우라늄화합물로 오염된 금속폐기물의 전해제염

• 영문명: Electrochemical Decontamination of Metallic Wastes Contaminated with Uranium Compounds
• 발행기관: 한국방사성폐기물학회
• 저자명: 양영미 최왕규 오원진 유승곤
• 간행물 정보: 『Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology (JNFCWT)』Vol.1 No.1, 11~23쪽, 전체 13쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2003.03.31

국문 초록

국내의 가동 중지된 우라늄 변환시설의 해체 시 우라늄 화합물로 오염되어 대량으로 발생될 금속폐기물의 재활용 또는 자체처분을 위한 제염기술로 전해제염 공정의 적용성을 평가하였다. 이를 위하여 우라늄 변환시설 내부설비의 주 구성 재료인 SUS-304 와 Inconel-600 금속시편을 대상으로 전해용해 실험을 수행하였다. SUS-304 와 Inconel-600 금속시편에 대한 전해용해 성능에 있어서 중성염 전해용액으로 Na2SO4가 가장 효과적이었으나, 우라늄변환시설의 가동 시 질산 매질과 주로 접촉했던 설비 표면의 이력과 시설 가동 중 발생한 우라늄 폐액의 성상을 고려하여 Na2SO4 전해용액 내에서의 SUS-304 시편에 대한 전해용해와 비교해서 약 30%, 그리고 Inconel-600 시편에 대해서는 거의 동등한 성능을 보인 NaNO3 중성염 용액을 금속성폐기물의 전해제염 용액으로 선정하였다. 본 연구에서는 NaNO3 중성염 전해용액에서 전류밀도, 전해시간 및 전해 용액의 농도가 SUS-304 및 Inconel-600 금속시편의 전해용해 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 이 실험결과를 바탕으로 실제 우라늄 변환시설로부터 인출하여 UO2, AUC 및 ADU 등의 우라늄 화합물로 오염된 시편에 대해 전류밀도 100 mA/cm2, 1M NaNO3 전해용액 내에서 전해 제염 실증시험을 수행하였으며, 오염물의 종류 및 오염 준위의 대소와는 관계없이 모든 시편에 대하여 10분 이내의 짧은 시간 내에 자체처분 기준치 이하로 및 방사능 준위를 감소시킴으로써 본 중성염 전해제염이 매우 성공적임을 확인하였다.

영문 초록

A study on the electrolytic dissolution of SUS-304 and Inconel-600 specimen was carried out in neutral salt electrolyte to evaluate the applicability of electrochemical decontamination process for recycle or self disposal with authorization of large amount of metallic wastes contaminated with uranium compounds generated by dismantling a retired uranium conversion plant in Korea. Although the best electrolytic dissolution performance for the specimens was observed in a Na2SO4 electrolyte, a NaNO3 neutral salt electrolyte, in which about 30% for SUS-304 and the same for Inconel-600 in the weight loss was shown in comparison with that in a Na2SO4 solution, was selected as an electrolyte for the electrochemical decontamination of metallic wastes with the consideration on the surface of system components contacted with nitric acid and the compatibility with lagoon wastes generated during the facility operation. The effects of current density, electrolytic dissolution time, and concentration of NaNO3 on the electrolytic dissolution of the specimens were investigated. On the basis of the results obtained through the basic inactive experiments, electrochemical decontamination tests using the specimens contaminated with uranium compounds such as UO2, AUC (ammonium uranyl carbonate) and ADU (ammonium diuranate) taken from an uranium conversion facility were performed in 1M NaNO3 solution with the current density of 100 mA/cm2. It was verified that the electrochemical decontamination of the metallic wastes contaminated uranium compounds was quite successful in a NaNO3 neutral salt electrolyte by reducing and radioactivities below the level of self disposal within 10 minutes regardless of the type of contaminants and the degree of contamination.

키워드

전해제염 중성염 전해질 우라늄화합물 전류밀도 금속성폐기물 방사능 Electrochemical Decontamination Neutral Salt Electrolyte Uranium Compound Current Density Metallic Waste Radioactivity