본 연구는 사용 후 핵연료의 금속전환 공정에서 발생되는 폐용융염을 고형화하는 방법으로 실리카 함유 무기물을 이용하여 폐용융염을 열적, 수화학적 안정한 화합물로 전환하는 방법을 제안하였다. 실리카 함유 무기물(SAP)은 일반적인 sol-gel process로 합성되었으며, 및 로 구성된다. 제조된 SAP을 에서 폐용융염과 반응시켜 각 금속염화물에 대한 반응특성 및 열안정성을 조사하고, PCT 침출시험법을 이용하여 수화학적 안정성을 평가하였다. LiCl은 와 로, CsCl는 CS-aluminosilicate와 로, 는 로, 는 로 전환되었다. 9시간 동안 반응시킨 후, 금속염화물의 전환율은 였으며, 까지 열감량은 1wt%이하로 TGA(Thermo Gravimetric Analysis)로 확인하였다. Cs 및 Sr의 침출속도는 로 매우 높은 내침출특성을 나타내었다. 이상의 결과로부터, SAP으로 명명된 안정화제(stabilizer)는 금속염화물로 구성된 폐용융염에 대해 매우 효과적인 것으로 판단된다. SAP을 이용한 폐용융염의 고화처리방법은 후속적인 안정성의 검증과정을 통하여 폐용융염의 최종처분부피를 최소화할 수 있는 대안적인 고화방법으로 고려될 수 있을 것으로 기대 된다.

This study suggested a new method to stabilize molten salt wastes generated from the pyre-process for the spent fuel treatment. Using conventional sol-gel process, (SAP) inorganic material that is reactive to metal chlorides were prepared. In this paper, the reactivity of SAP with the metal chlorides at , the thermal stability of reaction products and their leach-resistance under the PCT-A test method were investigated. Alkali metal chlorides were converted into metal aluminosilicate() and metal phosphate() While alkali earth and rare earth chlorides were changed into only metal phosphates (). The conversion rate was about at a salt waste/SAP weight ratio of 0.5 and a weight loss up to measured by thermogravimetric analysis were below 1wt%. The leach rates of Cs and Sr under the PCT-A test condition were about . From these results, it could be concluded that SAP can be considered as an effective stabilizer for metal chlorides and the method using SAP will give a chance to reduce the volume of salt wasteform for the final disposal through further researches.

Abstract   요약   I. 서론   II. 실험 및 실험방법   III. 결과 및 고찰   IV. 결론   참고문헌

• Hwan Seo Park(Korea Atomic Energy Research Institute) | 박환서
• In Tae Kim(Korea Atomic Energy Research Institute) | 김인태
• Hwan Young Kim(Korea Atomic Energy Research Institute) | 김환영
• Joon Hyung Kim(Korea Atomic Energy Research Institute) | 김준형