced successfully to uranium metal by an indirect electrolytic reduction because of a high current efficiency.

Abstract   요약   I. Introduction   II. Experimental    1. Experimental Apparatus    2. Materials   III. Results and Discussion   IV. Conclusions   References

• Sung-Bin Park(한국원자력연구소) | 박성빈
• Chung-Seok Seo(한국원자력연구소) | 서중석
• Dae-Seung Kang(한국원자력연구소) | 강대승
• Seon-Gil Kwon(한국원자력연구소) | 권선길
• Seong-Won Park(한국원자력연구소) | 박성원