A comprehensive understanding of actinide coordination chemistry and its structure is essential in many aspects of the nuclear fuel cycle, such as fuel reprocessing, waste management, reactor safety, and non-proliferation efforts. Managing radioactive waste generated during the nuclear fuel cycle has recently become more important, accordingly increasing the importance of designing appropriate waste forms and storage solutions for long-term waste disposal. Compared to the increase in the need for understanding the chemistry of major radioactive elements, the information on the local structure of the radioactive elements, especially actinides, remains unknown. To probe this issue, X-ray absorption fine structure (XAFS) can be applied. By analyzing the EXAFS (extended X-ray absorption fine structure) and XANES (X-ray absorption near edge structure), the local structure around atoms can be determined. However, the radioactive properties of the nuclides hindered the measurement of EXAFS and XANES, due to the difficulties of preparation, containment, and transfer of the sample. To measure the EXAFS of various compounds regarding the back-end nuclear fuel cycle, laboratory-based EXAFS (hiXAS, HP spectroscopy) has been introduced which can measure the EXAFS and XANES at the energy range of 5-18 keV. Compounds of Copper (Cu foil, CuO samples), Zirconium (Zr foil), and Europium (Eu2O3) were used for the verification of the laboratory -based EXAFS at a given energy range. The measured EXAFS spectrum of various compounds exhibit good agreement with the theoretical data, showing an R-factor of less than 0.02. It was found that each graph has a first peak corresponding to 2.55Å for Cu foil (Cu-Cu), 1.93Å for CuO samples (Cu-O), 3.23Å for Zr foil (Zr-Zr), and from 2.32Å to 2.34Å for Eu2O3 (Eu-O), which agree well with other values from the literature. From the result, it can be implied that this equipment can be used especially in the back-end nuclear fuel cycle field to enhance the understanding of local structure in radiochemistry.

핵연료주기 분석 연구는 핵연료주기 단계에서 기술들을 분석하고 요건들을 도출하여 국가적 핵연료주기 정책 설정 및 추진을 체계적으로 수행하기 위한 연구이다. 시스템 분석 기술은 대상 시스템의 비교 분석 평가 에 활용되며 핵연료주기를 대상으로 하는 경우 각 국가 또는 관심 범위에 따라 다양한 방법이 사용된다. 본연구에서는 국내 선진 핵연료주기 개발을 위해 필요한 핵연료주기 분석 전략과 함께 이를 위해 사용될 수 있 는 분석 기술들을 제시하였다. 핵연료주기 분석은 전략적으로 기술적 분석, 국내외 이해관계, 국가 에너지 프로그램과 연계되어야 한다. 이를 위해 다양한 핵연료주기를 비교하여 제시된 평가 지표에 따라 분석하는 연구는 트레이드 연구 방법을 적용하여 수행할 수 있다. 본 연구를 통한 조사 분석 결과 핵연료주기 분석 전략과 함께 방법적 측면에서 트 레이드 연구가 선진 핵연료주기 도출에 활용될 수 있을 것으로 파악되었다. 트레이드 연구에 필수적인 평가 지표를 선정하고 각 지표별 핵연료주기에 대한 정보를 얻기 위해서는 기술성숙도 분석 방법과 핵연료주기 시 뮬레이터를 활용할 수 있을 것으로 제시하였다. 이들은 핵연료주기의 기술성, 경제성, 환경영향성 등을 비교 평가하여 기술개발을 위한 방향을 제시하고 체계적인 선진 핵연료주기 도출 및 실현에 기여할 것이다