TBP-질산 혼합물의 열적 유해성 실험 연구
- 전문가 제언
-
○ 사용후핵연료 재처리에서 우라늄과 플루토늄을 분리하는 PUREX, (Plutonium-URanium EXtraction) 공정은 30 wt% tributyl phosphate(TBP)와 70 wt% 탄화수소 용매 혼합물인 유기용매를 사용하여 우라늄을 추출한다. TBP가 130℃ 이상에서 질산이나 질산염과 접촉하면 반응을 하여 열적 폭주반응과 높은 압력을 수반하는 “적색오일(red oil)" 층을 형성하여 방사능 오염 공해와 폭발 사고를 일으킨다.
○ 질산의 휘발성과 약한 발열의 감지를 생각하여 C80 미세 열량계로 질산과 혼합된 TBP의 열적 분해를 연구하였다. 그 결과에서 질산의 농도가 질산과 TBP 혼합물의 열적 거동에 직접적 반응으로 큰 영향을 준다는 것을 알았다. 질산의 농도가 물의 증발이나 부적합한 운전 때문에 증가하면 폐쇄계의 열적 폭주가 낮은 온도에서 시작될 수도 있다. 높은 밀봉과 높은 감도를 갖는 C80 미세 열량계는 TBP-질산 혼합물의 열적 거동을 연구하기에 적합하다
○ TBP 용매를 사용하여 중금속을 추출하는 공정은 우리나리에서 주로 토양 오염의 중금속 제거 등의 연구 및 우라늄 추출에 사용하지만 사용후핵연료를 재처리 하는 PUREX 공정은 없다. 그래서 실험실 또는 상용공장에서 적색오일 형에 의한 핵사고 등은 일어나지 않는다.
○ 이 연구는 핵연료 재처리의 PUREX 공정에서 일어나는 적색오일 형성에 의한 핵사고의 위험을 줄이기 위해 TBP-질산의 열적 거동에 대한 메커니즘을 연구한 것이다. 일반적인 개념에 의하면 용매추출 공정이 습식이기 때문에 폭발 등이 일어나는 경우는 극히 드문 현상이다. 그러나 핵연료 재처리의 습식 PUREX 공정에서 적색오일 폭발이 일어나면 환경으로의 방사능 유출 등 심각한 위해를 줄 수 있다는 것을 이해하는데 좋은 자료로 판단된다.
- 저자
- Qi Sun, Lin Jiang, Liang Gong, Jin-Hua Sun
- 자료유형
- 니즈학술정보
- 원문언어
- 영어
- 기업산업분류
- 에너지
- 연도
- 2016
- 권(호)
- 314()
- 잡지명
- Journal of Hazardous Materials
- 과학기술
표준분류 - 에너지
- 페이지
- 230~236
- 분석자
- 박*화
- 분석물
-
이미지변환중입니다.
