• 한국결정성장학회지
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• 제13권1호
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• pp.15-18
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• 2003

High purity single crystalline calcium fluoride ($CaF_2$) has excellent optical transmission characteristics down to deep UV and is therefore selected as the main optical material for the next generation of lithography apparatus operating at wavelength of 157 nm. The growth of large sized $CaF_2$ single crystals with the required properties for this optical application can be achieved only by optimizing the crystal growth process by the aid of numerical simulation. This needs especially a precise calculation of the heat transport and temperature distribution in the solid and liquid $CaF_2$ under crystal growth conditions. As $CaF_2$ is considered to be semitransparent, the internal radiative heat transfer in $CaF_2$ plays an decisive role in the simulation of the heat transport. On the other hand it is very difficult to obtain quantitative experimental data for evaluating numerical models as $CaF_2$ is extremely corrosive at high temperatures. In this work we present a newly developed experimental technique to perform temperature measurements in $CaF_2$-crystal as well as in the melt under conditions of crystal growth process. These experimental results are compared to calculated temperature data, which were obtained by using different numerical models concerning the internal heat transfer in semitransparent $CaF_2$. It will be shown, that an advanced model, which was developed by the authors, gives a much better agreement with experimental data as a standard model, which was taken from the literature.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2005년도 춘계 학술대회
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• pp.137-144
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• 2005

원전 1차 계통내에 실리카는 알카리 토금속(Ca, Mg, Al 등)과 결합하여 원전 연료 피복재에 열전달을 방해하는 규석층(Zeolite)를 형성한다. 이렇게 형성된 규석층은 원전 피복재 손상의 원인이 된다. 이러한 원전 1차 계통내 실리카의 문제점들은 EPRI 보고서 등에 그 문제점이 꾸준히 제기되어 왔으며 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 막분리 공정을 이용하고자 하였다. 먼저 실험실 규모의 실험을 통해 NF막의 실리카 제거율이 약 $60\;{\sim}\;70\%$, Boron 제거율이 약 $10\;{\sim}\;20\%$로 그 적용 가능성을 확인하였으며, FilmTec과 Osmonics 사 NF막 제품 4종에 대하여 현장 실험을 수행하였다. 현장 사용후연료 저장 붕산수 400L를 시료로 한 실험에서 운전압력 $10kg_{f}/cm^2$에서 FilmTec 사의 NF90-2540이 실리카 제거율이 약 $98\%$, Boron 제거율이 약 $43\%$로 확인되었으며 또한 NF270-2540이 실리카 제거율이 약 $38\%$, Boron 제거율이 약 $3.5\%$로 확인되었다. 이를 바탕으로 장기운전 특성 실험 등의 추가적인 연구를 통해 최적의 실리카 제거를 위한 막 분리공정을 설계 할 예정이다.