우라늄오염자갈 처리공정 개발

국문 초록 (Abstract)

원자력시설 가동 중에 다량의 우라늄오염 토양이 발생되었다. 발생된 오염토양의 30%이상이 자갈이었다. 보통 입경이 8cm 이하인 토양은 토양세척이나 동전기제염방법을 사용하지만, 입경이 8 cm 이상인 자갈을 토양세척이나 동전기제염방법을 적용하면, 제염효율이 작다. 그러므로 오염된 자갈을 제염할 수 있는 기술 개발이 필요하다. 우라늄 오염된 자갈을 세척하기 위해 자갈세척장치를 제작하였다. 제작된 자갈세척장치를 이용하여 세척실험을 수행했다. 자갈세척장치는 trammel, nozzle, gravel injection box, gravel collection box, waste solution collection box, nitric acid solution box, 그리고 drum hoist 등으로 구성 되고 질산용액을 사용하여 세척을 수행했다. 자갈 무게별로 자갈세척장치를 사용하여 질산용액으로 3번 세척했을 때의 제염효율을 분석했다. 자갈은 무게가 클수록 우라늄오염농도가 감소했고, 3번의 세척실험 결과 약 20%의 제거효율을 나타냈다. 또한 세척 회수는 2회가 적합하며 3회 세척시의 재염효율은 작았다. 자갈 암종에 따라 깊이 우라늄이 오염된 자갈은 세척만으로 자체처분이하로 제염하는 것이 불가능했다. 이런 경우 자갈을 미세하게 분쇄한 후 세척하는 것이 효율적이다 라고 사료된다. 한편 자갈세척장치에 의한 세척만으로 자체처분허용농도에 도달할 수 없기 때문에 세척된 자갈들을 다시 동전기-전기투석 장치에 넣어 제염하는 것이 필요하다. 자갈의 제염효율을 향상시키기 위해 자갈세척장치로 세척된 자갈을 동전기-전기투석장치에 넣어 자체처분 허용농도 이하로 오염된 자갈을 다시 제염했다. 동전기-전기투석장치에 의한 시간경과별 제염효율을 보여준다. 동전기-전기투석 기간이 5일, 10일, 15일, 20일경과시 42%, 64%, 74%, 그리고 80% 우라늄제거효율을 나타냈다. 위 실험결과에 근거하여 우라늄오염 자갈 처리공정을 도출했다.