표적물질 및 중성자 스펙트럼이 99Tc과 129I의 원자로 내부 핵변환에 미치는 영향

• 영문명: Effect of Target Material and the Neutron Spectrum on Nuclear Transmutation of 99Tc and 129I in Nuclear Reactors
• 발행기관: 한국방사성폐기물학회
• 저자명: 강승구 이현철
• 간행물 정보: 『Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology (JNFCWT)』Vol.16 No.2, 195~202쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2018.06.30

국문 초록

원칙적으로, 지층 처분은 고준위 방사성 폐기물의 최종 처분을 위한 안전한 방법으로 간주된다. 그러나 사용후핵연료에 함유된 99Tc 및 129I와 같은 일부 장수명 핵분열 생성물은 지하 환경에서 흡수성이 적은 음이온 핵종으로 이동성이 매우 크며 수백keV 범위의 베타선 방출로 생태계에 피폭선량을 야기시킬 수 있다. 따라서 이 두 핵종을 효율적으로 분리하여 방사능으로유해하지 않은 핵종으로 전환할 수 있다면 처분 안정성에 긍정적인 영향을 줄 수 있다. 이를 위한 하나의 방법은 이 두 가지핵종을 원자로에서 수명이 짧은 핵종 또는 안정적인 핵종으로 변환하는 것이다. 이를 위해 두 핵종을 태우는 데 어느 원자로유형이 더 효율적인지 평가하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 경수로(PWR), 중수로(CANDU) 및 고속로(SFR, MET-1000) 의 99Tc 및 129I의 핵 변환 시뮬레이션 결과를 비교하고 고찰하였다.

영문 초록

As a rule, geological disposal is considered a safe method for final disposal of high-level radioactive waste. However, some long-lived fission products like 99Tc and 129I contained in spent nuclear fuel are highly mobile as less sorbing anionic species in the subsurface environment and can mainly cause exposure dose to the ecosystem by emission of beta rays in the hundreds of keV range. Therefore, if these two nuclides can be separated and converted with high efficiency into radioactively unharmful nuclides, this would have a positive effect on disposal safety. One candidate method is to transmute these two nuclides in nuclear reactors into short-lived nuclides or into stable nuclides. For this purpose, it is necessary to evaluate which reactor type is more efficient in burning these two nuclides. In this study, the simulation results of nuclear transmutation of 99Tc and 129I in light water reactor (PWR), heavy water reactor (CANDU) and fast neutron reactor (SFR, MET-1000) are compared and discussed.

키워드

사용후핵연료 장수명 핵분열 생성물 99Tc 129I 핵변환 원자로 Spent fuel Long-lived fission products 99Tc 129I Nuclear transmutation Nuclear reactor