| 초록 |
사용후핵연료 차세대관리공정의 금속전환공정에서 발생하는 폐용융염은 그 주요 성분은 LiCl이고, 폐융염중에 존재하는 핵분열생성물중에는 Cs 및 Sr이 염화물 형태로 존재한다. LiCl 폐용융염은 Cs과 Sr 원소들의 고방열 특성으로 인해 LiCl 용융염의 재순환에 한계가 있다. 일반적으로 Na형 제올라이트인, Zeolite 4A는 LiCl 용융염계에서 용융염위 양이온 및 용질의 양이온과의 이온교환에 의해 LiCl 용융염계의 Na 함량을 증가시키는 원인이 된다. 따라서 LiCl 용융염과 동일한 양이온을 가진 Li형 제올라이트를 사용하는 것이 LiCl 용융염의 재순환 측면에서 매우 바람직하다. 본 연구에서는 Na 형 제올라이트인 bead 형태의 Zeolite 4A를 P.Norby등의 연구결과들을 참조하여 LiCl 용액과 반응시킨후, 200℃ 이상에서 72시간이상 결정화반응을 시켜 hydrothermal하게 Li형 제올라이트를 제조하고 그특성에 대해 조사하였다. 또한 Zeolite 4A 및 제조된 Li형 제올라이트를 이용하여 Cs 및 Sr의 선택적 제거 특성을 연구하였다. 실험결과 폐용융염중에 함유된 Cs 이온은 약 2시간 만에 이온교환 최대점 도달한 이후 계속 평형을 이루고 있었음 반면, Sr 이온은 약 1,2시간에 최대점 에 도달한 후 계속 감소하고 있었다. 만약 Cs과 Sr을 동시에 효율적으로 제거하려면 650℃에서의 이온교환 반응을 최대 2시간 이내에 완결시켜야 한다. |
