| 초록 |
국내 사용후핵연료는 현재 약 13,000톤으로 발전소 내에 저장되어 있고 매년 약 750톤의 사용후핵연료가 추가로 발생하기 때문에 수 년 내에 발전소 저장용량을 초과할 것으로 예상된다. 따라서 효율적이고 안전한 사용후핵연료 처리방안을 마련하는 것은 국가적으로 매우 중요한 사안이라 할 수 있다. 사용후핵연료와 관련된 가장 큰 문제점 중 하나는 독성이 강하고 반감기가 수백만 년에 이르는 초우라늄(TRU)의 핵종 처분으로, 처분 방법에는 중성자를 이용하는 방법, 고에너지로 가속된 양자를 이용하는 방법, 전자를 이용하는 방법 등 여러 가지 개념이 제시되고 있으나 에너지 수지 관점에서 중성자를 이용하는 방법이 가장 타당할 것으로 판단된다. 그리고 장수명 핵종 소멸을 위한 핵연료 형태로는 산화물, 금속, 질화물, 탄화물 등이 고려되고 있는데 공정이 단순하고 소듐 냉각재와 양립성, 재처리 후 공정과의 양립성이 우수한 금속 연료가 보다 유망할 것으로 판단된다. 현재 국내에서 고려되고 있는 장수명 핵종 소멸을 위한 핵연료 설계조성은 17U-53TRU-5RE-25Zr (wt.%)으로, TRU 성분은 소량의 MA(Am, Np, Cm)와 다량의 Pu을 포함하고, RE는 La, Nd, Pr, Ce 원소들로 구성되며, Zr은 선행 연구된 U-10Zr (wt.%) 금속연료에 비해 많은 함량이 포함된다. 본 연구에서는 차폐시설 밖에서 원료 취급이 가능한 U-Zr, U-Zr-RE 핵연료를 이용하여 장수명 핵종 소멸을 위한 금속 핵연료의 제조성을 평가하고, 제조된 핵연료에 대한 특성평가 시험을 수행하였다. |
