원자력 발전소의 증기발생기 슬러지 중에서는 이온교환수지가 발견되어서는 안 된다. 원자력 발전소의 증기발생기 슬러지 시료 중에서 발견되어 이온교환수지 입자로 의심되는 구형 입자들의 특성을 측정하였다. 미세조작기술을 이용하여 광학현미경으로 입자 크기 분포를, EPMA로 구형입자의 성분을, 그리고 IR 분광 스펙트럼 비교에 의하여 이온교환수지 여부를 조사하였다. 슬러지의 입자 크기는 1 내지 이었으나 구형 입자는 이었다. 슬러지의 주요 불순원소가 Si, Al, Mn, Cr, Ni, Zn, 그리고 Ti이었으나 구형 입자는 Si, Cu, Zn 이었다. 주성분은 두 경우 모두 철이었다. 구형 입자의 IR 분광스펙트럼은 증기발생기 취출수 정화계통에서 사용하는 이온교환수지의 스펙트럼과 비교했을 때 서로 일치하지 않음을 보여주었다. 이 결과들은 증기발생기 슬러지 시료 중에서 발견된 구형 입자가 이온교환수지는 아니며 일반적인 슬러지가 생성되는 과정에서 작은 슬러지 입자들이 크게 뭉쳐서 생성된 것임을 나타내고 있다.

방사성 폐기물 핵종 재고량 평가에 필요한 핵종분석을 위하여 다양한 매질의 방사성 폐기물 시료로부터 및 의 분리에 관한 연구가 수행되고 있다. Ni은 음이온교환 수지와 Sr-Spec 추출 크로마토그래피 수지로 Re(의 대용물), Nb, Fe 및 Sr을 차례로 분리하는 과정에서 Ca, Mg, Al, Cr, Ti, Mn, Ce, Na, K 및 Cu와 함께 회수되었다. 본 연구에서는 Ni의 선택적 분리기술을 확립하기 위하여 Ni-Spec 추출 크로마토그래피 및 양이온교환수지법으로 이들의 분리거동을 비교하였다. 또한 Ni의 정제와 기체비례계수법으로 방사능을 측정하기에 적합한 계측시료 준비를 위하여 ammonium 및 tartaric 에서 dimethylglyoxime(DMG)에 의한 Ni의 침전거동을 조사하였다 원자력발전소로부터 채취한 폐이온교환수지 시료 용해용액의 화학조성을 모사하여 만든 모의 폐이온교환수지 용액을 사용하여 Re, Nb, Fe 및 Sr 분리과정을 거쳐 최종적으로 분리한 Ni의 회수율은 이었다. 또한 tartaric 에서 DMG에 의한 Ni의 회수율은 이었다.

원전에서 발생되고 있는 방사성폐기물 중 I의 정량을 위하여 시료의 특성에 맞는 최적의 시료 전처리 및 회수방법을 고찰하였다. 난용성시료 중 모의 잡고체와 수지에 함유된 요오드를 산침출법과 알칼리 용융방법으로 분리하여 회수율을 측정한 결과 , 의 회수율을 각각 나타내었다. 모의 농축폐액 중 1291를 pH 7의 음이온 수지에 흡착시켜 선택적으로 분리한 후 회수율을 측정한 결과 의 회수율을 나타내었다. 폐액 중 함유되어있는 고 농도의 붕소가 요오드 회수율에 미치는 영향을 조사한 결과 1,200 g/mL 이하의 붕소는 I의 분리 및 정량에 영향을 주지 않았다. 원전 내 현장시료인 폐수지 중 I 회수율을 칼럼용리방법으로 분리 후 측정한 결과 (RSD, )를 나타내었다.

방사선차폐 laser ablation 시스템을 레이저, 미세영역의 영상 확인을 위한 이미지 시스템, XYZ 이동장치와 조절기, ablation chamber, manipulator 및 여러 가지 광학부품들로 구성하였다. Ablation용 레이저는 UOB 및 tircaloy 시편으로부터 효율적으로 시료를 채취할 수 있도록 266 nm(6 mJ)까지 파장 변환이 가능한 Nd:YAG 레이저를 선정하였으며, 이미지 시스템은 직경 50 m 크기의 crater를 판별할 수 있는 200 배율 이상의 규격을 갖춘 CCD 카메라로 선정하였다. 시편 미세이동장치는 XYZ방향으로 시편이동이 가능하고 최대 이동거리가 50 mm까지 , 그리고 최소 1m 씩 정확하게 움직일 수 있는 장치로 선정하였다. 구성된 각 단위기기들에 대하여 광학 정렬을 수행한 후, 시료채취 부위를 50 m씩 정확하게 이동하면서 레이저로 조사시킨 시료 표면을 CCD 카메라를 통하여 관찰한 결과, 표면에 생성된 crater는 원형임을 확인함으로써 단위기기별 성능을 확인할 수 있었다.

방사성폐기물 시료 중 Am 과 Cm 을 정량하기 위하여 음이온교환수지 및 DTPA-lactic acid 용리액을 사용하는 HDEHP 추출크로마토그래피로 이들 핵종을 분리하였다 분리된 핵종은 황산염 매질에서 전착한 다음 알파분광분석법으로 각 핵종의 방사능을 측정하였다. 모의 시료용액 중 Am 및 Cm 을 측정한 결과 각각 85.2 및 86.3 의 회수율을 나타내었다. 본 방법을 방사성 농축폐액 시료에 적용하여 Am 과 Cm 을 정량한 결과 각각 1.5-1.9 Bq/g 및 -1.7 Bq/g 의 방사능 값을 나타내었다.

원자력 발전소에서 발생하는 고체 방사성 폐기물인 이온교환수지, 제올라이트, 활성탄 및 슬러지 에 포함된 성분 원소 분석을 위한 산분해 조건을 확립하였다. 방사성 폐기물의 분해 에는 흔합산을 이용한 밀폐형 극초단파 산분해법을 사용하였으며, 제안한 방법에 따른 산분해 후의 용액은 맑고 색이 없는 투명한 상태임을 확인할 수 있었다. 또한, 산분해 과정을 거친 각각의 용액 시료는 ICP-AES와 AAS를 사용하여 분석하였고, 모의 방사성 폐기물에 첨가한 5종의 금속 원소들은 이상의 높은 회수율을 보여주었다. 화학적 특성을 고려하여 제안된 산분해 조건에 의해 용액화된 중저준위 방사성 폐기물의 성분 원소 분석은 최적의 유리화 기술 개발을 위한 기초 자료로 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.