A conceptual design study for a pyroprocesing facility, has been carried out in this study, whichis available for the recovery of uranium and transuranic elemental group(TRU), that is, reusable asa nuclear fuel especially in a next generation-type reactor. The scale of this facility has been chosenas 20 kg HM/batch, comparatively small engineering size in order to collect scale-up data for thedesign of a commercial facility as well as to get operational experience. The spent fuel to behandled in this process is as follows : 3.5 % enriched uranium fuel, 35,000MWd/tU and 5-yearcooled. The major items considered in the conceptual study are a building lay-out including varioushot cells, safety management of the process operation in conjunction with material balance control,radiation safety, inert atmosphere control in shielded hot cells, and criticality control of uraniumand TRU products.
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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.
목차
Abstract 요 약 I. 서 론 II. 파이로 처리공정의 단위공정 III. 파이로 처리공정 시설 가. 개 요 나. Hot cell 설계 개념 다. 차폐셀 배치[5] 라. 기타 각종 기능실 IV. 시설 운전 시의 안전 관리 가. 방사선 안전관리 나. 알곤 가스 셀의 분위기 조절 다. 연료 물질의 계량관리 라. TRU 제품의 핵임계 안전 Ⅴ. 기 타 가. 빠디락(padirac) 수송용기[10] Ⅵ. 결 언 참고문헌
키워드
사용후핵연료 파이로 처리공정건식처리법 핵연료주기파이로 처리공정의 개념Pyroprocessing of spent fuelsNuclear fuel cycle based on dry processConceptual design study of pyroprocessing facility
저자
유재형 [ Jae-Hyung Yoo | 한국원자력연구원(Korea Atomic Energy Research Institute) ]
홍권표 [ Kwon-Pyo Hong | 한국원자력연구원(Korea Atomic Energy Research Institute) ]
이한수 [ Han-Soo Lee | 한국원자력연구원(Korea Atomic Energy Research Institute) ]
한국방사성폐기물학회는 국내 방사성폐기물 관리 분야 산ㆍ학ㆍ연 관계자들의 학술단체로 학술연구발표회 및 강연회 개최, 학술간행물 발간 등의 학술 진흥사업, 방사성폐기물에 관한 국제교류 및 협력 증진사업, 방사성폐기물에 관한 위탁연구 자문 및 평가사업 수행 등으로 국내 방사성폐기물 관리 분야 전반의 내부 역량 강화와 경쟁력 확보를 도모하고자 한다. 더 나아가 국가사회 발전에 미치는 중요성을 인식하는 계기를 만들고자 한다. 또한 이러한 활동을 통하여 국가경제 발전과 국민건강에 일조할 수 있도록 하며, 궁극적으로는 한국방사성폐기물학회가 세계 속의 학술단체로의 발전해 나가는 것을 목표로 한다.
간행물
간행물명
방사성폐기물학회지 [Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology (JNFCWT)]