사용후핵연료 파이로 처리공정 실증시설의 개념설계 연구

• 영문명: Conceptual Design Study for a Spent Fuel Pyroprocessing Facility of a Demonstration Scale
• 발행기관: 한국방사성폐기물학회
• 저자명: 유재형 홍권표 이한수
• 간행물 정보: 『Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology (JNFCWT)』Vol.6 No.3, 233~244쪽, 전체 12쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2008.09.30

국문 초록

본 연구에서는 경수로 사용후핵연료로부터 핵연료 물질(예: 차세대형 원자로의 연료)로 재사용할 수 있는 우라늄과 초우라늄원소군(TRU)을 분리, 회수하기 위한 파이로 처리공정(pyroprocess) 시설의 개념설계연구를 수행하였다. 이 시설의 목적은 공학적 실증시험을 통하여 상용 규모의 확대(scale-up) 자료를 확보하는 것과 운전 경험을 쌓을 수 있도록 하자는 것이고 그 용량은 비교적 작은 공학적 규모인 20 kg HM/batch 로 설정하였다. 처리 대상 핵연료로는 경수로의 전형적인 핵연료 형태인 3.5 % 농축우라늄, 35,000 MWd/tU 그리고 5년 냉각시킨 경수로 사용후핵연료를 선택하였다. 본 개념설계연구에서 고려한 주요 항목은 차폐셀을 포함한 파이로 처리공정 시설의 배치, 공정 운전에 대비한 시설 안전 관리, 방사선 안전, 차폐셀 내 불활성 분위기 관리, 연료 물질의 계량 관리, TRU 제품의 핵임계 관리 등이다.

영문 초록

A conceptual design study for a pyroprocesing facility, has been carried out in this study, which is available for the recovery of uranium and transuranic elemental group(TRU), that is, reusable as a nuclear fuel especially in a next generation-type reactor. The scale of this facility has been chosen as 20 kg HM/batch, comparatively small engineering size in order to collect scale-up data for the design of a commercial facility as well as to get operational experience. The spent fuel to be handled in this process is as follows : 3.5 % enriched uranium fuel, 35,000MWd/tU and 5-year cooled. The major items considered in the conceptual study are a building lay-out including various hot cells, safety management of the process operation in conjunction with material balance control, radiation safety, inert atmosphere control in shield hot cells, and criticality control of uranium and TRU products.

키워드

사용후핵연료 파이로 처리공정 건식처리법 핵연료주기 파이로 처리공정의 개념 Pyroprocessing of spent fuels Nuclear fuel cycle based on dry process Conceptual design study of pyroprocessing facility