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질산용액에 UO<sub>2</sub> Pellet의 용해특성에 관한 연구
정원명,박진호,이규일,유재형,정경채,Choung, Won-Myung,Park, Jin-Ho,Lee, Kue-Il,Yoo, Jae-Hyung,Jeong, Kyung-Chai 한국공업화학회 1998 공업화학 Vol.9 No.3
의료용 동위원소인 fission Mo($^{99}Mo$)를 제조하기 위한 공정중 $UO_2$ 표적의 질산용해공정의 조업조건을 확립하기 위하여 $UO_2$ pellet의 유효표면적($s:0.034{\sim}0.282cm^2/g-UO_2$), 질산농도(1.5~10N), 반응온도 ($40{\sim}105^{\circ}C$)에 따른 $HNO_3$ pellet의 용해특성을 확인하였다. 그 결과 용해속도가 $UO_2$ pellet의 유효표면적에 정비례하며 표면적이 클수록 그 경향이 뚜렸함을 확인하였고, 반응속도와의 관계가 dc/dt = 10.6s로 나타났다. 용해속도와 질산농도와의 관계는 일정온도($90^{\circ}C$)에서 [$HNO_3$]1.42에 비례하는 것으로 나타났고, 온도변화에 따른 관계는 $90^{\circ}C$까지는 온도가 증가함에 따라 용해속도가 급격히 증가하나 그 이상에서는 오히려 감소하는 것으로 나타났으며, 활성화 에너지가 36.3KJ/mol로 계산되었다. The effects of surface area of $UO_2$ pellets($s:0.034{\sim}0.282cm^2/g-UO_2$), concentration of nitric acid(1.5~10N) and temperature($40{\sim}105^{\circ}C$) on the dissolution rate were investigated in this experiment. The results showed that dissolution rate of $UO_2$ pellets was in direct proportion to effective surface area(s) and well fit to linear plot in high surface area. The dissolution rate was expressed as dc/dt = 10.6s at $90^{\circ}C$, [$HNO_3$]=8N, and proportioned to the power 1.42 of $HNO_3$ concentration. And also, the results showed that dissolution rate was sharply increased according to temperature increase in temperature below $90^{\circ}C$, but decreased in temperature above $90^{\circ}C$. Activation energy(E) was evaluated to be 36.3KJ/mol.
정원명,박진호,황두성,김연구,이규일,박경배 한국공업화학회 2001 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2001 No.-
<sup>99</sup>Mo는 의료용 방사성 동위원소 세계 수요량의 80%를 차지하는 <sup>99m</sup>Tc의 모핵종으로서 <sup>99</sup>Mo가 β붕 괴하여 <sup>99m</sup>Tc이 생성되고, 생성된 <sup>99m</sup>Tc은 핵이성체전이(Isomeric Transition)에 의해 <sup>99</sup>Tc를 거쳐 안정한 원소인 <sup>99</sup>Ru으로 된다. 본 연구에서는 우라늄 표적의 산용해공정, α-benzoin oxime 침전공정, activated carbon 흡착공정, alumina 흡, 탈착공정으로 <sup>99</sup>Mo 제조를 위한 종합공정을 구성하고, 각 단위공정별 실험을 통하여 공정별 최적 조업조건으로 용해공정의 경우 황산 농도 1.5N, 질산량은 반응 소요량의 5배(0.07mole), 반응온도 95°C, Benzoin oxime(BO) 침전공정은 황산농도 1.5N, BO 주입량은 Bo/Mo 무게비 25배, 침전물 용해시간을 25분, Activated carbon(AC) 흡착공정에서는 Mo 용액의 유량을 35cc/min 이하로 유지하여 체류시간이 10분 이상 유지되도록 설정하였으며, 알루미나 흡착공정에서는 Mo 용액의 산도 0.2~0.3N, 알루미나/Mo 무게비 250, 흡착유량 25~ 30cc/min, 탈착유량 10cc/min 이하로 설정하였다. 그리고 공정별 최적 조업조건을 적용하여 종합 공정에서 비방사능 원소로 제조된 모의용액을 사용한 성능시험 결과 각 단위공정에서의 Mo 회수율은 BO 침전공정의 경우 95.1%, AC 흡착공정의 경우 97.0%, 알루미나 흡착공정의 경우는 90.4%로 전체 공정의 Mo 회수율이 83.5%에 이르는 것으로 나타났으며, 이는 일반적으로 알려진 fission Mo-99 제조공정에서의 총 회수율 80%를 상회하는 수치이다. 그리고 종합공정에서 Mo의 회수정제율은 97.5%로서 품질기준인 95%를 상회하는 것으로 나타났다.
1PD-2 황산 용액과 질산을 이용한 이산화우라늄 용해 연구
정원명,박진호,황두성,김연구,이규일,박경배 한국공업화학회 2000 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2000 No.0
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