추출을 통한 핵연료봉 재생기술
핵연료봉 재생기술 (일반적으로 핵연료 재처리로 알려져 있음) 실제로 다양한 화학적 분리 방법이 필요합니다., 그 중 추출은 핵심 기술 중 하나입니다.. 다음은 이 기술에 대한 체계적인 설명입니다.:
1. 핵연료봉 재생기술의 목적
원자로에서 나온 사용후연료에는 여전히 많은 양의 귀중한 물질이 포함되어 있습니다., 주로 포함:
• 핵분열되지 않는 우라늄-235 (약 1%) 그리고 플루토늄-239 (약 1%)
• 핵분열성 핵종 (우라늄-233과 같은, 플루토늄-241, 등.)
• 마이너 악티늄족 및 특정 핵분열 생성물
재생기술을 통해, 이러한 핵분열성 물질은 회수되어 연료로 재처리될 수 있습니다., 우라늄 자원 활용을 개선하고 고준위 폐기물의 양과 독성을 줄입니다..
2. 추출 기반 재생의 핵심 프로세스: 퓨렉스 프로세스
현재, 가장 널리 사용되는 산업 공정은 PUREX 공정입니다. (추출을 통한 플루토늄 우라늄 회수). 기본 단계는 다음과 같습니다:
(1) 사용후핵연료 용해
• 사용후핵연료 집합체를 전단한 후, 뜨거운 질산에 녹인다, 우라늄 변환, 플루토늄, 그리고 핵분열 생성물을 질산염 용액으로 만드는 것.
(2) 추출분리
• 30% 트리부틸 인산염 (TBP) 등유 또는 테트라프로필렌 수산화물에 용해됨 (희석제) 유기상으로 사용됩니다..
• 질산염 용액은 유기상과 혼합됩니다.. 우라늄 (UO²²⁺) 그리고 플루토늄 (푸⁴⁺) TBP와 복합체를 형성하고 유기상으로 들어감, 대부분의 핵분열 제품 (세슘과 같은, 스트론튬, 그리고 희토류 원소) 수성 상에 남아, 예비 분리 달성. (3) 역추출 및 정제
• 우라늄/플루토늄 분리: 플루토늄은 Pu³⁺로 환원됩니다. (TBP로 쉽게 추출되지 않음) 환원제를 사용하여 (Fe²⁺와 같은, 으⁴⁺, 또는 하이드록실아민), 유기상에서 수상으로 이동하게 만드는 원인이 됩니다., 우라늄은 유기상에 남아있는 동안.
• 우라늄 역추출: 우라늄은 묽은 질산을 사용하여 유기상에서 역추출됩니다..
• 다단계 추출과 역추출을 통해, 최대 순도의 우라늄 및 플루토늄 제품 99.9% 얻을 수 있다.
요약하면, 핵연료봉 재생기술 (재처리) 추출을 통한 성숙한 화학 분리 기술입니다., PUREX 프로세스를 핵심으로. 원자력 자원 활용도를 향상하고 폐기물을 줄이는 데 상당한 가치가 있습니다., 비확산과 관련된 과제에도 직면해 있습니다., 경제학, 폐기물 관리. 향후 개발은 효율성 향상에 중점을 둘 것입니다., 비확산, 폐기물 최소화.
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- DY-SS-01 철분 추출제, 칼슘, 서로 다른 pH 값의 카드뮴과 스칸듐.
