PE 첨가에 의한 방사성폐수지 아스팔트고화체의 특성연구

방사성 페이온교환수지 아스팔트고화체를 처분장 등지에서 장기간 저장시 안전성 확보를 위하여 물리적 강도가 높고 고화체내에서 방사성핵종의 침출저항성 및 처리시 감용의 효과가 우수한 고화체 연구가 필요하게 되었다. 실험에 사용된 이온교환수지는 입상형 양이온 교환수지를 대상으로 하였으며 고화매질로서는 도로포장용으로 생산되는 직류아스팔트 60/70을 사용하였다. 고화보조제는 방사성 고체패기물 포장시 사용되어 폐기물로 발생되는 페폴리에틸렌(폐PE) 필름을 사용하였다. 실험결과 고화체의 형태안정성은 PE 함유량이 10 wt% 이상일 때 고화체 형태를 그대로 유지할 수 있으며 압축강도는 414 kPa(60 psi) 이상을 나타내었다. 최적의 운전조건은 이온교환수지, PE 함유량이 건조기준으로 각각 30~50 wt%, 10~25 wt% 이며, 고화온도는 170~20$0^{\circ}C$이다. 고화체의 침출특성은 확산 (diffusion) 으로 해석이 가능하며, 유효확산계수(De)는 Cs, Co의 경우 각각 1.621$\times$$10^{-7}$, 1.186$\times$$10^{-9}$ $\textrm{cm}^2$/day로 나타나고, Leachablity index는 각각 11.7, 13.8로 미국 원자력위원회 (NRC)가 요구하는 기준값 6보다 훨씬 높게 나타났다.