KR102521899B1 - 원자력 시스템 및 구성 요소의 탄소강 패시베이션에 의한 재오염 경감 방법 - Google Patents

원자력 시스템 및 구성 요소의 탄소강 패시베이션에 의한 재오염 경감 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 원자로(nuclear reactor) 또는 관련 물- 함유 시스템 및 구성 요소(related water-containing systems and components)에서 탈오염 공정을 수행하여 탄소강 표면의 재오염을 경감시키는 방법에 관한 것이다. 이러한 방법은, 탈오염 공정이 완결된 직후, 상기 시스템 또는 구성 요소가 서비스 상태로 복귀되기 전에 탄소강 표면의 패시베이션 공정(passivation process)을 수행하는 단계를 포함한다. 특정 실시양태에서, 킬레이트제가 탈오염 공정에서 사용되며, 상기 탈오염 공정의 완결 후에 잔류하여 후속 패시베이션 공정에서 사용된다. 이러한 패시베이션 공정은 탈오염된 탄소강 표면의 재오염을 감소시키는데 효과적인 패시베이션 피막을 형성한다.

Description

원자력 시스템 및 구성 요소의 탄소강 패시베이션에 의한 재오염 경감 방법
본 발명은 원자로(nuclear reactor)의 물-함유 시스템(water-containing system)에서 탈오염 공정(decontamination process)에 노출되는 금속 표면, 보다 구체적으로는 탄소강과 같은 금속 표면의 패시베이션(passivation) 방법에 관한 것이다.
온수(hot water)에 노출되는 대부분의 금속 표면은 부식되어 금속 산화물 피막의 층을 형성한다. 이러한 산화물 피막이 방사성 종을 함유하는 물 중에 형성되거나, 아니면 방사성 종을 함유하는 물에 노출되는 경우, 상기 방사성 종은 부식층에 트래핑될 수 있다. 원자로 내의 배관, 튜빙 및 수냉 시스템의 구성 요소의 내부 표면 상에 방사성 물질이 축적되면 바람직하지 않은 방사선 장(radiation field)을 생성하여 유지 보수 작업자에게 심각한 위험을 초래할 수 있다. 방사성 물질은 탈오염에 의해 제거될 수 있다. 탈오염은 일반적으로는 세척, 가열, 화학적 작용 또는 전기화학적 작용, 및 기계적 작용에 의해 표면으로부터 오염 물질을 제거하는 것으로서 정의된다. 탈오염은 선량 준위를 줄이기 위하여 구성 요소에서 오염 물질, 예를 들면, 방사성 물질을 제거하는데 효과적일 수 있다. 이러한 유해 물질을 제거하는 일반적인 방법은 수성 탈오염 용액, 즉 오염된 산화물 층을 용해시키고/시키거나 느슨하게 만들고, 용해되거나 느슨해진 물질을 시스템으로부터 수세하여 제거하는 화학 용액을 사용하는 방법이다. 이러한 공정은 통상 화학적 탈오염이라 지칭된다.
부식 과정에 의해 금속 표면 상에 형성되는 산화물의 유형은 금속 성분의 특정 합금 및 수중에서의 화학적 조건에 좌우한다. 적절한 화학 물질을 선택하면, 탈오염 공정을 이용하여 방사성 핵종을 함유하는 거의 모든 금속 산화물 피막을 금속 표면으로부터 제거할 수 있다. 추가적인 잇점은 화학적 탈오염으로 복잡한 표면 기하학적 구조를 처리할 수 있다는 사실이다. 그러나, 화학적 탈오염의 주요 단점은 최종 처리 및 컨디셔닝을 위한 적절한 처리를 필요로 하는 2차 액체 폐기물이 발생한다는 점이다.
제염 후, 탈오염된 금속 표면은 재노출되어 냉각수와 접촉하게 되며, 이는 본래 표면을 부식시켜 금속 산화물 피막을 형성시킨다. 경감 공정이 없으면, 탈오염된 금속 표면이 재오염되고 그 안에 함유된 방사성 물질로 금속 산화물 피막을 재형성한다. 따라서, 당 업계에 탈오염된 금속 표면의 재오염을 경감시키기 위한 방법을 제공할 필요가 있다. 본 발명은 탈오염 공정의 완결 직후에 탈오염된 금속 표면 상에 패시베이션 막을 직접 형성하는 단계를 포함하는 경감 방법을 제공한다. 이러한 경감 방법은 탈오염 시스템 또는 구성 요소가 서비스되지 않는 동안 수행된다. 이러한 패시베이션 공정은 탈오염 공정에서 이전에 사용된 화학 용매를 사용하여 수행될 수 있다. 용매를 사용하면 탈오염 공정 및 패시베이션 공정에 의해 생성될 수 있는 2차 폐기물을 감소시키거나 최소화하는데 유리하다. 일반적으로, 탈오염 및 패시베이션 기술은 연마 입자, 액체 유출물, 배기 가스 및 에어로졸과 같은 2차 폐기물을 생성한다. 이러한 폐기 물질의 생성을 통제하는 방법은, 그것이 작업자의 안전(예를 들면, 에어로졸의 생성, 이러한 폐기물의 처리 등)에 영향을 미칠 수 있고 폐기물 관리(처리를 필요로 하는 더 많은 폐기물)에 영향을 줄 수 있기 때문에 중요하다. 또한, 탈오염 공정 및 패시베이션 공정에서, 최종 폐기물은 농축되므로 상당한 방사선원을 나타낸다.
하나의 양태에서, 본 발명은 원자로의 물-함유 시스템 또는 구성 요소에서 탈오염된 탄소강 표면의 재오염을 경감시키는 방법을 제공한다. 이러한 방법은 물-함유 시스템 또는 구성 요소에서 산화물-함유 탄소강 표면의 탈오염을 수행하는 단계를 포함하되, 이러한 단계는 상기 물-함유 시스템 또는 구성 요소의 작동을 중단하고, 상기 물-함유 시스템 또는 구성 요소에 킬레이트제를 포함하는 탈오염 용매를 첨가하여 산화물-함유 탄소강 표면과 접촉시키고, 상기 산화물-함유 탄소강 표면으로부터 산화물을 제거하여 탈오염된 탄소강 표면을 생성하는 것을 포함한다. 상기 방법은, 탈오염 단계를 수행한 후 및 물-함유 시스템 또는 구성 요소를 다시 작동시키기 전에, 상기 물-함유 시스템 또는 구성 요소에 패시베이션 용매를 제공하는 단계; 상기 패시베이션 용매에 가성 물질(caustic) 및 산화제를 첨가하여 패시베이션 용액을 형성하는 단계; 상기 탈오염된 탄소강 표면 상에서 패시베이션을 유도하여 패시베이션 피막을 형성하는 단계; 상기 물-함유 시스템 또는 구성 요소를 다시 작동시키는 단계; 및 패시베이션 피막을 형성한 결과로서, 상기 탈오염된 탄소강 표면 상에서의 산화물의 재성장을 감소시키는 단계를 더 포함한다. 탈오염 용매 및 패시베이션 용매는 동일하거나 상이하며, 동일할 경우, 탈오염 용매는 선택적으로는 후속 패시베이션 공정에서 재사용하기 위하여 탈오염 후에 물-함유 시스템 또는 구성 요소내에 잔류한다.
킬레이트제는 시트르산을 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 킬레이트제는 시트르산, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), 니트릴로트리아세트산(NTA), 아스코르브산, 피콜린산, 에틸렌디아민(EDA), 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 또한, 특정 실시양태에서, 킬레이트제는 패시베이션 용액의 약 0.5 g/L 내지 약 2.0 g/L, 또는 패시베이션 용액의 약 1.75 g/L를 구성하는 양으로 존재한다.
용매는 옥살산 및 시트르산을 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 옥살산은 패시베이션 용액의 약 0.2 g/L 내지 약 0.75 g/L를 구성하는 양으로 존재한다.
가성 물질은 수산화암모늄을 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 가성 물질은 수산화암모늄, 수산화나트륨, 중탄산나트륨, 하이드라진, 에틸렌디아민(EDA), 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 또한, 특정 실시양태에서, 가성 물질은 패시베이션 용액의 pH를, 예를 들면, 약 9 내지 약 9.5의 범위로 증가시키기에 충분한 양으로 존재한다.
산화제는 과산화수소를 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 킬레이트제는 과산화수소, 오존, 산소, 과망간산칼륨, 아질산나트륨, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 또한, 특정 실시양태에서, 산화제는 패시베이션 용액에서 0 mV SCE를 초과하는 산화 환원 전위(oxidation reduction potential)(ORP)를 달성하기에 충분한 양으로 존재한다.
본 발명은 원자로 및 관련 물- 함유 시스템에서 탈오염 공정 후, 예를 들면 화학적 탈오염 공정 후에 탄소강 시스템 및 구성 요소의 재오염을 경감, 예를 들면, 감소시키기 위한 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 유동-보조식 부식(flow-assisted corrosion)에 대한 내성을 제공한다. 탈오염 공정의 완결 직후, 예를 들면, 탈오염 공정의 완결 후 즉시, 패시베이션 공정이 개시되어 탄소강 시스템 또는 구성 요소의 탈오염된 표면 상에 패시베이션 피막을 형성한다. 탈오염 및 패시베이션 공정은 킬레이트제를 사용한다. 따라서, 특정 실시양태에서, 탈오염 공정이 완료되었을 때, 킬레이트제는 시스템 또는 구성 요소내에 잔류하며 차후에 패시베이션 공정에 사용된다. 패시베이션 공정은 탈오염 공정 이후에 수행되지만, 탈오염된 시스템 또는 구성 요소가 서비스 중단되고 서비스 상태로 복귀하기 전에 수행된다. 또한, 탈오염 및 패시베이션 공정은 원자로가 작동하는 동안에, 또는 정지 상태에 있는 동안 및 작동을 시작하기 전에 수행될 수도 있다. 특정 실시양태에서, 패시베이션 공정은 탈오염 공정이 완결된 즉시 개시된다.
원자로의 물-함유 시스템 및 구성 요소의 탄소강 표면이 물과의 접촉의 결과로 부식을 경험하는 것이 일반적이다. 원자로의 작동 중에, 탄소강 표면에 산화물이 증착되어 산화물 피막을 형성한다. 시스템 또는 구성 요소의 환경으로 인하여, 산화물 피막은 방사성 핵종 및 다른 오염 물질을 함유할 수 있다. 다양한 이유로 산화물 피막 및 그 안에 함유된 오염 물질, 예를 들면, 방사성 물질을 제거할 필요가 있다. 예를 들면, 탈오염은 시설 관리요원에 대한 선량 노출의 위험을 감소시키고 기능을 수행하는 시스템 또는 구성 요소의 신뢰성 및 수명을 증가시킨다. 전형적인 탈오염 공정은 탈오염 처리될 구성 요소 또는 시스템의 서비스를 중지시키는 단계를 포함한다. 예를 들면 원자로의 핵연료 재장전을 위한 정지 도중에 원자로는 작동하거나 작동하지 않을 수 있다. 또한, 탈오염 공정은 산화물 피막 및 오염 물질의 제거를 위하여 구성 요소 또는 시스템, 또는 그의 부품(들)에 화학 물질을 첨가하는 단계를 포함한다. 전형적으로, 화학적 탈오염 공정에서 사용되는 화학 물질은 산화물 피막을 실질적으로 제거하고 시스템 또는 구성 요소의 맨 표면(bare surface)을 노출시키는데 효과적이다. 그러나, 시스템 또는 구성 요소가 서비스 상태로 복귀하여 원자로가 작동 중일 때, 탈오염된 (청결한) 금속, 예를 들면 탄소강, 표면은 재노출되어 물 및 관련 오염 물질과 접촉하고, 재오염, 예를 들면, 산화물 피막을 형성하여 유동-보조식 부식되기 쉽다.
제염된 표면은 초기에 빠른 부식을 경험하고 산화물 피막을 개질하기 시작하는 것으로 밝혀졌다. 맨 메탈 표면은 빠르게 부식한다. 연장된 기간, 예를 들면, 약 2년이 경과한 후, 산화물 피막은 성숙되고 추가적인 성장은 상당히 느려진다. 산화물 피막내에 혼입된 오염 물질, 예를 들면, 방사성 물질의 상당 부분은 막의 빠른 성장 초기에 발생한다. 막 성장이 빠르면 빠를수록 오염 물질의 혼입이 점점 더 빨라진다. 특정 이론에 구애받지 않고, 탈오염된 표면이 물에 재노출된 후 처음 2 또는 3개월내에 산화물 피막의 약 50%가 재형설될 것으로 추정된다. 이러한 빠른 재성장 기간 동안, 원자력 발전소는 전형적으로는 정전 활동 수행 및 원자로 재가동과 관련된 유동 및 화학적인 변화를 경험하게 된다. 이러한 변화를 격는 동안, 방사성 물질 및 오염 물질이 플랜트내로 이동하게 되므로, 산화물 피막이 방사성 핵종 및 오염 물질의 혼입에 가장 취약한 기간에, 냉각수 내의 이러한 방사성 핵종 및 오염 물질의 수준이 최대가 된다. 결과적으로, 시스템 또는 구성 요소의 탈오염된 탄소강 표면과 관련된 선량률(dose rate)은 탈오염 공정을 수행하기 전에 존재하였던 수준과 유사한 수준으로 되돌아가는 것이 일반적이라고 밝혀졌다.
본 발명에 따르면, 탈오염 공정 직후, 즉, 시스템 또는 구성 요소가 서비스 상태로 복귀하기 전에, 초기 패시베이션 피막이 탄소강 표면 상에 생성되어 탄소강 시스템 또는 구성 요소가 서비스 상태로 복귀한 후 및 원자로의 작동 도중에 물에 재노출될 때 상기 탄소강 시스템 또는 구성 요소의 탈오염된 표면, 예를 들면, 맨 표면 상에서 산화물 피막이 초기에 급속하게 형성하는 것을 필수적으로 불가능하게 한다. 패시베이션 피막의 존재는 시스템 또는 구성 요소의 탈오염된 표면이 초기에 서비스 상태로 복귀될 때 초기의 급속한 산화물 성장 기간 동안에 산화물 피막이 형성하는 것을 감소시키거나 불가능하게 만들 수 있다. 산화물 피막은 맨 금속 표면상의 산화물 피막의 발달과 비교하였을 때 패시베이션 금속 표면상에서 서서히 발달한다. 패시베이션 피막은 산화물 피막의 성장을 지연시키는데 효과적이다. 따라서, 물 중에서의 방사성 핵종 및 오염 물질 수준이 높은 경우, 산화물 피막의 성장 속도가 느려지며, 결과적으로, 보다 낮은 농도의 방사성 핵종 및 오염 물질이 막내로 혼입된다. 따라서, 패시베이션 피막은 부식을 효과적으로 늦출 수 있으며, 부식 속도가 느리지면 냉각수에서의 방사성 핵종 및 오염 물질의 흡수가 느려진다.
물-함유 시스템 또는 구성 요소의 탄소강 표면의 화학적 탈오염은 표면으로부터 산화물 피막의 제거를 수행하기 위하여 시트록스(CITROX) 유기산과 같은 용매의 사용을 포함한다. 시트록스는 시트르산, 예를 들면, 킬레이트제, 및 옥살산의 혼합물이다. 전형적으로, 화학적 탈오염 공정이 완료되면, 용매는 폐기를 위하여 시스템 또는 구성 요소로부터 제거된다. 그러나, 본 발명의 특정 실시양태에서, 탈오염 공정이 완결된 직후, 시트록스는 후속 패시베이션 공정에 사용하기 위하여 시스템 또는 구성 요소내에 잔류한다.
시트록스내의 시트르산은 패시베이션 공정에서 킬레이트제로서 사용한다. 시트록스 탈오염 종결시, 시트르산 농도는 약 0.5 g/L 내지 약 2.0 g/L 또는 약 1.75 g/L이고, 옥살산은 약 0.2 g/L 내지 약 0.5 g/L이며, 용해된 철은 약 20 내지 약 100 ppm이다. 킬레이트제, 예를 들면, 시트르산은 금속 수산화물의 침전을 방지한다. 화학적 탈오염은 전형적으로는 약 200℉의 온도에서 수행된다. 패시베이션을 위한 적용 온도는 약 140℉ 내지 160℉의 범위이다. 따라서, 탈오염 후, 탈오염된 시스템 또는 구성 요소는 패시베이션의 적용 온도로 냉각된다. 특정 실시양태에서, 공정 히터(process heater)는 꺼지고 시트록스 용매는 대략 60℃로 냉각된다.
설명의 편의를 위하여, 시트록스 용매는 본 명세서 전반에 걸쳐 주로 인용된다. 그러나, 시트록스 이외의 다른 탈오염 용매 및 시트르산 이외의 다른 킬레이트제가 사용될 수도 있다는 사실이 고려되고 이해된다. 예를 들면, 적합한 대용 킬레이트제는 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), 니트릴로트리아세트산(NTA), 아스코르브산, 피콜린산, 에틸렌디아민(EDA), 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 적합한 용매는 차후에 이온 교환과 같은 분리 공정에 의해 제거될 수 있는 임의의 탈오염 용매를 포함할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 탈오염 용매/킬레이트제는 또한 패시베이션 용매/킬레이트제로서 사용될 수도 있다. 그러나, 대안으로서, 탈오염 용매/킬레이트제는 탈오염된 시스템 또는 구성 요소로부터 제거될 수 있으며, 또 다른, 예를 들면, 새로운 용매/킬레이트제가 패시베이션 공정에 사용될 수 있다. 새로운 용매/킬레이트제는 탈오염 공정에서 사용되는 용매/킬레이트제와 동일하거나 상이할 수 있다.
패시베이션 용액은 가성 성분 및 산화제를 시트록스 용매에 첨가함으로써 생성된다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 가성 성분은 당 업계에 공지되어 있으며, 수산화암모늄, 수산화나트륨, 중탄산나트륨, 하이드라진, 에틸렌디아민(EDA), 및 이들의 혼합물을 포함한다. 가성 성분의 양은 다양할 수 있다. 전형적으로, 가성 성분, 예를 들면, 수산화암모늄의 양은 패시베이션 용액의 pH를 증가시키는 정도의 양이다. 특정 실시양태에서, 가성 성분은 약 9 내지 약 9.5의 알칼리성 pH를 갖는 패시베이션 용액을 달성하기에 충분한 양으로 첨가된다.
산화제는 베이스 탄소강 표면을 산화시키고 상기 탄소강 표면 상에 패시베이션 피막을 유도하기 위하여 시트록스 용매에 첨가된다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 산화제는 당 업계에 공지되어 있으며, 과산화수소, 오존, 산소, 과망간산칼륨, 아질산나트륨, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 산화제의 양은 다양할 수 있다. 전형적으로, 산화제의 양은 0 mV SCE를 초과하는 산화 환원 전위(ORP)를 달성하는 정도의 양이다.
임의의 특정 이론에 구속되지 않고서, 산화제, 예를 들면, 과산화수소가 반응하고 패시베이션이 완결되면, 임의의 과량의 과산화물이 분해될 수 있는 것으로 생각된다. 이어서, 방사성 핵종을 포함할 수 있는 임의의 잔류하는 잔류 화학 물질은 이온 교환과 같은 통상적인 분리 공정에 의해 제거되지만, 이러한 공정으로 국한되는 것은 아니다.
특정 실시양태에서, 과산화수소는 가스로 전환될 수 있고 수지에 의한 제거가 필요하지 않기 때문에 바람직한 산화제이며, 이는 방사성 폐기물 처리 비용을 절감시킨다.
원자력 산업에서 2차 폐기물 생성 및 이러한 2차 폐기물을 처리하는 방법은 비용이 많이 든다. 따라서, 일반적으로 생성되는 2차 폐기물, 보다 구체적으로는 시스템 또는 구성 요소의 화학적 탈오염 및 본 발명에 따른 탄소강 표면의 후속 패시베이션의 결과로서 생성되는 2차 폐기물의 양을 최소화하는 것이 바람직하다. 2차 폐기물의 생성을 최소화하기 위하여, 본원에서 전술한 바와 같이, 패시베이션 용액에서 재사용하기 위하여 시스템 또는 구성 요소에서의 탈오염 용매를 (제염 공정 후에 폐기하는 대신에) 유지하는 것이 바람직하다. 탈오염 공정 용매는 패시베이션 용액으로 직접 변환된다, 즉, 추가적인 용매/킬레이트제가 필요하지 않다. 또한, 본 발명의 패시베이션 공정에서 사용되는 화학 물질의 농도가 종래의 패시베이션 공정에서 사용되는 화학 물질의 농도와 비교하였을 때 더 묽기 때문에, 2차 폐기물의 농도는 더 낮다. 본 발명의 특정 실시양태에서, 패시베이션 용액은 약 0.5 내지 약 2.0 g/L의 킬레이트제, 예를 들면, 시트르산, 또는 (약 2.5의 pH에 상응하는) 약 1.75 g/L의 킬레이트제, 예를 들면, 시트르산을 포함한다.
이에 비해, 종래의 패시베이션 방법은 공기에 노출되기 때문에 금속 표면으로부터 녹을 제거하는 정도로 비핵 시스템 또는 구성 요소와 함께 사용하기 위하여 10배 이상의 훨씬 더 많은 양의 킬레이트제를 사용할 수 있다. 예를 들면, 전형적인 비핵 시스템인 보일러 시스템에서, 시트르산은 다량의 철을 용해시키는데 효과적인 양으로 사용될 수 있다. 이와는 대조적으로, 본 발명에 따르면, 철 오염 물질은 화학적 탈오염 공정 중에 제거될 수 있으며, 따라서, 패시베이션 공정 중에 철을 격리시키기 위하여 다량의 시트르산이 필요하지 않다. 킬레이트제의 농도 및/또는 양이 더 낮을수록 2차 폐기물의 폐기 및 처리에 유리하다.
또한, 예를 들면, 시트록스 탈오염 용매중에서 시트르산과 조합된 결과로서, 패시베이션 용액 중에 옥살산이 존재하면 감소된 양의 가성 물질, 예를 들면, 수산화암모늄, 및 산화제, 예를 들면, 과산화수소를 사용할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 옥살산은 또한 반응을 촉매화하여 산화 공정 및 임의의 과량의 산화제의 소비를 증가시킨다.
본 발명은 원자로의 탄소강 표면 및 관련된 물-함유 시스템상에서 발달하는 산화물 피막내로의 방사성 물질의 화학적 탈오염후 흡수 및 혼입, 및 유동 보조식 부식을 감소시키는데 효과적인, 예를 들면, 감속시키거나 또는 지연시키는데 효과적인 방법을 제공한다.
본 발명이 다양한 특정 실시양태의 관점에서 설명되었지만, 당업자는 본 발명이 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주내에서 수정될 수 있음을 인식할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 원자로(nuclear reactor)의 물-함유 시스템(water-containing system) 또는 구성 요소(component)에서 탈오염된(decontaminated) 탄소강 표면의 재오염을 경감시키는 방법으로서,
    상기 물-함유 시스템 또는 구성 요소에서 탄소강 표면 상에 형성된 방사성 핵종 함유 산화물 피막의 탈오염(decontamination)을 수행하는 단계로서, 상기 물-함유 시스템 또는 구성 요소의 작동을 중단하고, 상기 물-함유 시스템 또는 구성 요소에 킬레이트제(chelating agent)를 포함하는 탈오염 용매를 첨가하여 탄소강 표면 상에 형성된 방사성 핵종 함유 산화물 피막과 접촉시키고, 상기 탄소강 표면 상에 형성된 방사성 핵종 함유 산화물 피막을 제거하여 탈오염된 탄소강 표면을 생성하는 것을 포함하는 단계;
    상기 탈오염 단계를 수행한 후 상기 물-함유 시스템 또는 구성 요소를 다시 작동시키기 전에, 탈오염 후 상기 물-함유 시스템 또는 구성 요소 내에 잔류하는 탈오염 용매를 후속 패시베이션 공정에서 사용하는 단계;
    패시베이션 공정을 수행하는 단계로서, 상기 물-함유 시스템 또는 구성 요소 및 상기 탈오염 용매를 140℉ 내지 160℉의 패시베이션 온도로 냉각시키고, 상기 탈오염 용매에 가성 물질(caustic) 및 산화제를 첨가하여 패시베이션 용액을 형성하고, 상기 패시베이션 용액으로 상기 물-함유 시스템 또는 구성 요소의 패시베이션을 유도하고, 상기 탈오염된 탄소강 표면 상에서 패시베이션 피막(passivation film)을 형성하는 것을 포함하는 단계;
    상기 물-함유 시스템 또는 구성 요소를 다시 작동시키는 단계; 및
    상기 패시베이션 피막을 형성한 결과로서, 상기 물-함유 시스템 또는 구성 요소가 다시 작동할 때 상기 탈오염된 탄소강 표면 상에서의 방사성 핵종 함유 산화물 피막의 재성장을 감소시키는 단계
    를 포함하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 킬레이트제가 시트르산인, 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 킬레이트제가 시트르산, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), 니트릴로트리아세트산(NTA), 아스코르브산, 피콜린산, 에틸렌디아민(EDA), 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 탈오염 용매가 옥살산 및 시트르산을 포함하는, 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가성 물질이 수산화암모늄을 포함하는, 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가성 물질이 수산화암모늄, 수산화나트륨, 중탄산나트륨, 하이드라진, 에틸렌디아민(EDA), 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 산화제가 과산화수소를 포함하는, 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 산화제가 과산화수소, 오존, 산소, 과망간산칼륨, 아질산나트륨, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 킬레이트제가 상기 패시베이션 용액의 0.5 g/L 내지 2.0 g/L를 구성하는 양으로 존재하는, 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 킬레이트제가 상기 패시베이션 용액의 1.75 g/L를 구성하는 양으로 존재하는, 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 탈오염 용매에 첨가되는 가성 물질의 양이 상기 패시베이션 용액의 pH를 증가시키기에 충분한, 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 pH가 9 내지 9.5의 범위 내에 있는, 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 탈오염 용매에 첨가되는 산화제의 양이 상기 패시베이션 용액에서 0 mV SCE를 초과하는 산화 환원 전위(ORP)를 달성하기에 충분한, 방법.
  14. 제 4 항에 있어서,
    상기 옥살산이 상기 패시베이션 용액의 0.2 g/L 내지 0.5 g/L를 구성하는 양으로 존재하는, 방법.
  15. 삭제
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