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The Status and Prospect of Decommissioning Technology Development at KAERI
Jeikwon Moon,Seonbyung Kim,Wangkyu Choi,Byungseon Choi,Dongyong Chung,Bumkyoung Seo 한국방사성폐기물학회 2019 방사성폐기물학회지 Vol.17 No.2
한국원자력연구원에서 개발 중인 해체기술 현황 및 전망에 대해 기술하였다. 특히, 해체의 핵심기술인 제염, 원격절단, 해체 폐기물처리 및 부지 복원 분야를 중점적으로 다루었다. 제염기술로는 부품제염과 원자력시스템제염 부분을 고찰하였고, 원격절단기술 관련해서는 절단기술, 원격제어 및 해체공정 모사기술이 다루어졌다. 해체 폐기물처리기술 관련해서는, 비록 해체 후 다양한 폐기물이 발생하지만, 주 폐기물인 금속, 가연성폐기물과 난처리성 특수 폐기물인 고염 고방사성 폐액, 유기혼 성폐기물 및 우라늄 복합폐기물 처리기술 등을 주로 기술하였다. 마지막으로, 해체부지 복원 분야에서는 방사선 측정, 부지 재이용의 안전성평가 그리고 부지 복원기술 등을 중점적으로 기술하였다. The current status and prospect of decommissioning technology development at KAERI are reviewed here. Specifically, this review focuses on four key technologies: decontamination, remote dismantling, decommissioning waste treatments, and site remediation. The decontamination technologies described are component decontamination and system decontamination. A cutting method and a remote handling method together with a decommissioning simulation are described as remote dismantling technologies. Although there are various types of radioactive waste generated by decommissioning activities, this review focuses on the major types of waste, such as metal waste, concrete waste, and soil waste together with certain special types, such as high-level and high-salt liquid waste, organic mixed waste, and uranium complex waste, which are known to be difficult to treat. Finally, in a site remediation technology review, a measurement and safety evaluation related to site reuse and a site remediation technique are described.
Magnetite Dissolution by Copper Catalyzed Reductive Decontamination
Seonbyeong Kim,Sangyoon Park,Wangkyu Choi,Huijun Won,Jungsun Park,Bumkyoung Seo 한국방사성폐기물학회 2018 방사성폐기물학회지 Vol.16 No.4
본 연구에서는 하이드라진 기조의 환원성 제염제를 이용한 마그네타이트 산화물의 용해를 다루고 있다. 마그네타이트로부터의 Fe(Ⅱ) 및 Fe(Ⅲ)의 용해는 protonation, surface complexation 및 reduction에 의해 지배를 받는다. 하이드라진과 황산은 산소결합을 파괴하거나 Fe(Ⅲ)이온을 Fe(Ⅱ)이온으로 환원시키기 위한 수소 및 전자를 각각 제공하게 된다. 속도론적 관점에서 보다 효율적인 용해를 위하여 다수의 전이금속의 영향을 분석하여 Cu(Ⅱ) 이온이 효과적임을 확인한 바 있다. Cu(Ⅰ) 이온은 Cu(Ⅱ) 이온으로 산화되는 동안 전자를 방출하여 Fe(Ⅲ) 이온을 환원시키고 다시 하이드라진에 의해 Cu(Ⅰ) 이온으로 환원되게 된다. 본 연구를 통해 제염용액에 매우 적은 양의 구리 이온 (약 0.5 mM)을 첨가함에 따라 평균 40% 용해속도가 향상됨을 확인하였고, 특히 특정 조건에서는 70% 이상 용해속도가 향상 됨을 확인하였다. 구리 이온이 하이드라 진과 배위결합을 이루는 지에 대해서는 아직 명확하지 않으나, 분명한 것은 Cu(Ⅱ)/H+/ N2H4으로 이루어진 제염제는 효과적인 용해성능을 가지고 있다는 것이다. Hydrazine based reductive dissolution applied on magnetite oxide was investigated. Dissolution of Fe(Ⅱ) and Fe(Ⅲ) from magnetite takes place either by protonation, surface complexation, or reduction. Solution containing hydrazine and sulfuric acid provides hydrogen to break bonds between Fe and oxygen by protonation and electrons for the reduction of insoluble Fe(Ⅲ) to soluble Fe(Ⅱ) in acidic solution of pH 3. In terms of dissolution rate, numerous transition metal ions were examined and Cu(Ⅱ) ion was found to be the most effective to speed up the dissolution. During the cycle of Cu(I) ions to Cu(Ⅱ) ions, the released electron promoted the reduction of Fe(Ⅲ) and Cu(Ⅱ) ions returned to Cu(I) ion due to the oxidation of hydrazine. In the experimental results, the addition of a very low amount of cupric ion (about 0.5 mM) to the solution increased the dissolution rate about 40% on average and up to 70% for certain specific conditions. It is confirmed that even though the coordination structure of copper ions with hydrazine is not clear, the Cu(Ⅱ)/H+/N2H4 system is acceptable regarding the dissolution performance as a decontamination reagent.