The characteristics of dry and wet milled powder prepared by 1 cycle OREOX (oxidation and reduction of oxide fuels) treatment were investigated using the simulated spent fuel pellet. Sintered pellets simulating spent nuclear fuel burned in reactor were fabricated from $UO_2$ powder using as a starting material in fabrication of nuclear fuel. The 1 cycle OREOX-treated powder was prepared by only one path of oxidation md reduction of the simulated pellet. Powder having average particle size of less than 1 $\mu\textrm{m}$ could be easily obtained by dry milling, but not be achieved by wet milling. And, specific surface area of dry milled pow-der was higher than that of wet milled powder. Dry milled powder formed loose agglomerate, while wet milled powder showed the shape of irregular and angular particles. Dry milled powder provided higher green density, resulting in higher sintered density of higher than 95% TD and average grain size of larger than 8 $\mu\textrm{m}$ satisfying the standard specification of sintered pellets.
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
/
v.21
no.1
/
pp.1-8
/
2023
The major concern in the deep geological disposal of spent nuclear fuels include sulfide-induced corrosion and stress corrosion cracking of copper canisters. Sulfur diffusion into copper canisters may induce copper embrittlement by causing Cu2S particle formation along grain boundaries; these sulfide particles can act as crack initiation sites and eventually cause embrittlement. To prevent the formation of Cu2S along grain boundaries and sulfur-induced copper embrittlement, copper alloys are designed in this study. Alloying elements that can act as chemical anchors to suppress sulfur diffusion and the formation of Cu2S along grain boundaries are investigated based on the understanding of the microscopic mechanism of sulfur diffusion and Cu2S precipitation along grain boundaries. Copper alloy ingots are experimentally manufactured to validate the alloying elements. Microstructural analysis using scanning electron microscopy with energy dispersive spectroscopy demonstrates that Cu2S particles are not formed at grain boundaries but randomly distributed within grains in all the vacuum arc-melted Cu alloys (Cu-Si, Cu-Ag, and Cu-Zr). Further studies will be conducted to evaluate the mechanical and corrosion properties of the developed Cu alloys.
Park, Wooshin;Hur, Jin-Mok;Choi, Eun-Young;Kim, Jong-Kook
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
/
v.10
no.4
/
pp.229-236
/
2012
A molten salt technology using $Li_2O$-LiCl has been extensively investigated to recover uranium metal from spent fuels in the field of nuclear energy. In the reduction process, it is an important point to maintain the concentration of $Li_2O$. $ZrO_2$ is inevitably contained in the spent fuels because Zr is one of the main components of fuel rod hulls. Therefore, the fate of $ZrO_2$ in $Li_2O$-LiCl molten salt has been investigated. It was found that $Li_2ZrO_3$ and $Li_4ZrO_4$ were formed chemically and electrochemically and they were not reduced to Zr. The recycling of $Li_2O$ is the key mechanism ruling the total reaction in the electrolytic reduction process. However, $ZrO_2$ will have a role as a $Li_2O$ sink.
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
/
v.10
no.3
/
pp.219-228
/
2012
A long-term R&D program for HLW disposal technology development was launched in 1997 in Korea and Korea Reference disposal System(KRS) for spent fuels had been developed. After then, a recycling process for PWR spent fuels to get the reusable material such as uranium or TRU and to reduce the volume of radioactive waste, called Pyro-process, is being developed. This Pyro-process produces several kinds of wastes including metal waste and ceramic waste. In this study, the characteristics of the waste from Pyro-process and the concepts of a disposal container for the wastes were described. Based on these concepts, thermal analyses were carried out to determine a layout of the disposal area of the ceramic wastes which was classified as a high level waste and to develop the disposal system called A-KRS. The location of the final repository for A-KRS is not determined yet, thus to review the potential repository domains, the possible layout in the geological characteristics of KURT facility site was proposed. These results will be used in developing a repository system design and in performing the safety assessment.
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
/
v.5
no.4
/
pp.283-295
/
2007
The technical feasibility of a pyroprocessing of PWR spent fuels to recover nuclear fuel materials, uranium and transuranic elements group(TRU), was examined in this study. Also its applicability as a new fuel cycle technology in terms of non-proliferation was investigated. First, various unit processes were combined to a pyroprocess. Then the flow aspects of such materials of issue as uranium, transuraniums, rare earth, noble metals and heat generating elements were examined on the flowsheet, which was obtained by the assumptions on the basis of various experimental results in this work or separation data collected from literatures. Consequently, the calculated results of the material balance for the whole process showed that uranium and TRU could be recovered as products by 98.0 % and 97.0 %, respectively, from a PWR spent fuel while removing the other elemental groups into radioactive wastes. On the one hand, the TRU product was found to emit a considerable amount of ${\gamma}$-ray as well as neutrons favorably contributing to the strategy of proliferation resistance.
Lee, Jong-Youl;Cho, Dong-Geun;Kim, Seong-Gi;Choi, Heui-Joo;Lee, Yang
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
/
v.6
no.3
/
pp.217-224
/
2008
In deep geological disposal system, the integrity of a disposal canister having spent fuels is very important factor to assure the safety of the repository system. This disposal canister is one element of the engineered barriers to isolate and to delay the radioactivity release from human beings and the environment for a long time so that the toxicity does not affect the environment. The main requirement in designing the deep geological disposal system is to keep the buffer temperature below 100$^{\circ}C$ by the decay heat from the spent fuels in the canister in order to maintain the integrity of the buffer material. Also, the disposal canister can endure the hydraulic pressure in the depth of 500 m and the swelling pressure of the bentonite as a buffer. In this study, new concept of the disposal canister for the CANDU spent fuels which were considered to be disposed without any treatment was developed and the thermal stability and the structural integrity of the canister were analysed. The result of the thermal analysis showed that the temperature of the buffer was 88.9$^{\circ}C$ when 37 years have passed after emplacement of the canister and the spacings of the disposal tunnel and the deposition holes were 40 m and 3 m, respectively. In the case of structural analysis, the result showed that the safety factors of the normal and the extreme environment were 2.9 and 1.33, respectively. So, these results reveal that the canister meets the thermal and the structural requirements in the deep geological disposal system.
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
/
v.8
no.1
/
pp.19-32
/
2010
Electrolytic reduction technology is essential for the purpose of adopting pyroprocessing into spent oxide fuel as an alternative option in a back-end fuel cycle. Spent fuel consists of various metal oxides, and each metal oxide releases an oxygen element depending on its chemical characteristic during the electrolytic reduction process. In the present work, an electrolytic reduction behavior was estimated for voloxidized spent fuel based on the assumption that each metal-oxygen system is independent and behaves as an ideal solid solution. The electrolytic reduction was considered as a combination of a Li recovery and chemical reactions between the metal oxides such as uranium oxide and the produced Li metal. The calculated result revealed that most of the metal oxides were reduced by the process. It was evaluated that a reduced fraction of lanthanide oxides increased with a decreasing $Li_2O$ concentration. However, most of the lanthanides were expected to be stable in their oxide forms. In addition, a semi-empirical model for describing $U_3O_8$ electrolytic reduction behavior was proposed by considering Li diffusion and a chemical reaction between $U_3O_8$ and Li. Experimental data was used to determine model parameters and, then, the model was applied to calculate the reduction yield with time and to estimate the required time for a 99.9% reduction.
Jeon, Yeoryeong;Gwon, Da Yeong;Han, Jiyoung;Choi, Woo Cheol;Kim, Yongmin
Journal of the Korean Society of Radiology
/
v.15
no.1
/
pp.37-43
/
2021
Republic of Korea has many nuclear facilities in the country, and Democratic People's Republic of Korea(North Korea) locates in the surrounding country. Therefore, it is necessary to construct the target facility's nuclear forensic data in a preemptive response to the changing international situation. For this reason, this study suggests "signature" materials used to understand the origins and sources of nuclear and other radioactive materials, taking into account domestic nuclear facilities and the nuclear fuel cycle. In domestic, pressurized light water reactors and pressurized heavy water reactors are in operation, and enriched and natural uranium are used as fuels. In the front-end fuel cycle, the signature materials can be nature uranium and UF6 in the uranium enrichment process. The domestic back-end fuel cycle adopts a non-circulating cycle excluding the reprocessing process, and the primary signature material is spent nuclear fuel. According to IAEA recommendation, the importance of these materials as the signature and characteristic contents are suggested in this study. To prove the integrity of nuclear material and build a national nuclear forensics library, it is necessary to grasp the signature material and acquire the characteristic data considering the domestic nuclear facilities and the nuclear fuel cycle.
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
/
v.17
no.3
/
pp.339-346
/
2019
Based on the $8^{th}$ Basic Plan for Electric Power Demand and Supply, an estimation has been made for inventories and characteristics of spent fuel (SF) to be generated from existing and planned nuclear power plants. The characteristics under consideration in this study are dimensions, fuel array, $^{235}U$ enrichment, discharge burnup, and cooling time for each fuel assembly. These are essentially needed for designing a disposal facility for SFs. It appears that the anticipated quantity by the end of 2082 is about 62,500 assemblies for PWR SFs. The inventories of Westinghouse-type and Korean-type SFs were revealed to be 60% and 40%, respectively as of the end of 2018. The proportion of SFs with initial $^{235}U$ enrichment below 4.5 weight percent (wt%) was shown to be approximately 90% in total as of the end of 2018. As of 2077, more than 97% of SFs generated from Westinghouse-type nuclear reactors were shown to have cooling time of over 50 years. As of 2125, more than 98% of SFs generated from Korean-type nuclear reactors were shown to have cooling time of over 45 years. Based on these results, for the efficient design of a disposal system, it is reasonable to adopt two types of reference spent fuel. SF of KSFA with $^{235}U$ enrichment of 4.5 wt%, discharge burnup of 55 GWd/tU, and cooling time of 50 years was determined as reference fuel for Westinghouse-type SFs; SF of PLUS7 with $^{235}U$ enrichment of 4.5 wt%, discharge burnup of 55 GWd/tU, and cooling time of 45 years was determined as reference fuel for Korean-type SFs.
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
/
v.12
no.3
/
pp.245-251
/
2014
Pyroprocess for treating spent nuclear fuels has been developed based on electrochemical principles. Process simulation is one of the important methods for process development and experimental data analysis and it is also a necessary approach for pyroprocessing. To date, process simulation of pyroprocessing has been focused on electrorefining and there have been not so many investigations on electrolytic reduction. Electrolytic reduction, unlike electrorefining, includes specific features of gas evolution and porous electrode and, thus, different equations should be considered for developing a model for the process. This study summarized required concepts and equations for electrolytic reduction model development from thermodynamic, mass transport, and reaction kinetics theories which are necessitated for analyzing an electrochemical cell. An electrolytic reduction cell was divided and equations for each section were listed and, then, boundary conditions for connecting the sections were indicated. It is expected that those equations would be used as a basis to develop a simulation model for the future and applied to determine parameters associated with experimental data.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.