일본원자력연구소의 연구팀은 초임계 이산화탄소 리칭법으로 우라늄 연료가공공장 등에서 사용한 후, 사용이 끝난 내화벽돌에 부착한 우라늄을 제거하는데 성공했다.
이 연구팀은 이 방법이 종래의 산침출법보다도 효과적이며 실용성이 높다고 하며, 실제 우라늄 폐기물의 우라늄 제거를 위한 실용화 개발을 시작한다.
우라늄 원료 등의 가공공정에서 발생하는 우라늄 폐기물의 최저감(最低減)과 제염기술의 확립은 우라늄 폐기물의 보관관리 조건 완화와 일반산업폐기물로서의 처리를 가능케 한다. 방사성 폐기물 중에서도 취급이 까다로운 우라늄이 부착된 우라늄 폐기물 처리를 용이하게 하는 신기술로서 기대된다.
벽돌의 우라늄 제거기술은 폐기물이 적다고 하는 초임계 이산화탄소 리칭법을 이용했다.
구체적으로는 반응재에 초산과 트리브틸린산을 혼합한 착체를 초임계 이산화탄소와 함께 우라늄 산화물이 부착된 벽돌시료와 접착시킨다. 그 결과, 우라늄 산화물은 우라늄 착체로 변환하여 초임계 이산화탄소에 녹아든다. 이것을 회수용기에 끌어들이고 임계이산화탄소의 압력을 대기압으로 되돌리면 우라늄 착체는 석출되어 회수된다. 이산화탄소는 재이용하는 구조.
이 연구팀에서는 내화벽돌이나 다공질 블록을 사용하여 제거효과를 계측했다. 그러자 모의우라늄 폐기물의 제염의 경우는 15분의 착체반응만으로 제거율은 92%, 다시 5분간의 착체반응을 추가하여 2사이클째 초임계 이산화탄소 리칭법을 실시하면 94%로 향상되었다.
99℃의 온도에서 실시하는 온초산 침출법에서는 제거율은 15분간의 반응으로 24%, 150분이나 반응시켜도 87%로 이와 비교하면 제거능력은 현저하게 높다.
내화벽돌의 본실험에서는 4사이클 실시하자 제거율은 86%가 되고, 우라늄 농도는 클리어랭스 레벨 이하로 낮출 수 있었다고 한다. 연구팀은 “이 방법으로 우라늄의 제염에 대한 전망을 얻을 수 있었다”며 실용화를 위한 연구에 박차를 가할 것임을 밝혔다.
(NK)
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