KR102181217B1 - 방사성 폐기물 고화방법 및 이에 따른 방사성 폐기물 고화체 - Google Patents

방사성 폐기물 고화방법 및 이에 따른 방사성 폐기물 고화체 Download PDF

Info

Publication number
KR102181217B1
KR102181217B1 KR1020190048946A KR20190048946A KR102181217B1 KR 102181217 B1 KR102181217 B1 KR 102181217B1 KR 1020190048946 A KR1020190048946 A KR 1020190048946A KR 20190048946 A KR20190048946 A KR 20190048946A KR 102181217 B1 KR102181217 B1 KR 102181217B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
radioactive waste
weight
parts
mixture
metakaolin
Prior art date
Application number
KR1020190048946A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200125129A (ko
Inventor
엄우용
김선병
안진모
Original Assignee
포항공과대학교 산학협력단
한국원자력연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 포항공과대학교 산학협력단, 한국원자력연구원 filed Critical 포항공과대학교 산학협력단
Priority to KR1020190048946A priority Critical patent/KR102181217B1/ko
Publication of KR20200125129A publication Critical patent/KR20200125129A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102181217B1 publication Critical patent/KR102181217B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04Treating liquids
    • G21F9/06Processing
    • G21F9/16Processing by fixation in stable solid media
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28Treating solids
    • G21F9/30Processing
    • G21F9/301Processing by fixation in stable solid media

Abstract

본 발명은 방사성 폐기물 고화방법 및 이에 따른 고화체, 방사성 폐기물 처리방법에 관한 것으로서, 방사성 폐기물, 메타카올린(metakaolin) 및 활성화제가 혼합된 혼합물이 생성되는 단계를 포함하며, 상기 활성화제는 수산화칼륨 용액을 포함하는 방사성 폐기물 고화방법, 이에 따른 고화체 및 방사성 폐기물 처리방법에 관한 것이다.

Description

방사성 폐기물 고화방법 및 이에 따른 방사성 폐기물 고화체 {A method of solidifying radioactive waste and the solidified waste form thereof}
본 발명은 방사성 폐기물 고화방법 및 이에 따른 방사성 폐기물 고화체에 관한 것으로서, 방사성 폐기물에 고화물질인 메타카올린(metakaolin)과 수산화칼륨을 포함한 활성화제를 혼합하여 방사성 폐기물을 고화하는 방법 및 그 고화방법에 의해 제조된 방사성 폐기물 고화체에 관한 것이다. 본 발명에 따라 방사성 폐기물, 특히 황(sulfur)을 포함하고 있는 방사성 폐기물을 고화시켜 처리함에 있어서 방사성 폐기물 고화체의 압축강도와 방사성 폐기물의 담지율(waste loading)을 더욱 증대시킬 수 있다.
일반적으로, 원자력발전시설에서 사용하고 수명을 다하여 폐기해야 하는 원자로 장치나 장비들 중에는 방사성 물질에 오염된 것들이 대부분이다.
이와 같이 방사성 물질에 오염된 건축물, 설비, 기계장치, 구조물 등은 단순히 매립하거나 소각하지 못하고 반드시 방사성 물질을 제거하는 제염 및 절단 등의 감용처리를 한 뒤 원자력법 및 환경법상의 규정에 따라 처리되어야 한다.
이러한 처리 규정에 따라 원자력발전소에서 발생되는 농축폐액, 폐수지, 폐필터와 같은 비고정형 물질이나 고방사능 물질은 고정된 형태로 안전하게 보관하기 위해 시멘트(콘크리트), 파라핀, 아스팔트 등의 고화물질을 통하여 고화되어 저장 드럼에 담기게 된다.
노후 원자력발전소의 해체 및 제염 후 발생하는 방사성 폐기물은 다양한 금속성 방사성 핵종과 높은 농도의 황(sulfur)을 함유하고 있다. 특히 원자력발전소의 1차 계통 제염 후 발생되는 HyBRID(Hydrazine Base Reductive metal Ion Decontamination) 폐기물의 경우 많은 양의 황을 함유하고 있다.
이러한 방사성 폐기물은 방사성 폐기물 처분장에 영구적으로 처분되는데, 처분된 방사성 폐기물에 포함된 고정화된 핵종들이 인근 환경으로 유출되지 않도록 안정적인 고화처리를 하는 것이 중요하다.
이러한 중저준위 폐기물은 시멘트를 이용하여 고화처리하여 안정화를 하는 것이 일반적이다. 하지만, 시멘트를 이용해 방사성 폐기물을 고화할 경우, 시멘트의 주성분인 칼슘(calcium) 및 알루미늄(aluminum)과 황산염(sulfate) 형태의 황과의 반응으로 에트링가이트(ettringite, Ca6Al2(SO4)3(OH)12·26H2O)라는 2차 광물이 형성될 가능성이 높다.
시멘트로 고화된 방사성 폐기물 고화체 표면에서 에트링가이트(ettringite) 생성으로 인해, 균열이 생성되므로 고화체의 압축강도 및 고정화된 핵종의 침출 계수가 낮아질 가능성이 있다. 특히 시간이 지남에 따라, 처분장 환경에서 시멘트로 고화된 방사성 폐기물 고화체의 수분이 증발해가면서 구조적 안정성이 더 낮아질 가능성이 높다.
이에 따라, 칼슘이 포함되지 않는 고화물질로 방사성 폐기물을 고화시키는 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다.
(특허문헌 1) KR10-1641281 B
종래기술에 따른 문제점을 해결하고자, 방사성 폐기물 고화체의 압축강도와 침출 계수를 높일 수 있는 방사성 폐기물 고화방법 및 이에 따른 고화체를 제안하고자 한다.
구체적으로, 시멘트가 아닌 고화물질을 이용하여 방사성 폐기물을 고화하는 방법으로서, 시멘트에 포함된 칼슘 등과의 반응에 따른 문제점을 해결하고자 칼슘이 포함되지 않은 고화물질을 이용한 고화방법 및 이에 따른 고화체, 나아가 이러한 고화방법으로 방사성 폐기물을 처리하는 방법을 제안하고자 한다.
종래기술에 따른 문제점을 해결하고자, 본 발명에 따른 방사성 폐기물 고화방법은, 방사성 폐기물, 메타카올린(metakaolin) 및 활성화제가 혼합된 혼합물이 생성되는 단계를 포함하며, 상기 활성화제는 수산화칼륨 용액을 포함한다.
바람직하게는, 상기 방사성 폐기물에는 황(sulfur)이 함유되어 있다.
바람직하게는, 상기 방사성 폐기물의 100 중량부에 대해서 상기 황(sulfur)의 중량부는 10 이상이다.
바람직하게는, 상기 혼합물 100 중량부에 대한 상기 방사성 폐기물의 중량부는 10 내지 53.8이다.
바람직하게는, 상기 혼합물 100 중량부에 대한 상기 방사성 폐기물의 중량부는 40 내지 53.8이다.
바람직하게는, 상기 혼합물 100 중량부에 대한 상기 메타카올린(metakaolin)의 중량부는 33.9 내지 48.4이다.
바람직하게는, 상기 혼합물 100 중량부에 대한 상기 수산화칼륨 용액의 중량부는 30.8 내지 43.8이다.
바람직하게는, 상기 활성화제는 건식 실리카(fumed silica) 및 물을 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 혼합물 100 중량부에 대한 상기 건식 실리카(fumed silica)의 중량부는 3.5 내지 9.5이다.
바람직하게는, 상기 혼합물 100 중량부에 대한 상기 물의 중량부는 9.8 내지 22.8이다.
바람직하게는, 상기 메타카올린(metakaolin)은 카올리나이트(kaolinite)가 가열되어서 제조된다.
바람직하게는, 상기 메타카올린(metakaolin)은 상기 카올리나이트(kaolinite)가 700 내지 800℃에서 3 내지 5시간 동안 가열되어서 제조된다.
바람직하게는, 상기 방사성 폐기물과 상기 메타카올린(metakaolin)이 혼합된 이후, 상기 활성화제가 혼합된다.
또한, 종래기술에 따른 문제점을 해결하고자 한 방사성 폐기물 고화체는 본 발명에 따른 방사성 폐기물 고화방법으로 제조된다.
또한, 종래기술에 따른 문제점을 해결하고자, 본 발명에 따른 방사성 폐기물 처리방법은, 방사성 폐기물, 메타카올린(metakaolin) 및 활성화제가 혼합되어 혼합물이 생성되는 단계를 포함하며, 상기 활성화제는 수산화칼륨 용액을 포함한다.
바람직하게는, 상기 방사성 폐기물에는 황(sulfur)이 함유되어 있다.
바람직하게는, 상기 방사성 폐기물의 100 중량부에 대하여 상기 황(sulfur)의 중량부는 10 이상이다.
바람직하게는, 상기 혼합물의 100 중량부에 대하여 상기 방사성 폐기물의 중량부는 10 내지 53.8이다.
바람직하게는, 상기 혼합물의 100 중량부에 대하여 상기 방사성 폐기물의 중량부는 40 내지 53.8이다.
바람직하게는, 상기 메타카올린(metakaolin)은 카올리나이트(kaolinite)가 가열되어서 제조되며, 상기 활성화제는 건식 실리카(fumed silica) 및 물을 더 포함한다.
본 발명에 따라, 종래기술에 따른 고화물질인 시멘트와 달리, 칼슘이 제외된 고화물질을 이용하여 고화된 방사성 폐기물 고화체는 칼슘과 황과의 반응에 따른 균열이 발생되지 않아 구조적으로 매우 안정적이며, 특히 높은 비율로 황을 포함하고 있는 방사성 폐기물의 경우에 본 발명에 따른 고화방법으로 장기적으로 안정적으로 방사성 폐기물 고화체로 처리될 수 있다.
나아가, 종래기술에 따른 고화물질보다 높은 담지율을 유지할 수 있어, 경제성 측면에서도 우수한 방사성 폐기물 고화방법 및 방사성 폐기물 처리방법이다.
도 1은 지오폴리머를 합성하는 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 방사성 폐기물의 고화방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 나트륨 및 칼륨 기반의 방사성 폐기물 고화방법에 따른 방사성 폐기물 고화체의 압축강도를 비교한 데이터를 도시한 도면이다.
도 4는 나트륨 및 칼륨 기반의 지오폴리머의 고화시점을 비교한 데이터를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의성을 위해 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1을 참조하여 지오폴리머 합성방법을 설명한다.
지오폴리머는 알루미노 실리케이트 원료와 알칼리 활성화제의 화학 반응으로 저온에서 경화되는 무기중합체 중 하나로서, 시멘트와 달리, 칼슘을 포함하고 있지 않다. 칼슘을 포함하고 있지 않은 고화물질로서 시멘트를 대체할 수 있는 지오폴리머의 합성방법으로서, 메타카올린(metakaolin)을 이용한 지오폴리머의 합성방법을 도 1을 참조하여 설명한다.
메타카올린(metakaolin)은 카올리나이트(kaolinite)를 750℃에서 4시간 동안 가열하여 제조하였다.
활성화제(activator solution)는 건식 실리카(Fumed silica), 물 및 수산화칼륨 용액을 혼합하여 제조하였다. 활성화제는 합성 반응성을 높이기 위해, 25℃ 오븐에서 12시간 이상 반응시킨 후 지오폴리머의 합성에 사용하였다.
활성화제를 담고 있는 용기에 제조된 메타카올린(metakaolin)을 투입한 후 약 3분간 막대 수저를 사용해 교반하였다. 이후, 유성 원심혼합기(planetary centrifugal mixer)를 사용하여 1000rpm에서 90초 동안 혼합하였다. 혼합 이후, 생성된 페이스트를 원통형 몰드에 투입한 뒤, 진동 탁자에서 25분 동안 기포를 제거하였으며, 상온에서 7일 동안 양생하였다.
도 2를 참조하여 방사성 폐기물 고화체를 제조하는 방사성 폐기물 고화방법을 설명한다.
본 발명에서 방사성 폐기물 고화체란 고화물질과 방사성 폐기물이 섞여서 혼합된 상태에서 고화된 것을 지칭한다.
상술한 지오폴리머 합성방법에서의 조건을 변경한 상태에서, 기존 지오폴리머 합성방법에 사용된 고화물질과 방사성 폐기물이 혼합되고 고화되어 방사성 폐기물 고화체가 제조된다.
구체적으로, 지오폴리머 합성방법에서 기술된 방법으로 제조된 파우더 상태인 메타카올린(metakaolin)과 방사성 폐기물을 최적화된 비율로 혼합하고, 지오폴리머 합성방법에서 기술한 바와 같이 적정 비율의 건식 실리카(fumed silica)를 물과 수산화칼륨 용액을 혼합하여 활성화제를 만든다.
활성화제는 합성 반응성을 높이기 위해 25℃ 오븐에서 12시간 이상 반응시킨 후 방사성 폐기물 고화체 제조에 사용하였다. 이후, 활성화제를 담고 있는 용기에 메타카올린(metakaolin) 및 방사성 폐기물을 투입하여 혼합물을 생성시켰다. 혼합물을 약 3분간 막대 수저를 사용해 교반하였다.
이후, 유성 원심혼합기(planetary centrifugal mixer)를 사용하여 1000rpm에서 90초 동안 혼합하였다. 혼합 이후, 페이스트 형태의 혼합물을 원통형 몰드에 투입한 뒤, 진동 탁자에서 25분 동안 기포를 제거하였으며, 상온에서 7일 동안 양생하였다.
상술한 방사성 폐기물 고화방법에 따라 방사성 폐기물의 담지율을 53.8%까지 증대시킬 수 있다. 이하, 본 발명에 따른 방사성 폐기물 고화방법에 따른 방사성 폐기물과 고화물질의 혼합 비율은 다음과 같다.
방사성 폐기물, 메타카올린(metakaolin) 및 활성화제가 혼합된 혼합물 100 중량부에 대해서, 혼합된 방사성 폐기물의 중량부는 10 내지 53.8일 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이 방사성 폐기물의 담지율을 53.8 중량부까지 증대시킬 수 있다. 바람직하게는, 40 내지 53.8 중량부일 수 있다.
혼합된 방사성 폐기물의 중량부가 10 내지 53.8임에 따라, 혼합물 100 중량부에 대해서 혼합된 메타카올린의 중량부는 33.9 내지 48.4일 수 있다. 바람직하게는, 혼합된 방사성 폐기물의 중량부가 40 내지 53.8임에 따라, 혼합물 100 중량부에 대해서 혼합된 메타카올린의 중량부는 33.9 내지 45.9일 수 있다.
혼합된 방사성 폐기물의 중량부가 10 내지 53.8임에 따라, 혼합물 100 중량부에 대해서 혼합된 수산화칼륨 용액의 중량부는 30.8 내지 43.8일 수 있다. 바람직하게는, 혼합된 방사성 폐기물의 중량부가 40 내지 53.8임에 따라, 혼합물 100 중량부에 대해서 혼합된 수산화칼륨 용액의 중량부는 30.8 내지 41.6일 수 있다.
혼합된 방사성 폐기물의 중량부가 10 내지 53.8임에 따라, 혼합물 100 중량부에 대해서 혼합된 건식 실리카(fumed silica)의 중량부는 3.5 내지 9.5일 수 있다. 바람직하게는, 혼합된 방사성 폐기물의 중량부가 40 내지 53.8임에 따라, 혼합물 100 중량부에 대해서 혼합된 건식 실리카(fumed silica)의 중량부는 3.5 내지 4.7일 수 있다.
혼합된 방사성 폐기물의 중량부가 10 내지 53.8임에 따라, 혼합물 100 중량부에 대해서 혼합된 물의 중량부는 9.8 내지 22.8일 수 있다. 바람직하게는, 혼합된 방사성 폐기물의 중량부가 40 내지 53.8임에 따라, 혼합물 100 중량부에 대해서 혼합된 물의의 중량부는 16.8 내지 22.8일 수 있다.
도 3을 참조하여, 본 발명에 따라 고화된 수산화칼륨 기반(K1)에서 제조된 방사성 폐기물 고화체와, 수산화칼륨을 수산화나트륨으로 대체한 수산화나트륨 기반(Na1)에서 제조된 방사성 폐기물 고화체의 압축강도를 비교 설명하되, 방사성 폐기물의 담지율에 따른 압축강도를 비교 설명한다.
수산화나트륨 기반(Na1)에서의 방사성 폐기물 고화체는, 활성화제에서 수산화칼륨을 수산화나트륨으로 대체한 것으로, 수산화칼륨을 수산화나트륨으로 대체함에 있어서, 수산화나트륨 기반(Na1)의 활성화제에서 메타카올린에 포함된 알루미늄과 나트륨의 몰 비율을, 수산화칼륨 기반(K1)의 활성화제에서 메타카올린에 포함된 알루미늄과 칼륨의 몰 비율과 동일하게 하였다.
수산화칼륨 기반(K1)의 활성화제를 사용한 방사성 폐기물 고화체의 압축강도가 전반적으로 수산화나트륨 기반(Na1)의 활성화제를 사용한 방사성 폐기물 고화체보다 높았다. 방사성 폐기물 담지율이 40% 이상일 때, 수산화칼륨 기반(K1)한 방사성 폐기물 고화체가 더 적합함을 확인할 수 있었고, 방사성 폐기물의 담지율이 20% 이상에서 오히려 압축강도가 서서히 올라감을 확인할 수 있었다. 도 3에서는 40%까지 담지율이 증대됨을 확인할 수 있으나, 실험 결과 최대 53.8%까지 담지율이 증대됨을 확인할 수 있었다.
도 4를 참조하여 방사성 폐기물의 담지율 증대 원인에 대해서 설명한다.
방사성 폐기물 특히, HyBRID 폐기물의 성상을 살펴보면 다음 표 1과 같다.
SiO2 BaO SO3 Na2O Al2O3 MnO Fe2O3 LOI
33.7 36.8 18.3 2.26 1.51 1.23 1.34 4.84
HyBRID 폐기물을 살펴보면, 이산화규소(SiO2)가 전체 성분 중에 많은 함유량으로 포함되어 있음을 알 수 있다. 이러한 이산화규소는 pH가 높은 조건에서 용해도가 증가되는 것으로 알려져 있다.
지오폴리머 제조시 사용되는 활성화제의 pH는 12 이상이다. 이에 따라, 지오폴리머 제조시 사용되는 활성화제 하에서 이산화규소의 용해도는 더욱 증대될 것이다.
도 4는 수산화나트륨 기반(Na1)의 메타카올린(metakaolin) 및 활성화제가 혼합되어 제조되는 지오폴리머가 고화되기 시작하는 시점과, 수산화칼륨 기반(K1)의 메타카올린(metakaolin) 및 활성화제가 혼합되어 제조되는 지오폴리머가 고화되기 시작하는 시점을 비교한 그래프이다.
도 4에서 빨간선은 수산화나트륨 기반(Na1)의 지오폴리머이고, 검은선은 수산화칼륨 기반(K1)의 지오폴리머이다.
수산화나트륨 기반(Na1)의 지오폴리머에서는 약 3시간 이후에 경화(hardening) 반응이 우세해 짐을 알 수 있고, 수산화칼륨 기반(K1)의 지오폴리머에서는 약 12.5시간 이후에 경화 반응이 우세해 짐을 알 수 있다.
이에 따라, 수산화나트륨 기반(Na1)의 혼합된 혼합물보다, 수산화칼륨 기반(K1) 하에 혼합된 혼합물에 이산화규소가 더 많이 용해되었을 것으로 예측할 수 있다. 수산화칼륨 기반(K1)에서 혼합된 혼합물의 고화시점이 수산화나트륨 기반(Na1) 하에 혼합된 혼합물의 고화시점보다 더 늦은 시점이기 때문이다.
즉, 수산화칼륨 기반(K1) 하에 혼합된 혼합물이 보다 빨리 고화되기 때문에 그만큼 이산화규소가 용해될 시간이 적어 더 적은 양의 이산화규소가 용해될 것이며, 수산화나트륨 기반(Na1) 하에 혼합된 혼합물이 보다 늦게 고화되기 때문에 그만큼 이산화규소가 용해될 시간이 더 많아 많은 양의 이산화규소가 용해될 것이다.
방사성 폐기물의 주요 성분은 이산화규소이고, 따라서 이산화규소가 많은 양으로 용해되어 고화되는 경우, 방사성 폐기물의 담지율이 증대된다고 볼 수 있다. 이로 인해, 수산화칼륨 기반(K1)에서 제조된 방사성 폐기물 고화체의 방사성 폐기물의 담지율은, 수산화나트륨 기반(Na1)에서 제조된 방사성 폐기물 고화체의 방사성 폐기물의 담지율보다 더 높게 나온 것으로 예측된다.
결론적으로, 이산화규소를 많은 양으로 함유한 방사성 폐기물의 담지율을 올릴 때, 그리고 황이 10% 이상으로 함유된 방사성 폐기물의 경우에 수산화칼륨 기반(K1)에서 제조된 방사성 폐기물 고화체가 수산화나트륨 기반(Na1)에서 제조된 방사성 폐기물에 비해 더 구조적으로 안정적이고 우수한 고화체이며, 이러한 방사성 폐기물 고화체는 상술한 바와 같이 최적화된 혼합 비율로 제조될 수 있다.
경제성 측면에서 살펴보건대, 2017년 산업통상자원부는 원자력 발전소 1기를 해체하기 위한 비용을 7,515억원으로 예상하고 있는데, 이 금액은 방사성 폐기물의 처분 비용을 고려한 결과로, 중저준위 방사성 폐기물 비용이 포함된 금액이다. 중저준위 방사성 폐기물 처분 비용은 200L 드럼당 평균 1,373만원으로 알려져 있다.
예를 들어, 방사성 폐기물 100Kg을 드럼 1개로 처분했을 때, 비용은 1,373만원이 소요되는데, 만약 방사성 폐기물이 드럼 1개에 200Kg이 들어간다면, 1,373만원을 절약할 수 있다.
본 발명을 통해 방사성 폐기물 담지율을 기존 30%에서 53.8%로 증대시킨다면, 기존 고화체보다 약 24%의 방사성 폐기물을 더 담지할 수 있으므로, 경제성이 24% 올라간다고 할 수 있다. 나아가 방사성 폐기물의 담지율이 증대됨에 따라 고화물질이 소요되는 양이 줄어드는데, 이에 따라 비용 절감이 따른다고 볼 수 있다.
이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 방사성 폐기물, 메타카올린(metakaolin) 및 활성화제가 혼합된 혼합물이 생성되는 단계를 포함하며,
    상기 활성화제는 건식 실리카(fumed silica), 물 및 수산화칼륨 용액을 포함하는 방사성 폐기물 고화방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사성 폐기물에는 황(sulfur)이 함유되어 있는 방사성 폐기물 고화방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 방사성 폐기물의 100 중량부에 대해서 상기 황(sulfur)의 중량부는 10 이상인 방사성 폐기물 고화방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼합물 100 중량부에 대한 상기 방사성 폐기물의 중량부는 10 내지 53.8인 방사성 폐기물 고화방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 혼합물 100 중량부에 대한 상기 방사성 폐기물의 중량부는 40 내지 53.8인 방사성 폐기물 고화방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼합물 100 중량부에 대한 상기 메타카올린(metakaolin)의 중량부는 33.9 내지 48.4인 방사성 폐기물 고화방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼합물 100 중량부에 대한 상기 수산화칼륨 용액의 중량부는 30.8 내지 43.8인 방사성 폐기물 고화방법.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼합물 100 중량부에 대한 상기 건식 실리카(fumed silica)의 중량부는 3.5 내지 9.5인 방사성 폐기물 고화방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼합물 100 중량부에 대한 상기 물의 중량부는 9.8 내지 22.8인 방사성 폐기물 고화방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 메타카올린(metakaolin)은 카올리나이트(kaolinite)가 가열되어서 제조되는 방사성 폐기물 고화방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 메타카올린(metakaolin)은 상기 카올리나이트(kaolinite)가 700 내지 800℃에서 3 내지 5시간 동안 가열되어서 제조되는 방사성 폐기물 고화방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사성 폐기물과 상기 메타카올린(metakaolin)이 혼합된 이후, 상기 활성화제가 혼합되는 방사성 폐기물 고화방법.
  14. 제 1 항 내지 제 7항 및 제9항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 따른 방사성 폐기물 고화방법에 따라 제조된 방사성 폐기물 고화체.
  15. 방사성 폐기물, 메타카올린(metakaolin) 및 활성화제가 혼합되어 혼합물이 생성되는 단계를 포함하며,
    상기 활성화제는 건식 실리카(fumed silica), 물 및 수산화칼륨 용액을 포함하는 방사성 폐기물 처리방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 방사성 폐기물에는 황(sulfur)이 함유되어 있는 방사성 폐기물 처리방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 방사성 폐기물의 100 중량부에 대하여 상기 황(sulfur)의 중량부는 10 이상인 방사성 폐기물 처리방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 혼합물의 100 중량부에 대하여 상기 방사성 폐기물의 중량부는 10 내지 53.8인 방사성 폐기물 처리방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 혼합물의 100 중량부에 대하여 상기 방사성 폐기물의 중량부는 40 내지 53.8인 방사성 폐기물 처리방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 메타카올린(metakaolin)은 카올리나이트(kaolinite)가 가열되어서 제조되는 방사성 폐기물 처리방법.
KR1020190048946A 2019-04-26 2019-04-26 방사성 폐기물 고화방법 및 이에 따른 방사성 폐기물 고화체 KR102181217B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190048946A KR102181217B1 (ko) 2019-04-26 2019-04-26 방사성 폐기물 고화방법 및 이에 따른 방사성 폐기물 고화체

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190048946A KR102181217B1 (ko) 2019-04-26 2019-04-26 방사성 폐기물 고화방법 및 이에 따른 방사성 폐기물 고화체

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200125129A KR20200125129A (ko) 2020-11-04
KR102181217B1 true KR102181217B1 (ko) 2020-11-20

Family

ID=73571146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190048946A KR102181217B1 (ko) 2019-04-26 2019-04-26 방사성 폐기물 고화방법 및 이에 따른 방사성 폐기물 고화체

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102181217B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102375027B1 (ko) * 2021-06-11 2022-03-15 포항공과대학교 산학협력단 붕소가 포함된 방사성 폐기물 고화방법 및 이에 따른 방사성 폐기물 고화체

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4603941B2 (ja) * 2005-06-24 2010-12-22 株式会社日立製作所 放射性廃棄物の固化処理方法
JP2014032031A (ja) * 2012-08-01 2014-02-20 Kyoto Univ セシウム含有廃棄物の処理方法。

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4603941B2 (ja) * 2005-06-24 2010-12-22 株式会社日立製作所 放射性廃棄物の固化処理方法
JP2014032031A (ja) * 2012-08-01 2014-02-20 Kyoto Univ セシウム含有廃棄物の処理方法。

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200125129A (ko) 2020-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1212128A (en) Encapsulation of ion exchange resins in the presence of boric acid
US5960368A (en) Method for acid oxidation of radioactive, hazardous, and mixed organic waste materials
JP3150445B2 (ja) 放射性廃棄物の処理方法,放射性廃棄物の固化体及び固化材
EP1864299B1 (en) Waste disposal method
JP2015231610A (ja) 汚染水の処理方法
EP0644555B1 (en) Preparation of inorganic hardenable slurry and method for solidifying wastes with the same
KR102181217B1 (ko) 방사성 폐기물 고화방법 및 이에 따른 방사성 폐기물 고화체
KR20220103125A (ko) 액체 삼중수소 포함 방사성 폐기물의 처리 방법
JP6941514B2 (ja) セシウム含有廃棄物のセシウム固定化方法
JP2000081499A (ja) 放射性廃棄物の処理方法,放射性廃棄物の固化体及び固化材
JP6151084B2 (ja) 放射性廃棄物の固化処理方法
JPS63150696A (ja) 貯蔵を目的とした廃棄物含有ブロック及びその製造方法
US5569153A (en) Method of immobilizing toxic waste materials and resultant products
KR20170089042A (ko) 첨가제-함유 알루미노보로실리케이트 및 그 제조방법
Ghattas et al. Cement-polymer composite containers for radioactive wastes disposal
JP2781566B2 (ja) 放射性廃棄物のセメント固化方法及び固化体
RU2706019C1 (ru) Способ переработки жидких радиоактивных отходов, содержащих, в том числе, изотопы трития
KR101940033B1 (ko) 방사화 콘크리트를 재활용한 방사성 폐기물 처리용 고화재의 제조방법 및 이를 이용한 방사성 폐기물의 처리방법
KR102593572B1 (ko) 방사성 폐기물 고화방법 및 이에 따른 방사성 폐기물 고화체
KR102375027B1 (ko) 붕소가 포함된 방사성 폐기물 고화방법 및 이에 따른 방사성 폐기물 고화체
JPH0232600B2 (ja) Ionkokanjushisuiseiekikongobutsuosementochunifunyusuruhoho
JP3833294B2 (ja) 放射性廃棄物の固型化方法
JP4603941B2 (ja) 放射性廃棄物の固化処理方法
Bayoumi Cementation of radioactive liquid scintillator waste simulate
JP5044280B2 (ja) 放射性廃棄物の固化処理方法及び固化処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant