KR100962182B1 - 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치 및 이를이용한 악티나이드계 원소 회수 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액체전극을 포함하는 액체금속조와; 상기 액체전극 내부에 구비되는 우라늄 덴드라이트 거름판과; 상기 우라늄 덴드라이트 거름판을 좌우, 상하로 왕복 또는 회전운동시키는 구동장치와; 상기 액체전극에 연결되는 액체전극 리드선을 포함하여 이루어지는 악티나이드계 원소 회수를 위한 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치 및 이를 이용한 악티나이드계 원소 회수 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치는 좌우, 상하로 왕복운동 또는 회전할 수 있는 그물망 또는 격자형 덴드라이트 거름판이 구비되어, 상기 거름판을 액체 음극 내,외부에서 작동시켜 우라늄 덴드라이트를 주기적으로 회수하고, 회수된 우라늄 덴드라이트를 상기 액체음극 내의 일정 장소(포집부)에 보관함으로써 액체음극 조업에서 가장 큰 어려움인 우라늄 덴드라이트의 성장에 의한 액체음극의 조업 중단 또는 조업효율의 저하를 향상시킬 수 있다.
악티나이드계 원소, 전해제련, 덴드라이트, 액체음극
Description
본 발명은 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치 및 이를 이용한 악티나이드계 원소 회수 방법에 관한 것이다.
온실가스로 인한 지구 온난화 현상, 유가상승에 따른 경제적 부담을 동시에 해결할 수 있다는 대안으로 세계 각국에서는 원자력 에너지의 이용 확대를 계획하고 있어 원자력 르네상스 시대를 맞고 있다. 우리나라의 원자력 에너지의 이용률은 높은 편이며, 앞으로도 이 추세는 지속될 것으로 예상된다. 그러나 원자력 에너지의 이용에는 사용후 핵연료의 처리문제가 뒤따른다. 현재까지 우리나라의 누적 비축량은 약 8,000톤에 이르며, 원자력진흥계획에 따르면 감용ㆍ소멸 처리를 거치지 않을 경우 사용후 핵연료의 누적량은 2010년에는 11,248톤 그리고 2020년에는 18,138톤에 이를 전망이며, 2100년에는 88,000톤에 이를 것으로 예상된다. 이들은 폐연료봉 상태로 각 원전(울진, 영광, 고리, 월성)에 설치된 수조에 중간 저장해오고 있다. 원자력 발전소의 임시저장용량은 사용후 핵연료 누적량이 16,000 톤이 되는 2016년에는 포화에 이를 것으로 예상되고 있다. 따라서 사용후 핵연료를 영구 처분할 방법과 부지를 확보하는 문제는 더 이상 미룰 수 없는 시급한 과제이다.
한편, 사용후 핵연료 중에는 반감기가 매우 긴 악티나이드계 원소(우라늄과 TRU(TRansUranic, Np, Pu, Am, Cm))들이 포함되어 있으며, 이들을 분리하여 새로운 핵연료로 제조한 후 특별한 원자로에서 핵연료로 사용하면 상업적으로 전기를 생산할 수 있을 뿐 아니라 사용후 핵연료 처분장의 공간을 절약할 수 있다.
최근 악티나이드계 원소들을 분리하는 방법 중의 하나로서 건식정련(pyroprocessing) 기술이 핵확산 저항성이 크고, 장치가 간단하며, 폐기물의 발생량이 적다는 등의 장점으로 활발하게 연구되고 있다.
상기 건식정련에서는 주로 전해에 의해 용융염 중에서 악티나이드계 원소들을 회수하며, 그 방법은 먼저 고체음극에 순수한 우라늄을 전착시켜 분리해내고(전해정련), 액체음극을 이용하여 용융염 중에 잔존하는 우라늄과 TRU 원소들을 함께 회수(전해제련)한다. 상기 전해정련 공정에서는 고체음극을 이용하여 순수한 우라늄을 분리하는데, 이때 전착되는 우라늄의 순도를 고려하여 용융염 중의 Pu/U의 비가 2.5~3 정도에 이를 때 까지만 회수하고, 나머지 우라늄과 TRU 원소들은 액체음극을 이용하여 회수한다. 즉, 전해정련 공정에서는 고체음극을 이용하여 매우 순 수한 우라늄을 회수해야 하기 때문에 용융염 중의 플루토늄(Pu)과 우라늄(U)의 농도비가 어느 값(2.5~3) 이상을 넘지 못하고, Pu/U의 비율이 낮을 때 전해정련 조업을 끝내게 된다. 따라서, 용융염 중에는 많은 양의 우라늄이 남아 있고, 이는 후속공정인 전해제련 공정에서 액체음극을 이용하여 우라늄을 포함한 TRU 원소들의 회수시 우라늄이 덴드라이트를 형성하여 전해제련 조업에 어려움을 준다.
액체 음극으로는 주로 카드뮴(Cd)이 많이 이용되며, 액체 음극에서는 우라늄(U)과 TRU 원소가 유사한 전위에서 회수되어 순수한 플루토늄(Pu)의 회수가 어려워져서 핵확산저항성이 크다는 등의 장점이 있다. 액체 음극으로 우라늄(U)을 전착시킬 때 전착되는 양이 카드뮴 중의 우라늄 포화용해도(500 ℃에서 2.45 중량%)를 초과한 뒤로는 고체상의 우라늄이 석출되기 시작되는 현상이 나타난다. 따라서, 액체음극을 이용하여 악티나이드계 원소들을 회수할 때 우라늄이 용융염-액체음극 계면에서 덴드라이트(Dendrite, 수지상 결정)로 성장하여 악티나이드계 원소들의 회수를 저해한다. 이러한 덴드라이트는 U-Cd 계의 전해석출실험에서는 관찰되나, Pu-Cd 계의 전해석출실험에서는 관찰되지 않는다.
우라늄 덴드라이트는 액체음극의 포화도 이상으로 우라늄이 전착될 때 우라늄 결정이 수지상으로 자라는 전착물을 말하며, 액체음극 표면에 우라늄 결정이 있으면 덴드라이트가 고체음극 역할을 하여 점점 커지면서 전기적 단락현상(shortage)으로 인한 조업중단 등 액체음극 조업에 심각한 문제를 야기한다. 또 기존의 덴드라이트 성장 억제 방법인 파운더나 교반기 등에 의해 액체음극 내부로 밀어 넣을 경우 내부에서 잘 가라앉지 않아 유동상의 문제를 야기할 수 있다.
악티나이드계 원소를 회수하는 전해제련공정에서는 비소모성 고체 양극과 액체음극 사이에 전류를 인가하여 용융염 중의 우라늄과 TRU를 전착시킨다. 전착과정에서 우라늄은 액체 카드뮴 전극에서 활동도 계수가 커서 불안정하므로 액체전극 풀(pool) 표면에 전착물의 결정이 생성된다. 상기 결정은 덴드라이트 형태로 성장하여 액체음극 표면을 덮고, 액체전극 풀(pool) 밖으로 빠져나와 전해조를 단락시키는 등의 여러 문제를 야기한다. 즉 우라늄 덴드라이트가 형성되면 전기적 단락현상을 야기하고, 이는 석출물 포집효율 감소로 이어진다. 따라서 액체음극을 성공적으로 운전하기 위해서는 운전 중에 액체음극 표면에서 우라늄 덴드라이트의 생성과 성장을 막아야 한다.
액체음극 표면에 생성되는 우라늄 덴드라이트의 생성을 억제하고, 성장을 막는 장치를 개발하기 위하여 미국 및 일본 등의 국가에서 많은 연구가 진행되고 있다. 예를 들면, 미국 아르곤 연구소에서는 상하로 움직이면서 회전/교반하는 파운더(Pounder)라고 하는 기기를 만들어 덴드라이트 상을 액체 카드뮴 음극으로 밀어 넣는 장치를 개발하였으며, 이는 용융염 중의 Pu/U의 무게 비가 클 경우에 효과적이었다(Argonne National Laboratory CMT Annual Technical Report,ANL-95/15 (1994)). 또한, 미국 등록특허 제4,855,030호에서는 덴드라이트 생성을 저해하는 장치를 포함하는 전해 정제 장치를 개시하였는데, 상기 장치에서 덴드라이트의 저해 방법은 파이형태로 노치(notch)가 있는 실린더 모양의 축(shaft)이 액체음극 표면을 덮고 회전하면서 표면에 생성된 결정을 액체 음극 내부로 밀어 넣는 것이다. 이때, 노치 부분에서 전해질이 액체음극 표면과 접촉하여 전해질의 용질이 액체음극으로 전달된다.
일본 특허출원 평9-316687호 및 평9-316851호에서는 액체 카드뮴 음극 표면에 성장하는 우라늄 덴드라이트를 상하 한 쌍의 회전 날개에 의하여 파쇄, 전단하거나 또는 상하 한 쌍의 이동판에 의하여 압축, 분쇄 후 카드뮴 음극 내부로 침강시키는 것을 특징으로 하는 융해염 전기 분해 정제 장치를 개시하였다. 또한, 일본의 전력중앙연구소(CRIEPI)에서는 카드뮴 액체음극 내부를 패들(paddle) 형태의 교반기로 교반해줌으로써 덴드라이트의 형성 없이 우라늄 전착량을 어느 정도 늘리는 방법을 개발하였다(Koyama et al., J. Nucl.Mater.,247,227(1997)).
그러나 상술한 방법들은 생성된 덴드라이트를 액체음극 내부로 밀어 넣을 수 있는 기능이 약하여 겉보기 밀도(bulk densisty)가 작은 우라늄 덴드라이트가 액체음극 하부로 가라앉는 것이 용이하지 않은 문제가 있다. 또한 상술한 방법들은 우라늄 덴드라이트를 단지 액체음극 표면에서 내부로 밀어 넣는 방식이므로 내부에 덴드라이트가 많아지면 액체음극의 유동이 저하되어 조업을 끝내야 하고 악티나이드 원소의 회수 용량 또한 감소하는 문제가 있다.
이에 본 발명자들은 액체음극 상부에 생성되는 우라늄 덴드라이트의 생성과 성장을 억제하면서, 악티나이드계 원소의 회수율을 증가시키기 위한 방법을 연구하던 중, 액체음극 운전 중 그물망 또는 격자형태의 판을 이용하여 생성된 우라늄 덴드라이트가 성장하기 전에 주기적으로 액체음극 내,외부를 지나가면서 우라늄 덴드 라이트를 걸러 한 곳에 모음으로써 액체전극 표면에 우라늄 덴드라이트의 생성 및 성장의 억제가 가능해져 액체음극의 조업 안정성이 커지고, 전착 용량을 증가시킬 수 있으므로 악티나이드계 원소를 효율적으로 회수할 수 있을 뿐만 아니라 상기 그물망 또는 격자형태의 덴드라이트 거름판이 액체전극의 교반기 역할도 할 수 있어 액체전극 장치의 구조를 간단하게 할 수 있음을 알아내고 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치를 이용한 악티나이드계 원소 회수 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 우라늄 덴드라이트 거름판을 구비하는 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치를 이용한 악티나이드계 원소 회수 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치는 좌우, 상하로 왕복운동 또는 회전할 수 있는 그물망 또는 격자형 덴드라이트 거름판이 구비되어, 상기 거름판을 액체 음극 내,외부에서 작동시켜 우라늄 덴드라이트를 주기적으로 회수하고, 회수된 우라늄 덴드라이트를 상기 액체음극 내의 일정 장소(포집부)에 보관함으로써 액체음극 조업에서 가장 큰 어려움인 우라늄 덴드라이트의 성장에 의한 액체음극의 조업 중단 또는 조업효율의 저하를 향상시킬 수 있다. 또 한, 우라늄 덴드라이트를 액체음극에서 따로 모으기 때문에 덴드라이트를 액체음극 표면에서 내부로 밀어 넣는 기존의 덴드라이트 성장 억제 방식보다 전착 용량을 늘릴 수 있으며, 덴드라이트 거름판이 교반기 역할을 동시에 수행함으로써 구조가 단순해진다. 따라서 본 발명에 따른 덴드라이트 거름판이 부착된 액체음극장치를 사용하면 액체음극 조업시 안정적인 악티나이드계 원소 회수 작업을 이룰 수 있다.
본 발명은
액체전극을 포함하는 액체금속조와;
상기 액체전극 내부에 구비되는 우라늄 덴드라이트 거름판과;
상기 우라늄 덴드라이트 거름판을 좌우, 상하로 왕복 또는 회전운동시키는 구동장치와;
상기 액체전극에 연결되는 액체전극 리드선을 포함하여 이루어지는 악티나이드계 원소 회수를 위한 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치를 제공한다.
이하, 본 발명을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 일실시형태의 악티나이드계 원소 회수를 위한 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치의 모식도를 나타낸다.
본 발명에 따른 액체음극장치는 도 1에 나타낸 바와 같이, 액체전극(5)을 포 함하는 액체금속조(1)와; 상기 액체전극 내부에 구비되는 우라늄 덴드라이트 거름판(2)과; 상기 우라늄 덴드라이트 거름판을 좌우, 상하로 왕복 또는 회전운동시키는 구동장치(미도시)와; 상기 액체전극에 연결되는 액체전극 리드선(4)을 포함한다.
본 발명에 따른 액체음극장치에 있어서, 상기 액체전극(5)은 악티나이드계 원소를 전착시키는 역할을 한다. 효과적인 악티나이드계 원소를 전착을 위해 상기 액체전극은 고온에서 액체인 카드뮴, 비스무스 등의 액체금속으로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 액체음극장치에 있어서, 상기 액체금속조(1)는 카드뮴, 비스무스 등의 액체금속으로 이루어진 액체전극을 담지하는 역할을 한다. 이때, 상기 액체금속조(1) 하부에는 액체음극장치 조업 중 생성되는 우라늄 덴드라이트를 거름판에 의해 걸러 모을 때, 상기 우라늄 덴드라이트를 포집할 수 있는 공간(포집부)이 구비될 수 있다. 상기 우라늄 덴드라이트 포집부의 모양, 크기 등은 제한되지 않으나, 포집된 우라늄 덴드라이트가 다시 액체음극 중앙 쪽으로 빠져나오지 못하도록 포집부 입구가 액체금속조 내부 크기보다 좁거나 도입부에 경사를 두는 등 복잡하게 설계하는 것이 바람직하다.
또한 포집된 우라늄 덴드라이트가 재분산되는 것을 방지하기 위하여 상기 우라늄 덴드라이트 포집부에 전자석이 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 액체음극장치에 있어서, 상기 우라늄 덴드라이트 거름판(2)은 액체음극 표면 전체와 일부 내부를 지나면서 우라늄 덴드라이트를 걸러내어 한 곳으로 모으는 역할을 한다. 이때, 액체전극에는 영향을 미치지 않고 우라늄 덴드라이트만 걸러내기 위하여 상기 우라늄 덴드라이트 거름판(2)은 도 2에 나타낸 바와 같이, 내부에 그물망 또는 격자형의 모양을 갖는 것이 바람직하며, 액체음극을 통하여 전기가 흐르지 않도록 세라믹 절연체 또는 세라믹 코팅된 금속 재질로 제조되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 거름판의 격자 크기는 액체금속 내부에서 이동될 때 지나치게 저항이 크거나 액체음극의 안정성을 교란하지 않는 범위에서 적절하게 조절될 수 있다.
상기 거름판(2)은 상하, 좌우로 움직일 수 있으며, 왕복운동 또는 회전운동을 할 수 있다. 이에 따라 상기 거름판은 수직형, 평판형, 회전형으로 제작될 수 있다.
본 발명에 따른 일실시형태에 있어서, 도 1은 좌우로 운동하는 수직형 거름판(2)이 구비된 액체음극장치를 나타낸다. 이때, 상기 수직형 거름판(2)을 기울여서 설치하는 것이 우라늄 덴드라이트(3)를 하부의 포집부로 용이하게 이동시킬 수 있어 바람직하다.
또한, 상기 거름판(2)은 액체음극 내부에서 이동하면서 액체음극 교반기의 역할을 할 수 있으며, 필요에 따라 상기 거름판에 적절한 방해판 등을 구비할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 다른 일실시형태에 따른 우라늄 덴드라이트 거름판을 사용한 덴드라이트 생성 및 성장 억제형 액체음극장치의 모식도를 나타낸다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 덴드라이트 생성 및 성장 억제형 액체음극장치는 수평형 거름판(2)을 상하로 움직여서 우라늄 덴드라이트(3)를 아래로 이동시켜 포집부(6)에 모을 수 있다. 이때, 상기 거름판(2)은 평판형일 수 있으며, 양쪽 말단이 아래쪽으로 곡선을 이루도록 제작될 수도 있다. 이때, 사용되는 수평형 거름판(2)은 도 1에 나타난 수직형 거름판에 비해 액체금속과 접촉면적이 커서 저항이 크므로 이동시 수직형 거름판보다 더 느린 속도로 이동하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일실시형태에 따른 우라늄 덴드라이트 거름판을 사용한 덴드라이트 생성 및 성장 억제형 액체음극장치의 모식도를 나타낸다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 덴드라이트 생성 및 성장 억제형 액체음극장치는 회전형 거름판(2)을 회전시킴으로써 우라늄 덴드라이트(3)를 포집부(6)로 이동시켜 모을 수 있다. 구체적으로, 상기 회전형 거름판(2)은 포집부(6)를 제외한 구역에서 시계방향과 반대 방향으로 반복하여 이동하면서 우라늄 덴드라이트를 포집부로 이동시킨다. 이때, 회전형 거름판은 수직형에서와 마찬가지로 거름판을 기울여서 설치하는 것이 우라늄 덴드라이트를 아래쪽으로 용이하게 이동시킬 수 있어 바람직하다.
도 5는 본 발명에 따른 일실시형태의 우라늄 덴드라이트 생성 및 성장 억제 형 액체음극장치가 포함되어 있는 전해제련조를 나타낸 개략도이다.
전해제련조는 전해질로 사용되는 용융염(11)이 담겨 있는 용기(10)와 그 안에 양극(12)과 우라늄 덴드라이트 생성 및 성장 억제형 액체 음극이 있으며, 상기 양극과 음극 사이에 전류를 인가하여 용융염 중의 악티나이드 원소를 회수한다.
액체금속조(1) 상부에는 우라늄 덴드라이트 거름판(2)을 이동시키기 위한 장치를 설치하는데, 상기 장치는 모터(8), 구동장치(9), 연결 축(15) 등으로 구성된다. 상기 장치는 모터에 벨트를 연결시켜 수직형 및 수평형 거름판을 좌우 또는 상하로 왕복 운동시키거나, 회전형 거름판인 경우, 모터를 이용하여 시계방향과 반시계방향으로 반복하여 회전 운동시킨다.
또한, 본 발명은 상기 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치를 이용한 악티나이드계 원소 회수 방법을 제공한다.
상기 전해제련조 내에서 악티나이드계 원소 회수는 상기 전해제련조 내에서 악티나이드계 원소를 함유하는 용융염 내의 고체양극과 액체음극장치 내의 액체음극에 소정의 전류를 인가하여 악티나이드 원소를 전착시키고, 전착되는 악티나이드계 원소의 총 전착량이 액체금속의 용해도에 이론적으로 근접하면 우라늄 덴드라이트 거름판을 주기적으로 또는 연속적으로 가동하여 액체음극 표면과 내부의 우라늄 덴드라이트를 걸러내어 포집부에 모으는 것을 반복하여 수행함으로써 이루어진다.
본 발명에 따른 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치는 좌우, 상하로 왕복운동 또는 회전할 수 있는 그물망 또는 격자형 덴드라이트 거름판이 구비 되어, 상기 거름판을 액체 음극 내,외부에서 작동시켜 우라늄 덴드라이트를 주기적으로 회수하고, 회수된 우라늄 덴드라이트를 상기 액체음극 내의 일정 장소(포집부)에 보관함으로써 액체음극 조업에서 가장 큰 어려움인 우라늄 덴드라이트의 성장에 의한 액체음극의 조업 중단 또는 조업효율의 저하를 향상시킬 수 있다. 또한, 우라늄 덴드라이트를 액체음극에서 따로 모으기 때문에 덴드라이트를 액체음극 표면에서 내부로 밀어 넣는 기존의 덴드라이트 성장 억제 방식보다 전착 용량을 늘릴 수 있으며, 덴드라이트 거름판이 교반기 역할을 동시에 수행함으로써 구조가 단순해진다. 따라서 본 발명에 따른 덴드라이트 거름판이 부착된 액체음극장치를 사용하면 액체음극 조업시 안정적인 악티나이드계 원소 회수 작업을 이룰 수 있다.
상기에서 본 발명의 바람직한 예를 참조하여 설명하였지만, 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 당업자는 하기 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않은 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 따른 우라늄 덴드라이트 거름판을 좌우 운동형으로 사용한 덴드라이트 생성 및 성장 억제형 액체음극장치의 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 액체음극장치에 구비되는 덴드라이트 거름판이다.
도 3은 본 발명의 일실시형태에 따른 우라늄 덴드라이트 거름판을 상하 운동형으로 사용한 덴드라이트 생성 및 성장 억제형 액체음극의 모식도이다.
도 4은 본 발명의 일실시형태에 따른 우라늄 덴드라이트 거름판을 회전형으로 사용한 덴드라이트 생성 및 성장 억제형 액체음극의 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일실시형태에 따른 덴드라이트 생성 및 성장 억제형 액체음극장치 포함하는 전해제련조를 나타낸 모식도이다.
<주요 도면부호에 대한 간단한 설명>
1: 액체금속조 2: 우라늄 덴드라이트 거름판
3: 우라늄 덴드라이트 4: 액체 전극 리드선
5: 액체전극 6: 우라늄 덴드라이트 포집부
8: 모터 9: 거름판 구동장치
10: 전해제련조 11: 용융염 전해질
12: 양극(anode) 13: 양극 리드선
14: 전원 15: 구동장치 연결축
Claims (14)
- 액체전극을 포함하는 액체금속조와;상기 액체전극 내부에 구비되는 우라늄 덴드라이트 거름판과;상기 우라늄 덴드라이트 거름판을 좌우, 상하로 왕복 또는 회전운동시키는 구동장치와;상기 액체금속조 하부에 위치하여 액체음극장치 조업 중 생성되는 우라늄 덴드라이트를 포집할 수 있는 포집부와;상기 액체전극에 연결되는 액체전극 리드선을 포함하여 이루어지는 악티나이드계 원소 회수를 위한 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치.
- 제1항에 있어서, 상기 액체전극은 카드뮴 또는 비스무스인 것을 특징으로 하는 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 포집부는 포집된 우라늄 덴드라이트가 다시 액체음극 중앙 쪽으로 빠져나오지 못하도록 입구가 액체금속조 내부 크기보다 좁은 것을 특징으로 하는 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치.
- 제1항에 있어서, 상기 포집부는 포집된 우라늄 덴드라이트가 다시 액체음극 중앙 쪽으로 빠져나오지 못하도록 도입부에 경사를 두는 것을 특징으로 하는 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치.
- 제1항에 있어서, 상기 포집부는 포집된 우라늄 덴드라이트가 재분산되는 것을 방지하기 위하여 전자석을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치.
- 제1항에 있어서, 상기 우라늄 덴드라이트 거름판은 내부에 그물망 또는 격자형의 모양을 갖는 것을 특징으로 하는 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치.
- 제1항에 있어서, 상기 우라늄 덴드라이트 거름판의 재질은 세라믹 또는 세라 믹 코팅된 금속인 것을 특징으로 하는 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치.
- 제1항에 있어서, 상기 우라늄 덴드라이트 거름판은 수직형, 평판형 또는 회전형으로 제작되는 것을 특징으로 하는 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치.
- 제9항에 있어서, 상기 우라늄 덴드라이트 거름판이 수직형 또는 회전형인 경우, 상기 거름판은 기울여서 설치되는 것을 특징으로 하는 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치.
- 제9항에 있어서, 상기 우라늄 덴드라이트 거름판이 평판형인 경우, 양쪽 말단이 아래쪽으로 곡선을 이루도록 제작되는 것을 특징으로 하는 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치.
- 제1항에 있어서, 상기 우라늄 덴드라이트 거름판은 액체음극 내부에서 이동 하면서 액체음극 교반기의 역할을 하는 것을 특징으로 하는 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치.
- 제1항에 있어서, 상기 우라늄 덴드라이트 거름판은 액체음극 교반을 위하여 방해판을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치.
- 전해제련조 내에서 악티나이드계 원소를 함유하는 용융염 내의 고체양극과 액체음극장치 내의 액체음극에 소정의 전류를 인가하여 악티나이드 원소를 전착시키고, 전착되는 악티나이드계 원소의 총 전착량이 액체금속의 용해도에 이론적으로 근접하면 우라늄 덴드라이트 거름판을 주기적으로 또는 연속적으로 가동하여 액체음극 표면과 내부의 우라늄 덴드라이트를 걸러내어 포집부에 모으는 것을 반복하여 수행함으로써 악티나이드계 원소 회수가 이루어지는 것을 특징으로 하는 제1항의 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치를 이용한 악티나이드계 원소 회수 방법.
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| KR1020080027879A KR100962182B1 (ko) | 2008-03-26 | 2008-03-26 | 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치 및 이를이용한 악티나이드계 원소 회수 방법 |
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| KR20090102433A KR20090102433A (ko) | 2009-09-30 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101405619B1 (ko) | 2012-08-27 | 2014-06-10 | 한국수력원자력 주식회사 | 양극-액체음극 일체형 전해제련 전극구조체 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11148996A (ja) * | 1997-11-18 | 1999-06-02 | Toshiba Corp | 溶融塩電解精製装置 |
-
2008
- 2008-03-26 KR KR1020080027879A patent/KR100962182B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
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| KR101405619B1 (ko) | 2012-08-27 | 2014-06-10 | 한국수력원자력 주식회사 | 양극-액체음극 일체형 전해제련 전극구조체 |
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