• 방사성폐기물학회지
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• 제12권3호
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• pp.211-216
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• 2014

발전소 구조재료의 일반부식에서 기인된 부식생성물은 연료 표면에 침적되어 방사화되고, 다시 노외로 방출되어 계통 선량율을 증가시킨다. 본 연구에서는 방사화된 크러드의 생성과정에 대한 이해를 높이고자 연료 크러드의 비방사능 값과 노내 체류시간을 계산하였다. 노내 체류시간 계산시 모핵종이 조사기간 동안 지속적으로 일정한 양만큼 침적되는 것으로 가정하였다. 본 연구에 활용된 연료 크러드 시료는 한울1호기 17차 O/H시 fuel scraping을 통해 채취되었으며, 본 연구를 위해 원소성분 분석과 핵종 분석이 수행되었다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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• pp.105-114
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• 2004

This study investigated the thermal behavior of the nuclear graphite waste generated from the decommissioning of the Korean nuclear research reactor, The first part study investigated the decomposition rate of the nuclear graphite waste up to $1000^{\circ}C$ under various oxygen partial pressures using a thermo-gravimetric analyzer (TGA). Tested graphite waste sample not easily destroyed in the oxygen-deficient condition. However, the gas-solid oxidation reaction was found to be very effective in the presence of oxygen. No significant amount of the product of incomplete combustion was formed even in the limited oxygen concentration of 4% $O_2$. The influence of temperature and oxygen partial pressure was evaluated by the theoretical model analysis of the thermo-gravimetric data. The activation energy and the reaction order of graphite oxidation were evaluated as 128 kJ/mole and 1.1, respectively. The second part of this study investigated the behavior of radioactive elements under graphite oxidation atmosphere using thermodynamic equilibrium model. $^{22}Na$, $^{134}Cs$ and $^{137}Cs$ were found be the semi-volatile elements. Since volatile uranium species can be formulated at high temperatures above $1050^{\circ}C$, the temperature of incinerator furnace should be minimized. Other corrosion/activation products, fission products and uranium were found to be the non-volatile species.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권1호
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• pp.130-137
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• 2022

In the geological repository of radioactive nuclear waste, anaerobic corrosion can generate hydrogen, and may conservatively lead to the production of hydrogen-air layer. The accumulated hydrogen may cause a hazardous flame propagation resulting from any potential ignition sources. This study numerically investigates the processes of ignition and flame propagation in the layered mixture. Simple geometry was chosen to represent the geological repository, and reactive flow simulations were performed with different ignition power, energy, and locations. The simulation results revealed the effects of power and energy of ignition source, which were also analyzed theoretically. The mechanism of layered flame propagation was suggested, which includes three stages: propagation into the hydrogen area, downward propagation due to the product gas, and horizontal propagation along the top wall. To investigate the effect of the ignition source location, simulations with eight different positions were performed, and the boundary of hazardous ignition area was identified. The simulation results were also explained through scaling analysis. This study evaluates the potential risk of the accumulated hydrogen in geological repository, and illustrates the layered flame propagation in related ignition scenarios.

• 방사성폐기물학회지
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• 제15권2호
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• pp.125-133
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• 2017

KAERI에서는 파이로프로세싱에서 발생하는 금속폐기물의 부피 및 무게 감량을 위해 고방사성 장반감기 핵종을 포함하는 anode sludge내 NM의 고화매질로써 폐피복관과 첨가금속을 재활용하는 연구를 진행하고 있다. 본 연구에서는 Cr 함량을 조절한 Zr-17Cr-8NM, Zr-22Cr-8NM, Zr-27Cr-8NM 합금을 유도용융을 통해 제조하였고, 전기화학적 부식시험을 실시하여 부식특성을 평가하였다. 모든 조성에서 기존 연구 중인 Zr계 합금고화체 조성보다 우수한 부식특성을 나타냈다. 또한 Zr-22Cr-8NM 시편의 부식시험 후 침출용액 조성 분석 결과, 500 mV 전압 조건 이하에서는 NM 침출이 없었고 이를 통해 우수한 화학적 안정성을 갖는 합금고화체 조성을 확보하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제4권2호
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• pp.103-116
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• 2006

본 논문은 국내 PWR 발전소에서 S/G tube 재질로 사용되고 있는 Inconel 600 및 690에 대한 부식 실험을 수행함으로써 작업자들의 주요 피폭원인 $^{58}Co,\;^{60}Co,\;^{51}Cr,\;^{54}Mn,\;^{59}Fe$의 생성량을 예측하고자 하였다. 이를 위해 Inconel 600 및 690 재질로 총 12개의 시편을 제작하여 실제 발전소의 운전조건과 유사하거나 가혹한 조건에서 전면 부식실험을 pH별로 20일씩 총 60일간 수행하였고, 실험 결과를 정량적으로 분석하기 위해 GDS(Glow Discharge Spectrometer) 장비를 사용하였다. GDS 장비를 이용하여 정량적으로 분석한 결과 pH 7 및 9에서는 Inconel 600이 Inconel 690에 비해 부식이 잘 되는 것으로 나타난 반면, pH 4에서는 Inconel 690이 부식이 더 잘 되는 것으로 평가되었다. 이러한 경향을 보이는 것은 과도상태의 영향이 과도하게 반영된 것에 기인한 것으로 비교적 정확한 결론을 도출하기 위해서는 장시간의 부식 실험을 수행함으로써 과도상태에 의한 영향을 최소화해야 할 것으로 판단된다.