• 방사성폐기물학회지
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• 제16권3호
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• pp.291-299
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• 2018

파이로 공정에서는 사용후핵연료 관리 공정 개발의 일환으로 산화 우라늄을 고온 용융염 전해질계에서 전기화학적 방법으로 환원시키기 위한 전해환원 공정이 개발되고 있다. 이에 따른 전해환원 공정의 반응기 설계를 위해서는 전기화학적 이론에 기초한 모델이 요구되고 있다. 본 연구에서는 상 분리를 설명하는 phase-field 이론에 기초하여 우라늄 산화물의 전해환원 모사를 위한 1차원 모델이 개발되었다. 모델은 우라늄 산화물 내 산소 원소의 확산과 펠렛 표면에서 전기화학 반응 속도를 나타내는 매개변수를 사용하여 외부로부터 내부로 진행되는 전해환원을 잘 모사하고 있으며 계산 결과 전체 전류는 산소원소의 내부 확산에 크게 의존하는 것으로 나타났다. 전해환원 반응에 대한 모델은 대용량 장치 설계에 최적화된 조건 도출에 활용될 것으로 예상되며 장치 설계가 완료되면 공정 연계 모사에 직접 사용될 것으로 기대된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제10권2호
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• pp.77-85
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• 2012

본 연구는 우라늄-함유 석회침전물로부터 U을 제거(/회수) 하기위하여 탄산염 산화용해-산성화 침전과 질산용해-과산화수소 침전을 각각 고찰하였다. 석회침전물 내 우라늄을 용해하는 관점에서는 질산용해가 유리하나 (약 98% 이상 용해) 이 경우 U과 Al, Ca, Fe, Mg, Si 등의 공존 불순물이 다량 공용해되고, 또한 과산화수소 침전에서도 상당량의 불순물이 U과 함께 공침전 된다. 한편 탄산염 용해에 의한 산성화 침전은 우라늄의 용해가 90% 이하로 방사성 고체페기물의 부피감용 측면에서는 질산용해 보다 덜 효율적이지만, 우라늄과 불순물의 공용해나 산성화 침전에 의한 우라늄과 불순물의 공침전이 거의 일어나지 않아 보다 순수한 U을 회수하는 측면에서는 매우 효과적이다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2001년도 춘계학술발표회요약집
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• pp.299.1-299
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• 2001

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
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• pp.363-367
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• 2003

우라늄 산화물의 금속전환을 위해 고온 용융염 중에서 전기화학적 환원공정에 대한 관심이 고조되고 있다. 본 공정은 우라늄 산화물뿐만 아니라 다른 악틴족 원소 산화물 및 일부 희토류원소 산화물 역시 금속으로 환원되는 장점을 가지고 있다. 이러한 금속산화물들은 독창적으로 고안된 일체형 음극 및 불활성 양극을 이용하여 금속으로 환원되며, 음극에서 발생된 산소 이온은 양극으로 전달되어 산화됨으로서 산소기체를 발생시킨다. 용융염 중에서 알칼리 및 알칼리토류 산화물에 대한 전기화학적 거동은 아직 완전히 밝혀지지 않았으며, 후행핵연료주기의 단위공정으로서 개발중에 있다. 사용후핵연료의 열 부하는 주로 세슘 및 스트론슘에 의한 것으로, LiC1 용융염 중에서 세슘, 스트론슘 및 바륨 산화물에 대한 용해 속도 및 환원전위를 고찰하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권3호
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• pp.57-64
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• 2013

희토류산화물인 $Eu_2O_3$, 우라늄산화물인 $UO_2$ 및 $U_3O_8$, $Eu_2O_3$와 우라늄산화물의 혼합물에 대한 선택적 황화반응을 조사한 후에, $(U,Eu)O_2$ 및 $(U,Eu)_3O_8$와 같은 Eu 고용 우라늄산화물, Eu 고용 우라늄산화물의 고온 산화열처리 상분리 생성물인 Eu 농도가 높은 $(U,Eu)_4O_9$와 $U_3O_8$의 혼합상에 대한 황화반응 특성을 $400-800^{\circ}C$에서 조사하였다. $Eu_2O_3$ 및 우라늄산화물의 혼합물의 경우에는 $450^{\circ}C$에서 Eu와 우라늄 산화물간의 반응이 없이 $Eu_2O_3$만 $Eu_3S_4$로 전환되었다. $(U,Eu)_3O_8$ 및 $(U,Eu)O_2$에서는 반응온도 $600^{\circ}C$까지는 우라늄산화물과 동일한 황화반응 거동을 보였으며, $800^{\circ}C$에서는 Eu 농도가 높은 $(U,Eu)S_x$과 ${\alpha}-US_2$ 상이 생성되었다. 고온 산화열처리 상분리 생성물은 $600^{\circ}C$에서 $(U,Eu)S_x$과 UOS 상이 생성되었다. 상분리 생성물을 환원하여 얻은 Eu 농도가 높은 $(U,Eu)O_2$와 $UO_2$의 혼합상은 $450^{\circ}C$에서 $(U,Eu)O_2$은 산황화물인 (U,Eu)OS로 전환되고 $UO_2$는 반응하지 않았다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2008년도 학술논문요약집
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• pp.260-260
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• 2008

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2001년도 춘계학술발표회요약집
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• pp.340.1-340
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• 2001

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2002년도 춘계공동학술발표회요약집
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• pp.240.2-240
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• 2002

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2002년도 춘계공동학술발표회요약집
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• pp.241.1-241
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• 2002

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2002년도 춘계공동학술발표회요약집
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• pp.274-274
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• 2002