Preliminary Study on the Development of Alternative Methods for the Treatment of TRISO Fuels

TRISO 연료 대체 처리방법 개발에 관한 선행연구

In this study, conventional head-end processes of spent TRISO fuel have been reviewed to develope more effective treatment methods. The main concerns in the TRISO treatment are to effectively separate the carbon and SiC contained in the TRISO particles. The crush-burn scheme which was considered in the early stages of the development has been replaced by the crush-leach process because of $^{14}C$ problems as a second waste being generated during the process. However, there are still many obstacles to overcome in the reported processes. Hence, innovative thermomechanical concepts and a molten salt electrochemical approach to breach the coating layers of the TRISO particle with a minimized amount of second waste are proposed in this paper and their principles are described in detail.

본 연구에서는 사용후 TRISO 연료 처리를 위한 보다 효과적인 공정개발을 위하여 기존 전처리 기술에 대한 검토를 수행하였다. TRISO 연료 처리에 있어서 가장 중요한 사항은 연료입자에 포함되어 있는 탄소와 SiC성분을 효과적으로 분리하는데 있다. 공정개발 초기에 고려되었던 분쇄 후 배소공정의 경우 $^{14}C$ 처리공정에서 발생되는 2차 폐기물로 인하여 분쇄 후 침출공정으로 대체 되었으나 여전히 해결해야 될 근본적인 문제점이 존재하고 있다. 따라서 본 논문에서는 TRISO 입자의 피복층 제거를 위한 새로운 개념의 열적 파쇄와 용융염 전해반응에 의한 피복층 제거 공정을 제안하였으며 각 공정에 대한 원리를 자세하게 기술하였다.