KR100856944B1 - 방사성 물질에 오염된 원자로냉각재펌프 내장품 희석식 화학제염 방법 - Google Patents
방사성 물질에 오염된 원자로냉각재펌프 내장품 희석식 화학제염 방법Info
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Abstract
본 발명은 하기 표에 나타낸 바와 같은 공정단계, 화학약품, 농도, 적용시간 및 온도에서 산화공정, 분해공정 및 환원공정을 수행함을 특징으로 하는 방사성 물질에 오염된 원자로냉각재펌프 내장품 희석식 화학제염 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 방사성 물질에 오염된 원자로냉각재펌프 내장품 희석식 화학제염 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 희석식 화학제염 방법은 한국표준형 원자력 발전소의 원자로냉각재펌프 내장품 완전분해 정비시에 이용할 수 있을 뿐만 아니라 원자력 발전소내의 고준위 기기 제염 후 정비에 이용할 수 있다.
한국표준형 원자로냉각재펌프(Reactor Coolant Pump, 이하 RCP) 내장품은 원자력발전소 1차계통내의 RCP 케이싱 내에 설치되어 원자로에 발생된 열을 증기발생기로 이송시켜 주는 역할을 하는 펌프이다. 한국표준형 RCP 내장품의 구성부품 중 베어링 슬리브와 씰 하우징 사이에 설치되어 있는 O-Ring의 수명이 제작사로부터 10년으로 제시되어 있어 10년 주기마다 O-Ring을 교체하여야 하며, O-Ring의 교체를 위해서는 반드시 내장품을 인양하여 임펠러 및 베어링 슬리브를 분해하여야만 가능하다. 또한 한국표준형 RCP와 유사한 모델의 RCP가 설치되어 운전 중인 미국 PALO VERDE 발전소 및 독일 IASR 발전소 등에서 RCP 축에서 결함이 발생된 사례를 비추어 각 구성품의 건전성을 확인 진단하여 RCP의 운전 신뢰성을 확보하기 위해서는 정밀 분해점검의 수행이 필요하다. 한국표준형 RCP 내장품의 점검을 수행하기 위해서는 고방사선 량(250mSv/hr)의 RCP 내장품에 정비원의 직접 접근이 불가능하므로 화학제염 등을 통해 방사선량을 작업자가 직접 작업할 수 있는 선량 이내로 낮추는 것이 필수적이다.
삭제
한국표준형 RCP 내장품은 기존에 개발된 W.H형 RCP 내장품의 화학제염 공정 및 설비에 그대로 적용하기에는 내장품의 재질이 상이하고 내장품이 형상적으로 많은 차이가 있어 반드시 재료가 상이함에 따른 기존 공정의 적합성을 검증하고, 필요시 새로운 재질에 적합한 최적의 공정을 개발하여 본 공정의 적용이 재료의 안전성에 이상이 없는지를 검증하여야 하며, 화학제염 설비를 설계, 제작하기 전 내장품의 형상 차이에 따른 노즐의 분사각도 및 배열 등에 대한 시험을 수행하여야 한다.
최근 ICRP 60의 도입 및 적용에 따른 작업자의 방사선 피폭선량 제한이 각 발전소별로 엄격해짐에 따라 정비인력에 대한 피폭 저감 노력이 절실히 대두되고 있으며, 피폭분산을 위해 투입인력을 증가시켜 작업을 수행할 경우 미숙련 인력을 투입시키게 됨에 따라 작업의 전문성 부족으로 작업 품질이 현저히 저감되어 기기의 품질성에 큰 영향을 미칠 수 있으며, 인력의 다량 투입에 따른 회사의 원가부담 역시 크게 되어 지므로, 정예의 전문 인력을 통한 고품질의 작업을 원활히 수행하기 위해서는 화학제염 등을 통한 방사선 선량저감 대책의 마련이 필수적이다.
이에 본 발명자들은 종래기술의 문제점이나 결점을 해결하기 위해 수많은 연구와 실험을 거듭한 결과, 방사성 오염물질에 오염된 한국표준형 원자로 냉각재 펌프 내장품의 희석식 화학제염방법을 개발하게 되었다. 본 발명의 공정은 재질이 상이한 금속의 공존시 희석식 화학제염 공정이며, 화학제염 공정수의 정확한 농도 조절이 용이하고, 화학약품의 추가 투입이 없으므로 기기 건전성이 확보되고, 공정수 정화기술과의 연계로 인한 오염폐기물량이 저감되고, 화학제염 기술자의 방사선 쪼임이 저감되고, 공정수의 On-line 분석 시스템이 가능하고 또한 화학제염 공정수의 정화 및 재사용이 가능하다는 것을 밝혀냈다.
본 발명은 하기 표에 나타낸 바와 같은 농도, 적용시간 및 온도에서 원자로냉각재펌프(Reactor Coolant Pump) 내장품을 질산(HNO3) 및 과망간산칼륨(KMnO4)으로 산화시키고, 남은 과망강산칼륨과 생성된 이산화망간(MnO2)를 분해시키기 위해 질산(HNO3) 및 옥살산(H2C2O4)을 주입한 다음, H2C2O4, H8C6O7 및 LiOH로 환원시킴을 특징으로 하는 방사성 물질에 오염된 원자로냉각재펌프 내장품 희석식 화학제염 방법을 제공한다.
바람직하게, 본 발명은 상기 산화, 분해 및 환원이 하기 표에 나타낸 바와 같은 조건에서 수행함을 특징으로 하는 방사성 물질에 오염된 원자로냉각재펌프 내장품 희석식 화학제염 방법을 제공한다.
바람직하게, 본 발명은 상기 산화, 분해 및 환원이 하기 표에 나타낸 바와 같은 조건에서 수행함을 특징으로 하는 방사성 물질에 오염된 원자로냉각재펌프 내장품 희석식 화학제염 방법을 제공한다.
본 발명의 화학제염방법에서 사용되는 화학약품의 농도 이론값은 하기 표에 나타낼 수 있다.
본 발명은 모재의 금속 재질 특성 및 부식 특성에 따라 분극특성, 무게감량, 산화환원전위, SEM 촬영에 의한 표면상태 등으로 가장 안정적이며 제염효율이 우수하고 또한 공정 수행의 각종 변수인 온도, 시간 등도 적용한 화학제염 공정이다.
본 발명에 따른 화학제염방법의 구성 및 전반적인 동작은 다음과 같이 설명된다.
가) 한국표준형 RCP 특성
한국표준형 원자력발전소에 설치된 RCP는 구성기기에 따라 그 제작사에 차이가 있으나, ABB-CE사에 의해 공급되었기 때문에 ABB-CE형 RCP라고도 부른다. 한국표준형 RCP는 원심펌프로 설치형식에 따른 분류로 보면 수직형, 단수에 따른 분류로 보면 단단형, 유체의 흐름에 따른 분류로 보면 반경류형(하부흡입), 디퓨져의 유, 무에 따른 분류로 보면 디퓨져를 갖는 디퓨져 펌프이다. 펌프는 1190RPM의 회전수에서 5.388㎥/s(85,400gpm)의 유량에 105.2m (345 Feet)의 동적인 수두를 제공한다.
나) 한국표준형 RCP 내장품 산화막의 조성
다) 산화막의 양론
○ RCP 내장품 표면적 : 7.7 ㎡
○ 산화막의 두께 : 3∼10 ㎛ (평균 : 6.5 ㎛)
○ 산화막의 부식생성물 평균 밀도 : 5.4 g/㎤
○ 부식생성물의 양(평균값) : 6.5 ㎛ x 7.7 ㎡ x 5.4 g/㎤ ≒ 270 g
○ 금속 종류별 CRUD양
마) 화학제염 반응 메카니즘
○ 일반 산성 용해반응식
6H
+
+
Fe
2
O
3
→ 2
Fe
3
+
+ 3
H
2
O
8H
+
+
Fe
3
O
4
→
Fe
2
+
+ 2
Fe
3
+
+ 3
H
2
O
8H
+
+
NiFe
2
O
4
→
Ni
2
+
+ 2
Fe
3
+
+ 3
H
2
O
H
+
+
FeCr
2
O
4
→ 미반응
H
+
+
Cr
2
O
3
→ 미반응
○ 일반 환원성 용해반응식
6H
+
+
Fe
2
O
3
+ 2e
-
→ 2
Fe
2
+
+ 3
H
2
O
8H
+
+
Fe
3
O
4
+ 2e
-
→ 3
Fe
2
+
+ 3
H
2
O
8H
+
+
NiFe
2
O
4
+ 2e
-
→
Ni
2
+
+ 2
Fe
2
+
+ 3
H
2
O
H
+
+
FeCr
2
O
4
+ e
-
→ 미반응
H
+
+
Cr
2
O
3
+ e
-
→ 미반응
○ 산화공정 반응식(반응물 : HNO3 + KMnO4)
- 외층(Out Layer) 산화반응식
Fe
3
O
4
+ 8
HNO
3
→
Fe
2
+
+ 2
Fe
3
+
+ 8
NO
3
-
+ 4
H
2
O
Fe
2
O
3
+ 6
HNO
3
→ 2
Fe
3
+
+ 6
NO
3
-
+ 3
H
2
O
NiFe
2
O
4
+ 8
HNO
3
→
Ni
2
+
+ 2
Fe
3
+
+ 8
NO
3
-
+ 4
H
2
O
Fe
3
O
4
+
Fe
2
O
3
+
NiFe
2
O
4
+ 22
HNO
3
→
Fe
2
+
+ 6
Fe
3
+
+
Ni
2
+
+ 22
NO
3
-
+ 11
H
2
O
- 내층(Inner Layer) 산화반응식
Cr
2
O
3
+ 2
KMnO
4
+
H
2
O
→ 2
CrO
4
2
-
+ 2
MnO
2
+ 2K
+
+ 2H
+
6
FeCr
2
O
4
+ 14
KMnO
4
+ 5
H
2
O
→ 12
CrO
4
2
-
+ 14
MnO
2
+ 3
Fe
2
O
3
+ 14K
+
+ 10H
+
NiCr
2
O
4
+ 2
KMnO
4
+
H
2
O
→ 2
CrO
4
2
-
+ 2
MnO
2
+
NiO
+ 2K
+
+ 2H
+
Cr
2
O
3
+ 6
FeCr
2
O
4
+
NiCr
2
O
4
+ 18
KMnO
4
+ 7
H
2
O
→ 16
CrO
4
2
-
+ 18
MnO
2
+ 18K
+
+ 3Fe
2
O
3
+
NiO
+ 14H
+
○ 분해공정 반응식(반응물 : HNO3 + H2C2O4)
- 잔류 과망간산칼륨(KMnO4) 분해반응식
2
KMnO
4
+ 5
H
2
C
2
O
4
+ 6H
+
→ 2
Mn
2
+
+ 10CO
2
+ 8
H
2
O
+ 2K
+
- 생성 이산화망간(MnO2) 제거
MnO
2
+
H
2
C
2
O
4
+ 2H
+
→
Mn
2
+
+ 2CO
2
+ 2
H
2
O
- 총 반응식
2
KMnO
4
+
MnO
2
+ 6
H
2
C
2
O
4
+ 8H
+
→ 3
Mn
2
+
+ 12CO
2
+ 10
H
2
O
+ 2K
+
○ 환원공정 반응식(반응물 : H2C2O4 + H8C6O7 + LiOH)
- 옥살산 해리 반응식
5
H
2
C
2
O
4
→ 10H
+
(자유
라디칼
)
+ 10CO
2
- 시트르산 해리 반응식
6
H
8
C
6
O
7
→ 12H
+
(
자유라디칼
)
+ 18CO
2
+ 6
H
6
C
3
O
- Fe 2 O 3 + 6H + → 2 Fe 2 + + 3 H 2 O
- Fe 3 O 4 + 8H + → 3 Fe 2 + + 4 H 2 O
- NiFe 2 O 4 + 8H + → Ni 2 + + 2 Fe 2 + + 4 H 2 O
- 총 반응식
Fe
2
O
3
+
Fe
3
O
4
+
NiFe
2
O
4
+ 5
H
2
C
2
O
4
+ 6
H
8
C
6
O
7
→ 7
Fe
2
+
+
Ni
2
+
+ 28CO
2
+ 6
H
6
C
3
O
+ 11
H
2
O
마) 시험 방법
○ 화학제염 공정에서 용액의 온도를 적용하여 수행하며 공정 시작 전 제염용액의 pH(mV), 전도도를 측정한 다음 수행하며 공정단계와 다음 공정단계간의 시간차는 10분으로 적용한다.
○ 시편은 관련 CODE요건을 만족해야 하며 화학제염 공정 수행 전, 후의 분극시험, 무게감량시험, 전자현미경(SEM) 분석을 시행하며, 시험 후 SEM 촬영을 통해 시험 전, 후의 금속 표면의 형상 변화를 검사한다.
○ 화학분석용 시료는 각 단위공정의 60분 간격으로 채취하여 보관한 다음 화학정성분석을 수행한다.
○ pH(mV), 전도도 측정을 공정수의 온도에서 10분 간격으로 측정하여 기록한다.
○ 각 단위공정 수행 후의 공정수를 500㎖ 채취하여 보관한다.
사) 모델 공정표
본 발명에 따른 화학제염 공정도은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
바) 한국표준형 RCP 내장품에 대한 화학제염 공정 설계
○ 한국표준형 RCP 내장품 재질의 금속 성분 조성
○ 화학제염 공정수량
한국표준형 RCP 내장품의 표면적이 7.7 ㎡으로 W.H형 RCP 내장품의 표면적과 비교를 하여보면 약 1/3 정도이고 산화막의 CRUD 양에서도 많은 차이가 나므로 전체 공정수량의 접촉단면적을 산출하여 공정수량을 1,000ℓ로 적용, 설계하였다.
○ 산화공정(Oxidation Process)
산화공정에서 먼저 질산(HNO3)의 필요량을 계산하여보면 산화막 외층의 조성에서 철산화물과 니켈산화물을 용해시키기 위한 충분한 전위를 줄 수 있는 pH의 범위는 2.0∼3.0이다. 따라서 산화공정에서의 질산의 필요량을 산출하면 다음과 같다.
먼저 최저 pH의 값인 pH=2.0을 질산의 농도로 환산하면
pH = 2.0 = -log[H+]
[H+] = 10-2.0 = 0.01(mol/ℓ) = 0.01 x 63(g/ℓ) = 0.63(g/ℓ)이며, 최고 pH의 값인 pH=3.0을 질산의 농도로 환산하면
pH=3.0=-log[H+]
[H+]=10-3.0=0.001(mol/ℓ)=0.001 x 63(g/ℓ) = 0.063(g/ℓ)이다.
따라서 공정수량을 1,000ℓ이므로 산화공정의 질산주입량은 최대 630ppm에서 63ppm이다. 그러나 CRUD 조성과의 반응식에서 Fe3O4, Fe2O3, NiFe2O4 3 mole 당 22 mole의 질산이 필요하다. 외층의 CRUD 조성비가 59 % 정도 이므로 따라서 CRUD 총 질량이 270 g 일 때 159 g에 해당한다.
Fe3O4, Fe2O3, NiFe2O4 3성분의 분자량은 각각 231.6, 159.7, 234.6 g/mole이므로, 각 단일성분을 전량이라고 가정하면 외층 CRUD의 몰수는 0.69, 1.00, 0.68 mole이고 질산의 이론적인 필요 몰수는 각 경우에서 5.52, 6.00, 5.44 mole이다. 따라서 가장 많은 양이 분포되어있는 성분인 Fe3O4가 가장 함유율이 높다고 가정하고 그 분자량 231.6 g/mole을 대입하여 외층 Crud의 몰수를 산출한 0.69 mole을 실제 현장에서 적용하여야 하고, 그 때 질산의 이론적인 필요 몰수는 Fe3O4의 8배인 5.52 mole이고 질량은 347.76 g이다.
내층의 Crud 산화반응식에서 이론적인 KMnO4 필요량을 계산하여 보면, 이 경우도 마찬가지로 내층을 37 %로 가정하고, 총 반응식에 의하면 Cr2O3, 6FeCr2O4, NiCr2O4 8몰당 KMnO4가 18몰이 필요하나, Cr2O3, FeCr2O4, NiCr2O4의 각 단일성분이 내층 Crud 전량이라고 가정하고 각 분자량으로부터 KMnO4의 이론적인 필요 몰수를 먼저 산출하여야 한다. 전체 Crud의 질량이 270 g 내외로 계산되었으므로, 내층 Crud 질량은 전체의 37 %인 100 g이고 Cr2O3, FeCr2O4, NiCr2O4의 분자량 152, 224, 227 g/mole을 대입하여 각 성분의 몰수를 산출하면 0.66, 0.45, 0.44 mole이다. 따라서 이론적인 KMnO4의 필요 몰수는 1.32, 1.05, 0.88 mole이다. 그러므로 실제 현장에서 적용해야 하는 KMnO4의 몰수는 가장 필요 몰수가 큰 Cr2O3를 기준하여 산출하여야 하며, 그 때의 KMnO4의 몰수는 1.32 mole, 질량은 208.56 g이다. 따라서 화학제염 수행시 적용해야 하는 질산의 이론적인 질량농도는 347.76 g/1,000ℓ ≒ 0.348g/ℓ이고, KMnO4의 농도는 208.56 g/1,000ℓ ≒ 0.209g/ℓ이다.
그러나 모든 유체-고체 화학반응이 그러하듯이, 용액에 포함되어 있는 전체 유체 성분/양이 고체와 반응하는 것이 아니라, 고체-유체 계면에 있는 성분 및 양과 반응한다. 따라서 1,000ℓ에 용해되어 있는 질산(HNO3)과 과망간산칼륨(KMnO4) 모두가 반응에 참가하지 않고 내장품의 표면 가까이에 존재하는 질산(HNO3)과 과망간산칼륨(KMnO4)만이 반응에 참가한다. 일반적으로 약 0.3~0.5cm의 용액 두께에 존재하는 반응물이 반응에 참가하는 것으로 알려져 있으므로, 질산(HNO3)과 과망간산칼륨(KMnO4)의 계산된 필요량인 347.76g과 208.56 g은 1,000ℓ가 아닌 300~500ℓ에 녹아 있어야 한다. 따라서 실제 화학제염공정을 적용, 수행할 때에는 질산과 과망간산칼륨의 이론적인 농도는 최대 3.3배 주입해야한다. 그러나 질산의 경우 부식성을 고려하여 반응에 필요한 적정 산화환원전위를 주는 범위가 630~63ppm이므로 최대 630ppm을 넘기지 않는 범위인 630~348ppm이며, 과망간산칼륨의 경우에는 626~209ppm의 범위가 적당하다.
○ 분해공정(Decomposition Process)
산화공정에서 산화막의 내, 외층을 산화시키고 남은 과망간산칼륨(KMnO4)과 생성된 이산화망간(MnO2)을 분해시키기 위해 옥살산(H2C2O4)을 주입하는데 이 반응은 강산성하에서 이루어져야 하므로 질산을 먼저 주입하고 과망간산칼륨을 주입해야한다. 따라서 분해공정에서의 질산과 과망간산칼륨의 필요량을 계산하면 다음과 같다. 먼저 분해공정의 총 반응식에서 이론적으로 과망간산칼륨의 1.32 mole인 209 g은 전량 산화공정에서 소모되고 남아있는 양은 산화공정에서 최대 626 ppm까지 주입할 경우 417 g이다. 산화공정의 내층 산화반응식인 {Cr 2 O 3 + 6 FeCr 2 O 4 + NiCr 2 O 4 + 18KMnO 4 + 7 H 2 O → 16 CrO 4 2 - + 18 MnO 2 + 18K + + 3 Fe 2 O 3 + NiO + 14H + } 에서 생성된 이산화망간(MnO2)의 양은 18mole의 과망간산칼륨이 반응하여 18 mole의 이산화망간이 생성되었다. 따라서 주입된 과망간산칼륨 209g은 이산화망간 1.32mole인 115g이 생성된다. 분해공정 반응식에서 질산의 필요량을 계산하면 다음과 같다. 먼저 잔류 과망간산칼륨의 분해에 필요한 질산은 아래식과 같이 499g이다.
생성된 이산화망간의 분해에 필요한 질산은 아래식과 같이 167g이다.
따라서 분해공정에서 필요한 질산의 양은 666g이다. 또한 잔류 과망강산칼륨의 파괴에 필요한 옥살산의 양을 계산하면 아래 반응식에서 594g이다.
이산화망간의 분해에 필요한 옥살산의 양을 계산하면 119 g이다.
따라서 분해공정에서 필요한 옥살산의 양은 713g이며, 분해공정의 초기 주입 질산의 경우 낮은 pH 2.0 미만을 유지하지 않으면 이산화망간이 재생성되므로 793~666 ppm 범위이며, 옥살산의 경우에는 최대 740~713 ppm의 범위가 적당하다.
○ 환원공정(Reduction Process)
환원공정에서의 환원반응공정에 대한 화학반응양론을 계산하여 보면 산화공정의 유입물로 표기된 외부층 CRUD인 Fe2O3, Fe3O4, NiFe2O4의 조성비가 59% 이므로 외층 CRUD의 몰수는 0.69, 1.00, 0.68mole이고, 환원반응 메커니즘에 의하면 반응물 3mole당 옥살산과 시트르산의 필요량은 각각 5mole과 6mole이므로, 옥살산의 이론 총 몰수는 (0.69 + 1.00 + 0.68) x 5/3 = 3.95mole이고 시트르산의 이론 총 몰수는 (0.69 + 1.00 + 0.68) x 6/3 = 4.74mole이다. 따라서 옥살산과 시트르산의 적정 농도는 이론적으로 필요한 옥살산과 시트르산의 몰수는 각각 3.95mole과 4.74mole이고 질량은 분자량 90g/mole과 192g/mole을 대입하면 355.5g과 910.1g이다. 이 질량이 300~500ℓ에 용해되어 있어야 하므로 이론적인 농도는 1,185~711ppm과 3,033~1,820ppm이다.
환원반응단계에서 이론적인 양론 관계에서는 Citric Acid의 과잉이 없으므로 LiOH가 필요하지 않지만, 실제 현장 양론 관계에서는 과잉으로 주입된 옥살산 9.2~4.0mole과 시트르산 11.1~4.7mole을 중화 또는 분해 처리하여야 한다. LiOH에 의한 옥살산 및 시트르산의 중화 및 분해 처리반응은 다음과 같다.
① 옥살산의 중화반응
(COOH)2 ＋ LiOH → C2O4HLi ＋ H2O
또는 (COOH)2 ＋ 2LiOH → (COOLi)2 ＋ 2H2O
② 옥살산의 알콜화 분해 반응
4(COOH)2 → C2H4(OH)2 ＋ 6CO2 ＋ 2OH-
또는 5C2H4O2 ＋ 4OH- → 6CH3OH ＋ 4CO2
또는 (COOH)2 ＋ 4OH- → C2H4(OH)2 ＋ 3O2
또는 (COOH)2 ＋ 6OH- → 2CH3OH ＋ 4O2
③ 시트르산의 중화반응
C6H8O7 ＋ LiOH → C6H7O7Li ＋ H2O
또는 C6H8O7 ＋ 2LiOH → C6H6O7Li2 ＋ 2H2O
또는 C6H8O7＋3LiOH → C6H5O7Li3 ＋ 3H2O
④ 시트르산의 중화 및 알콜화 분해 반응
⑤ 시트르산의 알콜화 분해반응
11C6H8O7＋16OH- → 13C3H5(OH)3 ＋ 27CO2
위에서 과잉으로 주입되어 유출되는 미반응 물질량은 옥살산 9.2~4.0mole과 시트르산 11.1~4.7mole이다. 위 메커니즘 ①의 아래 식에 의하면, 옥살산 최대 9.2mole을 완전 중화 및 분해시키기 위해 필요한 LiOH의 이론적인 양은 옥살산의 2배인 18.4mole이고, 부분 중화 및 분해에 필요한 LiOH의 이론량은 옥살산과 같은 9.2mole이다. 그러므로 LiOH의 최대 필요량은 27.6mole이고, 이 몰수는 공정수 1,000ℓ에 균일 용해되어 있어야 하므로, LiOH의 이론적인 질량농도는 분자량 24를 대입하면 27.6mole x 24g/mole /1,000ℓ = 0.662g/ℓ에 해당한다. 또한 시트르산 11.1~4.7mole을 중화 및 분해시키기 위해 필요한 LiOH의 이론적인 양은 위 메커니즘 ③과 ④에 의하면, 시트르산 1mole당 LiOH 1mole이 필요하므로, 시트르산 11.1~4.7mole을 중화 및 분해시키기 위해서는 LiOH 11.1~4.7mole이 필요하고, 이 몰수는 환원제염수 1,000ℓ에 균일 용해되어 있어야 하므로, LiOH의 이론적인 최대 질량농도는 분자량 24를 대입하면 11.1mole x 24g/mole/1,000ℓ=0.266g/ℓ에 해당한다. 따라서 환원공정의 수산화리튬의 주입 농도는 662~266ppm 범위이다. 위 메커니즘 ⑤의 경우는 LiOH가 촉매로 작용하였으므로 양론 계산과는 무관하다.
본 발명에 따른 희석식 화학제염 방법은 한국표준형 원자력 발전소의 원자로냉각재펌프 내장품 완전분해 정비시에 이용할 수 있을 뿐만 아니라 원자력 발전소내의 고준위 기기 제염 후 정비에 이용할 수 있다.
Claims (4)
- 하기 표에 나타낸 바와 같은 농도, 적용시간 및 온도에서, 원자로냉각재펌프(Reactor Coolant Pump) 내장품을 질산(HNO3) 및 과망간산칼륨(KMnO4)으로 산화시키고, 남은 과망강산칼륨과 생성된 이산화망간(MnO2)를 분해시키기 위해 질산(HNO3) 및 옥살산(H2C2O4)을 주입한 다음, H2C2O4, H8C6O7 및 LiOH로 환원시킴을 특징으로 하는 방사성 물질에 오염된 원자로냉각재펌프 내장품 희석식 화학제염 방법.
- 제1항에 있어서, 산화, 분해 및 환원이 하기 표에 나타낸 바와 같은 조건 하에 수행함을 특징으로 하는 방사성 물질에 오염된 원자로냉각재펌프 내장품 희석식 화학제염 방법.
- 제 1항에 있어서, 산화, 분해 및 환원이 하기 표에 나타낸 바와 같은 조건 하에 수행함을 특징으로 하는 방사성 물질에 오염된 원자로냉각재펌프 내장품 희석식 화학제염 방법.
- 제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화, 분해 및 환원에 사용된 화학약품의 농도 이론값이 하기 표에 나타낸 바와 같음을 특징으로 하는 방사성 물질에 오염된 원자로냉각재펌프 내장품 희석식 화학제염 방법.
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