Decontamination is one of the important processes for dismantling nuclear power plants. The purpose of decontamination is to reduce the radiation levels of contaminated nuclear facilities, ensuring the safety of workers involved in decommissioning and minimizing the amount of radioactive waste. In this study, we investigate the reaction mechanisms and their thermodynamic energies of the HyBRID (Hydrazine-Based Reductive participated metal Ion Decontamination) process for decontamination of the primary coolant system of a nuclear power plant. We computed the thermodynamic properties of HyBRID dissolution mechanisms in which corrosion metal oxides accumulated in the primary coolant systems along with radionuclides are dissolved by HyBRID decontamination agents (H2SO4/N2H4/CuSO4). The HyBRID reaction mechanism has been studied using a commercial database (HSC Chemistry®), but Cu ions have been used instead of Cu-hydrazine complexes when calculating reactions due to the absence of thermodynamic properties for Cu-hydrazine complexes. To address this limitation, we supplemented the quantum calculations with Cu-hydrazine complexes using the density functional calculations. It is intended to simulate a more practical reactions by calculating the reactions considering Cu-hydrazine complexes, and to improve understanding of the HyBRID dissolution reactions by qualitatively and quantitatively comparing the reactions without considering the complex formation.

This study examined the efficacy of various chlorinating agents in partitioning light water reactor spent fuel, with the aim of optimizing the chlorination process. Through thermodynamic equilibrium calculations, we assessed the outcomes of employing MgCl2, NH4Cl, and Cl2 as chlorinating agents. A comparison was drawn between using a single agent and a sequential approach involving all three agents (MgCl2, NH4Cl, and Cl2). Following heat treatment, the utilization of MgCl2 as the sole chlorinating agent resulted in a moderate separation. Specifically, this method yielded a solid separation with 96.9% mass retention, 31.7% radioactivity, and 44.2% decay heat, relative to the initial spent fuel. In contrast, the sequential application of the chlorinating agents following heat treatment led to a final solid separation characterized by 93.1% mass retention, 5.1% radioactivity, and 15.4% decay heat, relative to the original spent fuel. The findings underscore the potential effectiveness of a sequential chlorination strategy for partitioning spent fuel. This approach holds promise as a standalone technique or as a complementary process alongside other partitioning processes such as pyroprocessing. Overall, our findings contribute to the advancement of spent fuel management strategies.

양이온성 계면활성제 (DTAB, TTAB 및 CTAB)에 의한 아닐린의 가용화현상을 연구하기 위하여 UV-Vis법을 이용하여 가용화상수(Ks)와 열역학 함수들을 계산하고 비교하였다. 그리고 이온염과 유기물의 첨가가 가용화상수에 어떠한 영향을 미치는지를 조사하였다. 또한 온도변화에 따른 Ks값의 변화를 계면활성제 종류별로 비교하고 분석하였으며, 가용화상수로부터 구한 여러 열역학적 함수를 비교하고 검토함으로써 아닐린의 가용화현상을 미시적으로 분석하고 해석하고자 하였다. 그 결과 양이온성 계면활성제에 의한 아닐린의 가용화현상에 대한 Gibbs 자유에너지와 엔탈피 변화 값은 모두 음의 값을 그리고 엔트로피 변화값은 모두 양의 값을 나타내었다. 가용화상수 값은 온도가 증가함에 따라 감소하고 계면활성제의 탄소사슬의 길이가 증가할수록 증가하였다. 이온염의 농도가 증가함에 따라 가용화에 대한 Gibbs 자유에너지값은 증가하다가 감소하는 경향을 보였다. 그리고 n-부탄올의 농도가 증가함에 따라 Gibbs 자유에너지는 계속 증가하는 경향을 보였다.

에너지 생성에 따른 탄소배출문제로 국제 에너지 기구는 세계 주요국의 에너지 효율을 15~30[%]이상 향상시키도록 권고하고 있으며, 국내 에너지 정책 동향도 에너지 절감 및 탄소 배출에 대해 정부에서 인센티브 및 페널티 프로그램을 제고하는 방향으로 가고 있다. 각국의 산업 현장에서 유체 이송용 펌프가 전기에너지의 20[%]를 소비하고 있는 실정으로, 주요 에너지 낭비 요인으로는 장시간 운전에 따른 효율 저하, 부적절한 설계 및 설비 등이 있다. 이러한 낭비를 줄이기 위해 펌프의 효율을 측정하여 펌프의 운전 상태를 진단하고자, 본 논문에서는 열역학적 방법으로 온도와 압력센서만을 활용하여 펌프의 최고 효율점을 측정할 수 있는 방법을 제시하고 실제 펌프의 효율을 계산하여 펌프제조사에서 제공한 성능곡선과 비교한 결과 유사한 성능곡선을 얻어 그 유효성을 확인하였다.

에너지 생성에 따른 탄소배출문제로 국제 에너지 기구는 세계 주요국의 에너지 효율을 15~30%이상 향상시키도록 권고하고 있으며, 국내 에너지 정책 동향도 에너지 절감 및 탄소 배출에 대해 정부에서 인센티브 및 페널티 프로그램을 제고하는 방향으로 가고 있다. 국내 산업 현장에서 유체 이송용 펌프가 전기에너지의 20%를 소비하고 있는 실정으로, 주요 에너지 낭비 요인으로 장시간 운전에 따른 효율 저하, 부적절한 설계 및 설비 등으로 에너지를 낭비

Phosphorus exhibits considerable segregation in steelmaking slag. In order to recover phosphorus from slag to K3PO4 via molten iron, a carbothermic reaction using microwave heating was suggested recently. The carbothermic reduction of phosphorus from slag to molten iron using microwave heating was carried out at 2073K. However, at this temperature the thermodynamic properties of both slag and molten iron cannot be determined experimentally. Therefore, the computational approach of the so-called CALPHAD method is very useful to understand the transfer of phosphorus from slag to metal and to enhance this reaction. In the present investigation, a theoretical study of the reduction behavior of phosphorus in slag was carried out at much lower temperatures using the recently developed thermodynamic database in the FactSage program. The calculated results showed reasonable accordance with the experimental data; namely, the thermodynamic database could be applied successfully to higher temperature reactions. The current study found that higher temperature and high SiO2 concentration are favorable for the recovery of phosphorus from slag.

The adsorptions of 2-(dimethylalkylammonio)propanoates with straight chain alkyl group having from 12 to 16 carbon atoms on the liquid-air interface were decreased while lowering the surface tensions at critical micelle concentrations. In micellization, the standard free energy changes per methylene in alkyl group were found to make same contribution to the micelle formation of corresponding C-alkylcarboxybetaines, and the standard enthalpy and entropy changes were studied within the range of temperature from 30 to 50℃.