Present study investigated the waste form integrity of melted products generated from PAM-MSO system, which is proposed and developed to compensate the drawbacks of each system. The disposal suitability of the melting solidification products generated from the plasma arc melting treatment of pulverized cement debris spiked by Pb, Cd and Cs, as indicators of typical hazardous metals and radionuclides existed in the low-level mixed waste in the KHNPPs. The final waste form obtained by the test was evaluated for suitability for disposal. The compressive strength was 261.10 MPa, showing much higher values when compared to other waste form products. The compressive strength of both the sample after irradiation with 107 Gy radiation and that after long-term submersion test (90 days) satisfied the disposal criteria. As a result of the leaching test conducted according to the ANS 16.1 test method, it was confirmed that the leaching index satisfies the disposal criteria.

High-performance carbon materials were prepared via a one-step molten salt carbonization of tobacco waste used as electrode materials for supercapacitors. Carbon material prepared by carbonization for 3 h in molten CaCl2 at 850 °C exhibits hierarchically porous structure and ideal capacitive behavior. In a three-electrode configuration with 1 mol L− 1 H2SO4 aqueous solution, it delivers specific capacitance of 196.5 F g− 1 at 0.2 A g− 1, energy density of 27.2 Wh kg− 1 at 0.2 A g− 1, power density of 983.5 W kg− 1 at 2 A g− 1, and excellent cyclic stability with 94% capacitance retention after 5000 charge–discharge cycles at 1 A g− 1. Moreover, in a symmetrical two-electrode configuration with 6 mol L− 1 KOH aqueous solution, it delivers specific capacitance of 111.1 F g− 1 at 0.2 A g− 1, energy density of 3.8 Wh kg− 1 at 0.2 A g− 1, and power density of 482.0 W kg− 1 at 2 A g− 1. The relationship between hierarchically porous structure and capacitive performance is also discussed.

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.

본 연구는 사용 후 핵연료의 금속전환 공정에서 발생되는 폐용융염을 고형화하는 방법으로 GRSS(Gel-Route Slabilization/Solidifcation)개념을 이용한 전처 리법을 제안하였다. Sodium silicate와 H3p04로 구성된 물질계에서는 SiO에 의해 형성되는 반응모듈 내에서 휘발성 핵종은 열적으로 안정한 화합물로 전환된다. 얻어진 생성물은 붕규산 유리매질과의 반응을 통하여 Li는 LiPO 형태로 유지되며 Cs 및 Sr은 유리매질내에 포용될 수 있다. 또한 sodium silicate, HPO 및 ZrCl로 이루어진 물질계를 이용하여 내구성이 우수한 WZP 세라믹 고화매질을 합성하였다. 이상에서 NZP구조가 형성되며, Cs가 Li보다 우선하여 NZP구조를 형성하였다. 이상의 결과로부터, GRSS를 이용한 폐용융염의 전처리는 단순한 공정과 열적 안정성을 통하여 검증된 고화매질로 고형화가 가능토록하는 유효한 접근법이라 할 수 있으며, 수화학적 안정성의 검증을 통하여 ANL의 제올라이트를 이용한 고화법에 대한 대안이 될 것으로 기대된다.