파이로프로세싱을 위한 전해환원 공정기술 개발 (Electrochemical Reduction Process for Pyroprocessing)

서지정보

· 발행기관 : 한국화학공학회
· 수록지 정보 : Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHAK) / 52권 / 3호 / 279 ~ 288페이지
· 저자명 : 최은영, 홍순석, 박우신, 임현숙, 오승철, 원찬연, 차주선, 허진목

초록

원자력발전은 국가의 안정적인 에너지 공급원 및 저탄소 발생 에너지원으로써 기능을 해왔으나, 원자력발전에 필수적으로 발생하는 사용후핵연료 축적이라는 큰 숙제를 안고 있다. 이를 해결하기 위한 방법 중의 하나가 파이로프로세싱과 소듐냉각고속로를 연계한 사용후핵연료의 재활용이다. 용융염 전해공정을 이용하는 파이로프로세싱은 사용후핵연료에 존재하는 장 반감기 고독성 원소와 고방열 핵종을 분리하여 고준위 폐기물을 줄이면서도 고속로의 원료물질을공급하고, 소듐냉각고속로에서는 이를 이용하여 전력을 생산한 후 다시 그 사용후핵연료를 파이로프로세싱에서 원료물질로 가공하는 개념이다. 파이로프로세싱의 전단부에 해당하는 전해환원 공정은 산화물 형태의 사용후핵연료를 금속으로 전환시켜 후속 공정인 전해정련공정에 금속을 공급하는 역할을 한다. 파이로프로세싱을 위한 전해환원 공정의상용화를 위해서는 고용량, 고효율의 시스템 개발이 요구되므로 양극과 음극에서 공정 속도의 영향을 미치는 인자를연구하였다.

영어초록

Nuclear energy is expected to meet the growing energy demand while avoiding CO2 emission. However,the problem of accumulating spent fuel from current nuclear power plants which is mainly composed of uranium oxidesshould be addressed. One of the most practical solutions is to reduce the spent oxide fuel and recycle it. Next-generationfuel cycles demand innovative features such as a reduction of the environmental load, improved safety, efficient recyclingof resources, and feasible economics. Pyroprocessing based on molten salt electrolysis is one of the key technologiesfor reducing the amount of spent nuclear fuel and destroying toxic waste products, such as the long-life fissionproducts. The oxide reduction process based on the electrochemical reduction in a LiCl-Li2O electrolyte has been developedfor the volume reduction of PWR (Pressurized Water Reactor) spent fuels and for providing metal feeds for theelectrorefining process. To speed up the electrochemical reduction process, the influences of the feed form for the cathodeand the type of anode shroud on the reduction rate were investigated.

참고자료

· 없음