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♣ 작성자 : dd ♣ 작성일자 : 2013-04-09
장해방어에서 궁금한것

4. 사용후핵연로재처리시설할경우 주위 주피폭
-Kr 크립톤

사용후핵연로재저치과정

1단계 : 우라늄 광석을 채굴하여「선광, 제련과정」을 거쳐 노란색의 분말형태인 우라늄 정광 일명 옐로우(U3O8) 케이크(Yellow Cake)로 만들어 변환공장으로 운반한다.

2단계 : 「변환과정」에서 옐로우 케이크의 산소를 불소로 치환시켜 기체상태의 육불화우라늄(UF6)으로 만들어 농축공장으로 운반한다.

3단계 : 「농축공장」에서는 UF6를 물리적인 방법으로 처리하여 U-235의 농축도를 2~5% 정도로 만드는데 농축 과정은 핵연료 주기 중에 가장 어렵고 전력, 비용이 많이 드는 과정으로서 현재 선진국에서는 「기체확산법」이라는 방법이 가장 보편적으로 사용되고 있다. 그러나 천연 우라늄을 핵연료로 사용하는 가압중수로(PHWR)의 핵연료 주기에는 이 과정 즉,「농축과정」이 필요가 없다.

4단계 : 농축이 끝난 기체상태의 UF6를 다시「변환공장」에서 불소를 산소로 치환하여 이산화우라늄UO2 분말로 만든 후「성형 가공공장」에서 가공하는데 가공공정은UO2분말을 압축시켜 직경 8~15mm, 높이 12~20mm의 연료알맹이(펠렛)로 가공한 후 열처리(약 2,000℃)하여 단단한 세라믹 형태로 만들어서 지르칼로이라는 특수합금으로 된 길다란 막대봉속에 200~300개 정도씩 정렬시켜 「핵연료봉(Fuel Rod)」을 만들고, 이 핵연료봉들을 정사각형의 배열로 한데 묶어서 하나의 다발 즉,「핵연료 집합체(Fuel Assembly)」로 만드는 것이다. 핵연료의 이송, 재처리 등의 취급단위는「집합체」이며, 원자로 속에 집합체 단위로 핵연료를 장전 또는 꺼내게 된다.

5단계 : 우라늄-235는 원자로내에서 핵분열을 일으켜 열을 방출하면서 자신은 두개로 쪼개져서 「다른 방사성 핵종(핵분열 생성물)」으로 변하게 된다.

한편, 우라늄-238은 중성자를 흡수하여 많은 양이 플루토늄(Pu-239)으로 「변환」된다.

5-1단계 : 우라늄-235의 핵분열 파편인 「핵분열 생성물」은 일반적으로 방사능을 띠고 있어서 접촉하는 모든 액체, 기체 및 고체를 오염시켜 역시 방사능을 띠게 만드는데 이러한 물질을「방사성 폐기물」이라 하며 원자로 운전 중 이들은 별도로 분리, 처리하게 된다.

6단계 : 원자로에서 「사용이 끝난 핵연료」는 끄집어 내어 일단 저장조(Pool)의 수중에 일정한 기간(최소 6개월)동안 저장되면서 붕괴열을 식히고 방사능을 약화시킨 후 재처리 공장으로 운반, 처리된다. 사용후 연료 속의 연소되고 일부 남은 우라늄을 화학적인 방법으로 분리시켜 다시 변환공장으로 보내어 UF6로 만들어 다시 핵연료 주기를 거치게 된다.

6-1단계 : 「재처리 공장」에서 사용후 연료를 재처리할 때 연료 속에 들어있는 방사성 폐기물(핵분열 생성물)은 별도로 분리하여 안전하게 처리, 보관한다.

6-2단계 : 「재처리 공장」에서 사용후 연료를 재처리할 때 연료 속에 들어있는 방사성 동위원소 중에 사용가치가 큰 동위원소(Co-60등)는 별도로 분리하여 의학, 농업, 공업 등의 분야에 이용하게 된다.

6-3단계 : 핵연료가 원자로내에서 연소 중에 우라늄-238의 많은 양이 중성자를 흡수하고 플루토늄-239가 되어 사용후 연료 속에 남아 있는데 이것은 핵분열을 잘 일으키는 물질로서 핵연료로서의 가치가 매우 크므로 「재처리 공장」에서 사용후 연료 속에 남아있는 플루토늄-239를 별도로 분리하여 다시 「변환,성형가공공장」으로 보내어 우라늄과 섞어 핵연료를 만들어 사용하기도 한다.


자료출처: 원자력발전소개 [`03년 한국수력원자력(주)]

사용후 재처리과정에서 60Co별도로 분리하여 사용한다는말이있는데

가장 많은 피폭이 있는것은 Kr 크립톤 인가요 ㅠㅠ

전 60코발트 썻는데 .. ㅠㅠ

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