KR20160123806A - Decontamination method for radioactive contamination - Google Patents

Decontamination method for radioactive contamination Download PDF

Info

Publication number
KR20160123806A
KR20160123806A KR1020150054456A KR20150054456A KR20160123806A KR 20160123806 A KR20160123806 A KR 20160123806A KR 1020150054456 A KR1020150054456 A KR 1020150054456A KR 20150054456 A KR20150054456 A KR 20150054456A KR 20160123806 A KR20160123806 A KR 20160123806A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
concentration
hydrochloric acid
water
effluent
circulating
Prior art date
Application number
KR1020150054456A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101704700B1 (en
Inventor
이병호
황리호
박상훈
하만제
박기만
Original Assignee
주식회사 비츠로테크
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 주식회사 비츠로테크 filed Critical 주식회사 비츠로테크
Priority to KR1020150054456A priority Critical patent/KR101704700B1/en
Publication of KR20160123806A publication Critical patent/KR20160123806A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101704700B1 publication Critical patent/KR101704700B1/en

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
    • G21F9/001Decontamination of contaminated objects, apparatus, clothes, food; Preventing contamination thereof
    • G21F9/002Decontamination of the surface of objects with chemical or electrochemical processes
    • G21F9/004Decontamination of the surface of objects with chemical or electrochemical processes of metallic surfaces
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Abstract

The present invention relates to a radioactive substance decontamination method capable of decontaminating and removing a radioactive substance, deposited in an internal path, without cutting or disassembling a heat exchanger of a nuclear power plant, having a complex shape, and also conforming to environmental standards by controlling only pH before discharge by decontaminating the radioactive substance through the injection of hydrochloric acid into extracting water. To this end, the method to decontaminate a radioactive substance of a pipe member includes: a step (a) of extracting a radioactive substance, deposited on the inner wall of a path, by circulating the extracting water for the extraction of the radioactive substance through the path of the pipe member; and a step (b) of removing the radioactive substance, contained in the extracting water, after discharging the extracting water from the path of the pipe member.

Description

방사성물질 제염방법{DECONTAMINATION METHOD FOR RADIOACTIVE CONTAMINATION}[0001] DECONTAMINATION METHOD FOR RADIOACTIVE CONTAMINATION [0002]

본 발명은 방사성물질 제염방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 복잡한 형상을 갖는 원자력 발전소의 열교환기를 분해나 절단하지 않고도 내부의 유로 상에 침적된 방사성물질을 제염처리하여 제거할 수 있고, 또한, 축출수에 염산을 주입하여 방사성물질을 제염처리하기 때문에 배출이전에 pH조절만 하여 환경기준을 준수할 수 있는 방사성물질 제염방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for decontaminating a radioactive material, and more particularly, to a method for decontaminating a radioactive material immobilized on an inner flow path without removing or breaking a heat exchanger of a nuclear power plant having a complicated shape, The present invention relates to a radioactive material decontamination method capable of complying with environmental standards only by adjusting the pH prior to discharge because hydrochloric acid is injected into the effluent water to decontaminate the radioactive material.

세계적으로 원자력발전 선진국들은 이제 한계수명에 도달한 원자력시설들을 해체해야 할 시점에 놓여있다. Globally, advanced nations of nuclear power are now at the point of dismantling nuclear facilities that have reached their end of life.

이 일을 체계적으로 수행하기 위해 프랑스에서는 CIDEN를 설립하여 해체관리 업무를 전담시키고, 영국은 NDA (원자력시설 해체사업공사)를 2005년에 설립해 국가차원에서 종합적으로 정책 및 사업계획을 수립해 가고 있다. In order to systematically carry out this work, CIDEN was established in France to take charge of dismantlement management. The UK established NDA (Nuclear Facilities Dismantling Business Corporation) in 2005 to establish a comprehensive policy and business plan at national level have.

우리나라도 방사성폐기물관리공단을 설립하여 체계적으로 방사성폐기물을 관리해 나갈 여건이 조성되었다. 한국은 1970년대 후반부터 시작한 상용 원자력발전이 원자로 설계수명기한인30년을 지나가고, 연구용원자로인 TRIGA 도 퇴역함에 따라, 원자력시설 제염해체가 실제적인 문제로 대두되기 시작했다. Korea has also established the Radioactive Waste Management Corporation to systematically manage radioactive waste. Korea has begun to become a practical problem in the dismantling of nuclear power facilities as commercial nuclear power generation started from the late 1970s, and the research reactor TRIGA has been retired.

고리 1호기가 법적 수명을 다하는 2017년 이후에 원자력발전소의 해체사업을 본격적으로 수행하기 위해서는 지금부터 관련기술의 연구개발 및 확보, 정책방향 수립 등의 준비작업을 철저히 수행해야 할 것이다. In order to carry out the dismantling business of nuclear power plants in earnest after 2017, when Kori Unit 1 meets legal life expectancy, preparations such as research and development and securing of relevant technology and establishment of policy direction should be thoroughly carried out from now on.

원자력시설 해체 시에는 많은 양의 방사성폐기물이 발생하며, 금속, 콘크리트, 토양 등 그 종류 또한 다양하다. A large amount of radioactive waste is generated when dismantling nuclear facilities, and the types of metals, concrete, and so on also vary.

그 중에서 고급재료인 금속류를 재활용할 수 있다면 폐기물의 양을 크게 줄일 수 있을 뿐 아니라 자원재활용의 경제/ 환경적 이익이 크므로 각국에서 관련기술을 열심히 개발하고 있다. Among them, if it is possible to recycle high-quality metals, the amount of waste can be greatly reduced, and the economic and environmental benefits of resource recycling are high, so that the related technologies are being developed in various countries.

한편, 원자력시설의 해체를 진행함에 있어 해체대상의 기기 등에 부착하고 있는 방사성물질을 해체의 전후에 있어 제거하는 작업이 실시된다. On the other hand, as the nuclear facilities are dismantled, radioactive materials attached to the devices to be dismantled are removed before and after dismantling.

해체 전에 실시되는 것은 해체전 플랜트제엄이라고 부르며 해체작업현장의 공간선량을 내리고 작업원의 피폭선량을 저감시키는 것이 주목적이다. 이에 비해 해체후에 실시되는 것은 해체후 제염이라고 부르며 폐기물의 보관관리를 쉽게 하고 더욱이 일부 폐기물의 재이용을 가능하게 하여 방사성폐기물의 저감을 도모하는 것을 목적으로 하고 있다. Before being dismantled, it is called plant dismantling before dismantling, and it is the main purpose to reduce the dose of radiation at the dismantling work site and reduce the dose of the worker. On the other hand, what is implemented after dismantling is called decontamination after dismantling, and it is aimed to facilitate the storage management of waste and enable reuse of some waste, thereby reducing radioactive waste.

해체전 플랜트제염은 그 현장에 제염장치를 반입하거나 또는 기존의 기기를 대용하여 플랜트 그대로를 제염하는데 비해 해체후 제염은 운반이 용이한 크기로 절단한 기기를 제염장치의 설치장소로 반입하여 그 곳에서 제염하는 것이 통상이다. Before the dismantling, the plant decontamination is carried out by bringing the decontamination equipment to the site or replacing the existing equipment. However, after decontamination, the decontamination equipment is brought into the installation place of the decontamination unit In general.

한편, 도 1은 원자력 발전소의 구성을 간략히 도시한 구성도로서, 도 1을 참조하면, 원자력발전소는 원자로 용기(101), 1차 냉각계통(103), 열교환기(또는 증기발생기, 105), 2차 냉각계통(107), 터빈(109), 발전기(111) 및 응축기(113)를 포함한다. 원자로 용기(101) 내의 핵연료의 연쇄반응에 의해 발생하는 열이 1차 냉각계통(103) 상의 물을 데운다. 열교환기(또는 증기발생기, 105)는 1차 냉각계통(103)상의 냉각재가 가진 열 에너지를 이용하여 2차 냉각계통(107)상의 물을 증기로 변화시키고, 열교환기(또는 증기발생기, 105)에서 발생한 고압의 증기가 터빈(109)을 돌리면 터빈(109)에 축 연결된 발전기(111)가 발전하게 된다. 터빈(109)을 통과한 증기는 응축기(113)에서 다시 물로 냉각되어 열교환기(또는 증기발생기, 105)로 공급된다.1, a nuclear power plant includes a reactor vessel 101, a primary cooling system 103, a heat exchanger (or steam generator) 105, A secondary cooling system 107, a turbine 109, a generator 111 and a condenser 113. The heat generated by the chain reaction of the fuel in the reactor vessel 101 warms the water on the primary cooling system 103. The heat exchanger (or steam generator) 105 changes the water on the secondary cooling system 107 to steam using the heat energy possessed by the coolant on the primary cooling system 103 and supplies heat to the heat exchanger (or steam generator) The generator 111, which is connected to the turbine 109, generates electric power. The steam passing through the turbine 109 is again cooled with water in the condenser 113 and supplied to the heat exchanger (or steam generator) 105.

상술한 바와 같이, 원자력 발전소를 구성하는 열교환기(또는 증기발생기, 105)는 원자로 용기(101) 내의 핵연료에 접촉되는 물이 순환되기 때문에 방사성물질에 고농도로 노출됨은 물론 내부에 복잡한 관형 부재로 구성된 유로를 갖도록 형성됨에 따라 해체 전에 제염하기가 어려운 점이 있다. As described above, the heat exchanger (or the steam generator) 105 constituting the nuclear power plant is not only exposed to the radioactive material at a high concentration because the water contacting the nuclear fuel in the reactor vessel 101 is circulated, It is difficult to decontaminate before disassembly.

따라서, 열교환기(또는 증기발생기)와 같이 복잡한 구조를 갖는 시설에 대해 해체전에 효과적으로 방사성물질을 제거할 수 있는 방안이 요구되고 있다. Accordingly, there is a demand for a facility capable of effectively removing radioactive materials before disassembly for a facility having a complicated structure such as a heat exchanger (or a steam generator).

제1회 방사성폐기물 처리기술 워크샵1st Radioactive Waste Treatment Technology Workshop

(TRIGA 연구로 해체를 위한 원자로 냉각계통 제염기술 개발)(Development of Decontamination System for Reactor Cooling System for Dismantling by TRIGA Research)

상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 복잡한 형상을 갖는 원자력 발전소의 열교환기를 분해나 절단하지 않고도 내부의 유로 상에 침적된 방사성물질을 제염처리하여 제거할 수 있고, 또한, 축출수에 염산을 주입하여 방사성물질을 제염처리하기 때문에 배출이전에 pH조절만 하여 환경기준을 준수할 수 있는 방사성물질 제염방법을 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a nuclear power plant having a complicated shape without removing or cutting a heat exchanger, The present invention provides a method for decontaminating a radioactive material that can comply with environmental standards only by adjusting the pH prior to discharge because hydrochloric acid is injected into the effluent to decontaminate the radioactive material.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 방사성물질 제염방법은, 방사성물질이 내부에 침적된 관형부재의 방사성물질 제염방법으로서, a) 상기 관형부재의 유로를 통해 방사선물질 축출용 축출수를 순환시켜 유로 내벽에 침적된 방사성물질을 축출하는 단계; 및 b) 상기 관형부재의 유로에서 상기 축출수를 배출시킨 후 상기 축출수에 포함된 방사성물질을 제거하는 단계;를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for decontaminating a radioactive material, comprising the steps of: a) circulating the effluent for discharging a radioactive substance through a channel of the tubular member Withdrawing the radioactive material immersed in the inner wall of the channel; And b) removing the radioactive material contained in the discharged water after discharging the discharged water from the flow path of the tubular member.

바람직하게, 상기 축출수에는 염산이 함유되되, 상기 염산의 농도는 소정시간마다 증가되도록 하고, 상기 염산의 최대 농도는 10%를 넘지 않는 것을 특징으로 한다. Preferably, the effluent water contains hydrochloric acid, wherein the concentration of hydrochloric acid is increased every predetermined time, and the maximum concentration of hydrochloric acid is not more than 10%.

바람직하게, 상기 a) 단계는, a1) 축출수를 소정시간 동안 순환시킨 후 Fe 농도과 방사선 농도를 측정하는 단계; a2) 상기 순환되는 축출수에 염산을 주입하고 소정시간 동안 순환시킨 후 Fe 농도과 방사선 농도를 측정하는 단계; a3) 상기 순환되는 축출수에 염산을 추가로 주입하고 소정시간 동안 순환시킨 후 Fe 농도과 방사선 농도를 측정하는 단계; 및 a4) a3) 과정을 반복하여 실행하는 단계;를 포함하여 이뤄지고, 상기 축출수의 Fe 농도가 0.5%를 초과하는 경우, 상기 축출수의 방사선 농도가 1×10- 1Bq/g를 초과하는 경우, 상기 축출수의 염산농도가 10%를 초과하는 경우 중 적어도 어느 하나의 경우에 해당되면 상기 b) 단계를 실행하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the step a) includes the steps of: a1) measuring the Fe concentration and the radiation concentration after circulating the evacuation water for a predetermined time; a2) injecting hydrochloric acid into the circulating effluent water, circulating the solution for a predetermined period of time, and measuring Fe concentration and radiation concentration; a3) measuring iron concentration and Fe concentration after additionally injecting hydrochloric acid into the circulating effluent water and circulating for a predetermined time; And a4) a3) the step of repeatedly executes the process; being made, including, if the Fe concentration of the expelled the excess of 0.5%, the radiation concentration of the eviction 1 × 10 - 1 exceeding Bq / g And if the concentration of hydrochloric acid in the effluent exceeds 10%, the step b) is executed.

바람직하게, 상기 축출수의 Fe 농도가 0.5%를 초과하는 경우, 상기 축출수의 방사선 농도가 1×10- 1Bq/g를 초과하는 경우, 상기 축출수의 염산농도가 10%를 초과하는 경우 중 적어도 어느 하나의 경우에 해당되면, 상기 축출수를 역방향으로 일정시간 역순환시킨 후 상기 b) 단계를 실행하는 것을 특징으로 한다. If the case of more than 1 Bq / g, acid concentration of the eviction is greater than 10% and preferably, when the Fe concentration of the expelled the excess of 0.5%, the radiation concentration of the eviction 1 × 10 , The step b) is performed after reversing the number of evacuations in a reverse direction for a predetermined period of time.

바람직하게, 상기 소정시간은 24시간이고, 상기 a3) 단에서 주입되는 추가로 주입되는 염산은 염산 농도를 0.5% 증가시키는 용량인 것을 특징으로 한다. Preferably, the predetermined time is 24 hours, and the additional injected hydrochloric acid injected at the a3) is a capacity to increase the hydrochloric acid concentration by 0.5%.

바람직하게, 상기 a) 단계에서, 상기 축출수는 상기 관형부재의 낮은 부위에 형성된 제1출입구를 통해 주입되어 상기 관형부재의 높은 부위에 형성된 제2출입구를 통해 배출된 후 다시 상기 제1출입구로 주입되도록 순환되고, 상기 b) 단계에서, 상기 축술수의 배출은 상기 관형부재의 낮은 부위에 형성된 제1출입구를 통해 배출되고 상기 제2출입구에는 에어를 주입하는 것을 특징으로 한다. Preferably, in the step a), the evacuation water is injected through a first entrance and exit formed in a lower portion of the tubular member, is discharged through a second entrance formed in a higher part of the tubular member, and then is returned to the first entrance and exit And in the step b), the discharge of the axial flow is discharged through a first inlet and a outlet formed in a lower part of the tubular member, and air is injected into the second outlet.

바람직하게, 상기 b) 단계는, 상기 축출수에 포함된 세슘과 코발트를 제거하는 제1침전단계; 및 상기 제1침전단계를 거친 축출수의 상등수를 공급받아 남아있는 코발트를 제거하는 제2침전단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. Preferably, the step b) includes: a first precipitation step of removing cesium and cobalt contained in the evacuation water; And a second settling step of removing the remaining cobalt supplied with the supernatant of the effluent water after the first settling step.

바람직하게, 상기 제1침전단계는, 상기 축출수에 CoCl2를 주입하여 축출수의 Co 농도가 50~200 PPM이 되게 하고, 치환제인 Na4[Fe(CN)6] 또는 K4[Fe(CN)6]를 적어도 600 PPM 첨가하여 축출수 중의 방사성 Co와 주입된 비 방사성 Co가 Na+ 또는 K+와 치환되도록 하며, CsCl을 50~200 PPM 주입하여 Na2Co[Fe(CN)6]의 Co가 Cs로 치환되도록 하고, NaOH를 주입하여 pH가 8.5~9.5가 되도록 조정한 후 침전물(Na2Cs2[Fe(CN)6] 또는 K2Cs2[Fe(CN)6])이 침전되도록 하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the first precipitation step comprises injecting CoCl 2 into the effluent water so that the Co concentration of the effluent water is 50-200 PPM, and the substituents Na 4 [Fe (CN) 6 ] or K 4 [Fe ( CN) 6] for at least 600 PPM was added to radioactive Co and the non-radioactive Co injection in water expelled Na + or K +, and that replacement and, by 50 ~ 200 PPM injecting CsCl Na 2 Co [Fe (CN) 6] (Na 2 Cs 2 [Fe (CN) 6 ] or K 2 Cs 2 [Fe (CN) 6 ]) after adjusting the pH to 8.5 to 9.5 by injecting NaOH So as to be precipitated.

바람직하게, 상기 제2침전단계는, 상기 축출수의 pH가 11~12가 되도록 조절하는 단계; 및 침전되는 침전물을 제거하는 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. Preferably, the second precipitation step comprises adjusting the pH of the effluent water to be 11 to 12; And removing the precipitate to be precipitated.

바람직하게, 상기 제2침전단계 이후에, 상기 축출수에 HCl을 주입하여 pH를 6.5 이상, 8.5 미만으로 조절하는 중화단계;를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. Preferably, the method further comprises a neutralization step of adjusting HCl to about 6.5 or more and less than 8.5 by injecting HCl into the effluent water after the second precipitation step.

바람직하게, 상기 제2침전단계 이후에, 상기 폐액의 방사선 농도를 측정하여 기준치 초과인 경우에는 상기 제1침전단계 및 제2침전단계를 반복 실행하는 것을 특징으로 한다. Preferably, after the second precipitation step, the radiation concentration of the waste solution is measured, and if the concentration exceeds the reference value, the first precipitation step and the second precipitation step are repeatedly performed.

바람직하게, 상기 관형부재는 원자력 발전소의 해체전 폐 열교환기인 것을 특징으로 한다. Preferably, the tubular member is a waste heat exchanger before decommissioning of a nuclear power plant.

상술한 바와 같은 본 발명은, 복잡한 형상을 갖는 원자력 발전소의 열교환기를 분해나 절단하지 않고도 내부의 유로 상에 침적된 방사성물질을 제염처리하여 제거할 수 있다는 이점이 있다. The present invention as described above is advantageous in that the radioactive material deposited on the inner flow path can be decontaminated and removed without decomposing or cutting the heat exchanger of a nuclear power plant having a complicated shape.

또한, 축출수에 염산을 주입하여 방사성물질을 제염처리하기 때문에, 배출이전에 pH조절만 하여 환경기준을 준수할 수 있으므로, 후공정이 간편하다는 이점이 있다. In addition, hydrochloric acid is injected into the effluent water to decontaminate the radioactive material, so that it is possible to observe the environmental standards only by adjusting the pH prior to discharge, so that there is an advantage that the post-treatment is simple.

또한, 상기 축출수의 방사선 농도가 1×10- 1Bq/g를 초과하는 경우에, 축출수를 배출하여 방사성물질을 제거하는 과정을 반복적으로 실행하는 방식으로 방사성물질을 제염처리함에 따라 방사성물질의 농도가 높지 않은 상태에서 처리를 하게 되므로 안전성면에서 유리한 이점이 있다. Further, the radiographic density of the number of expelled 1 × 10 - Radioactive Particles As 1 Bq / g for the case of excess, the manner in which the process of by discharging the eviction remove radioactive material repeatedly decontamination process of radioactive materials The treatment is performed in a state in which the concentration of water is not high, which is advantageous in terms of safety.

또한, 축출수의 배출은 일정시간 동안 역순환시킨 후 배출함에 따라 내부에 누적된 방사성 슬러지(Sludge)를 제거하는 장점이 있다. In addition, the discharge of the discharged water has the advantage of eliminating the accumulation of radioactive sludge accumulated in the inside after circulating the discharged water for a predetermined period of time.

또한, 열교환기의 낮은 부위에서 높은 부위로 축출수를 순환시킴에 따라 축출수를 순환시키는 초기에 유로 내부의 에어를 쉽게 배출시킬 수 있고, 이를 통해 축출수가 유로의 내벽과 잘 접촉되어 처리효율을 높일 수 있는 이점이 있다. In addition, since the discharged water is circulated from a low portion to a high portion of the heat exchanger, the air inside the flow path can be easily discharged at the initial stage of circulating the discharged water, so that the discharged water is in good contact with the inner wall of the flow path, There is an advantage to increase.

도 1은 원자력 발전소의 구성을 간략히 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방사성물질 제염방법의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 방사성물질 제염방법의 축출과정을 도시한 순서도이다.
도 4는 원자력 발전소의 열교환기를 도시한 개략도이다.
1 is a block diagram schematically showing a configuration of a nuclear power plant.
2 is a flowchart showing a flow of a method for decontaminating a radioactive material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of evacuating a method for decontaminating a radioactive material according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic view showing a heat exchanger of a nuclear power plant.

본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안된다.The present invention may be embodied in many other forms without departing from its spirit or essential characteristics. Accordingly, the embodiments of the present invention are to be considered in all respects as merely illustrative and not restrictive.

제1, 제2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소도 제1구성요소로 명명될 수 있다. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, .

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, the terms "comprises", "having", "having", and the like are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, components, Steps, operations, elements, components, or combinations of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and a duplicate description thereof will be omitted.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일실시예에 따른 방사성물질의 제염방법은, 도 4의 원자력 발전소의 해체전 폐 열교환기 등과 같은 관형부재의 내부 유로에 침적된 방사성물질을 제거하기 위한 제염방법이다. The method of decontaminating a radioactive material according to an embodiment of the present invention is a decontamination method for removing radioactive material deposited in an inner flow path of a tubular member such as a waste heat exchanger before dismantling of a nuclear power plant of FIG.

상기 방사성물질의 제염방법은, 도 2에 도시된 바와 같이, a) 상기 관형부재의 유로를 통해 방사선물질 축출용 축출수를 순환시켜 유로 내벽에 침적된 방사성물질을 축출하는 단계 및 b) 상기 관형부재의 유로에서 상기 축출수를 배출시킨 후 상기 축출수에 포함된 방사성물질을 제거하는 단계를 포함하여 이뤄진다. As shown in FIG. 2, the method of decontaminating the radioactive material comprises the steps of: a) discharging the radioactive material immersed in the inner wall of the channel by circulating the effluent for discharging the radioactive material through the channel of the tubular member, and b) And discharging the effluent from the flow path of the member, and removing the radioactive material contained in the effluent water.

구체적으로, 상기 축출수는 상기 관형부재인 원자력 발전소의 폐 열교환기의 내부 유로를 순환하면서 상기 내부 유로 상에 침적된 방사성물질에 축출될 수 있도록 기능한다. 상기 축출수는 염산을 함유하며, 최대 농도는 10%를 넘지 않는 것이 바람직하며, 이는, 상기 염산의 농도가 10%를 초과하게 되면 상기 축출수에 의해 관형부재의 금속 성분이 과도하게 추출되기 때문이다. Specifically, the discharged water functions to circulate through the internal flow path of the waste heat exchanger of the nuclear power plant, which is the tubular member, and be discharged to the radioactive material immersed on the internal flow path. It is preferable that the evacuation water contains hydrochloric acid and the maximum concentration does not exceed 10%, because if the concentration of hydrochloric acid exceeds 10%, the metal component of the tubular member is excessively extracted by the effluent water to be.

상기 a) 단계는, a1) 축출수를 소정시간 동안 순환시킨 후 Fe 농도과 방사선 농도를 측정하는 단계, a2) 상기 순환되는 축출수에 염산을 주입하고 소정시간 동안 순환시킨 후 Fe 농도과 방사선 농도를 측정하는 단계, a3) 상기 순환되는 축출수에 염산을 추가로 주입하고 소정시간 동안 순환시킨 후 Fe 농도과 방사선 농도를 측정하는 단계 및 a4) a3) 과정을 반복하여 실행하는 단계를 포함하여 구성된다. The step a) comprises: a1) measuring the Fe concentration and the radiation concentration after circulating the evacuation water for a predetermined time, a2) injecting hydrochloric acid into the circulating effluent water, circulating the circulating effluent water for a predetermined time, measuring the Fe concentration and the radiation concentration A3) adding hydrochloric acid to the circulating effluent water, circulating the solution for a predetermined time, measuring the Fe concentration and the radiation concentration, and a4) repeating a3).

한편, 상기 a) 단계에서, 상기 축출수는 상기 관형부재의 낮은 부위에 형성된 제1출입구(도 4의 A1 또는 A2)를 통해 주입되어 상기 관형부재의 높은 부위에 형성된 제2출입구(도 4의 B1 또는 B2)를 통해 배출된 후 다시 상기 제1출입구로 주입되도록 순환되는 것이 바람직하다. 4 (A) or (A2)) formed at a lower portion of the tubular member to form a second doorway (FIG. 4 (a)) formed at a higher portion of the tubular member, B1 or B2, and then injected again into the first doorway.

이는, 낮은 부위에서 부터 축출수가 점차 차오르면서 높은 부위로 배출되도록 함에 따라 유로 내부에 출출수가 빈틈없이 채워지면서 유로 내부 전체에 축출수가 채워질 수 있도록 하기 위함이다. This is to allow the discharged water to be discharged to a higher position while gradually getting out from the lower part, so that the discharged water can be filled in the inside of the flow path without filling the inside of the flow path.

상기 a1) 단계에서는, 순수한 물로 이뤄진 축출수를 24시간 동안 순환시켜 상기 폐 열교환기기의 내부 유로를 순환시키면서 유로 상의 불순물을 배출하고, 유로의 크랙 유무를 판단하게 된다. In the step a1), the effluent water made of pure water is circulated for 24 hours to circulate the internal flow path of the waste heat exchanging apparatus, thereby discharging impurities in the flow path, and determining whether or not the flow path is cracked.

한편, 24시간이 지난 후에 축출수의 Fe 농도과 방사선 농도를 측정하고, 상기 축출수의 Fe 농도가 0.5%를 초과하거나 상기 축출수의 방사선 농도가 1×10-1Bq/g를 초과하면 상기 b) 단계를 실행하고, 그렇지 않으면 a2) 단계를 진행한다. On the other hand, when the Fe concentration of the evacuation water exceeds 0.5% or the radiation concentration of the evacuation water exceeds 1 x 10 < -1 > Bq / g after measuring the Fe concentration and the radiation concentration of the evacuation water after 24 hours, ), Otherwise proceed to step a2).

상기 a2) 단계에서는 상기 축출수에 염산을 주입하며, 상기 주입되는 염산의 주입량은 상기 축출수의 염산 농도가 0.5%가 되도록 하는 용량이다. In step a2), hydrochloric acid is injected into the effluent water, and the amount of the injected hydrochloric acid is such that the concentration of hydrochloric acid in the effluent water is 0.5%.

염산을 주입한 후 24시간 동안 순환시켜 상기 폐 열교환기기의 내부 유로에 고착된 방사성물질을 추가적으로 제거하게 된다. Hydrochloric acid is injected and circulated for 24 hours to additionally remove the radioactive material adhering to the inner flow path of the waste heat exchange apparatus.

한편, 24시간이 지난 후에 축출수의 Fe 농도과 방사선 농도를 측정하고, 상기 축출수의 Fe 농도가 0.5%를 초과하거나 상기 축출수의 방사선 농도가 1×10-1Bq/g를 초과하면 상기 b) 단계를 실행하고, 그렇지 않으면 a3) 단계를 진행한다. On the other hand, when the Fe concentration of the evacuation water exceeds 0.5% or the radiation concentration of the evacuation water exceeds 1 x 10 < -1 > Bq / g after measuring the Fe concentration and the radiation concentration of the evacuation water after 24 hours, ), Otherwise proceed to step a3).

상기 a3) 단계에서는 상기 축출수에 염산을 추가적으로 주입하며, 상기 주입되는 염산의 주입량은 상기 축출수의 염산 농도가 0.5% 증가되도록 하는 용량이다. In step a3), hydrochloric acid is additionally injected into the effluent, and the amount of the injected hydrochloric acid is a capacity to increase the hydrochloric acid concentration of the effluent water by 0.5%.

염산을 추가적으로 주입한 후 24시간 동안 순환시켜 상기 폐 열교환기기의 내부 유로에 고착된 방사성물질을 추가적으로 제거하게 된다. Hydrochloric acid is additionally injected and then circulated for 24 hours to additionally remove the radioactive material adhering to the inner flow path of the waste heat exchange apparatus.

한편, 24시간이 지난 후에 축출수의 Fe 농도과 방사선 농도를 측정하고, 상기 축출수의 Fe 농도가 0.5%를 초과하거나 상기 축출수의 방사선 농도가 1×10-1Bq/g를 초과하면 상기 b) 단계를 실행하고, 그렇지 않으면 a3) 단계를 반복적으로 실행한다. On the other hand, when the Fe concentration of the evacuation water exceeds 0.5% or the radiation concentration of the evacuation water exceeds 1 x 10 < -1 > Bq / g after measuring the Fe concentration and the radiation concentration of the evacuation water after 24 hours, ). Otherwise, a3) is repeatedly executed.

즉, 상기 축출수의 염산 농도가 0.5% 증가되도록 염산을 추가적으로 주입한 후 24시간을 순환시킨 후 축출수의 Fe 농도와 방사선 농도를 측정하고, 상기 축출수의 Fe 농도가 0.5%를 초과하거나 상기 축출수의 방사선 농도가 1×10- 1Bq/g를 초과하면 상기 b) 단계를 실행하고, 그렇지 않으면 지속적으로 반복하는 것이다. Specifically, hydrochloric acid is additionally injected so that the concentration of hydrochloric acid in the effluent water is increased by 0.5%, and the Fe concentration and the radiation concentration of the effluent water are measured after circulating for 24 hours. When the Fe concentration of the effluent water exceeds 0.5% the radiation concentration of the eviction 1 × 10 - when it is more than 1 Bq / g run the step b), otherwise it will continue to repeat.

이때, a3) 단계를 반복적으로 실행함에 따라 상기 염산의 농도는 점차 높아지게 되는데, 상기 염산의 최대 농도는 10%를 넘지 않는 것이 바람직하며, 이는 염산의 농도가 과도하게 높아지면 축출되는 물질에 Fe 성분이 과도하게 많아져 후처리가 어렵기 때문이다. At this time, the concentration of hydrochloric acid gradually increases as the step a3) is repeatedly performed. It is preferable that the maximum concentration of hydrochloric acid does not exceed 10%, and if the concentration of hydrochloric acid becomes excessively high, Is excessively large and post-treatment is difficult.

결과적으로, 상기 a1) 내지 a4) 단계를 진행하는 중 상기 축출수의 Fe 농도가 0.5%를 초과하는 경우, 상기 축출수의 방사선 농도가 1×10- 1Bq/g를 초과하는 경우, 상기 축출수의 염산농도가 10%를 초과하는 경우 중 적어도 어느 하나의 경우에 해당되면 상기 b) 단계를 실행하는 것이다. As a result, the a1) to a4) if it exceeds the eviction number of Fe concentration is 0.5% of the traveling steps, the radiation concentration of the eviction 1 × 10 - if it exceeds 1 Bq / g, the eviction And the concentration of hydrochloric acid in water exceeds 10%, the step (b) is executed.

한편, 상기 b) 단계에서, 상기 축술수의 배출은 상기 관형부재의 낮은 부위에 형성된 제1출입구를 통해 배출되고 상기 제2출입구에는 에어를 주입하는 것이 바람직하며, 이는, 축출수의 자중에 의해 제1출입구로 자연스럽게 배출될 수 있도고 함과 동시에 제2출입구로 주입된 에어에 의해 원활한 배출이 유도될 수 있기 때문이다. Meanwhile, in step b), it is preferable that the discharge of the axial flow is discharged through a first inlet / outlet formed in a lower portion of the tubular member and air is injected into the second outlet / outlet, It can be discharged naturally to the first entrance and exit, and at the same time, the smooth discharge can be induced by the air injected into the second entrance.

한편, 상기 b) 단계를 실행하기 이전에 상기 축출수를 역방향으로 일정시간 역순환시킨 후 상기 b) 단계를 실행하는 것이 바람직하며, 이는 내부에 누적된 방사성 슬러지(Sludge)를 제거하는 이유 때문이다. Meanwhile, it is preferable to carry out the step b) after reversing the evacuation number in the reverse direction for a predetermined time before executing the step b), because the reason for removing the accumulated radioactive sludge .

상술한 바와 같이, 상기 a) 단계를 통해 원자력 발전소의 해체전 폐 열교환기로부터 배출된 축출수에 포함된 방사성물질을 제거하는 b) 단계에 대해 설명하도록 한다. As described above, the step b) of removing the radioactive material contained in the discharged water discharged from the waste heat exchanger before the dismantling of the nuclear power plant through the step a) will be described.

상기 b) 단계는, 상기 축출수에 포함된 세슘과 코발트를 제거하는 제1침전단계 및 상기 제1침전단계를 거친 축출수의 상등수를 공급받아 남아있는 코발트를 제거하는 제2침전단계를 포함하여 구성된다. The step b) includes a first precipitation step of removing cesium and cobalt contained in the effluent water and a second precipitation step of removing cobalt remaining in the supernatant of the effluent water after the first precipitation step .

구체적으로, 상기 제1침전단계는 상기 축출수에 CoCl2를 주입하여 축출수의 Co 농도가 50~200 PPM으로 조정하고(Fe 농도에 따라 용량이 조절됨), 치환제인 K4[Fe(CN)6] 또는 Na4[Fe(CN)6]를 적어도 600 PPM 첨가하여 K+ 또는 Na+가 Co와 치환되도록 한다.(제 1 반응식 참조)Specifically, in the first precipitation step, CoCl 2 is injected into the effluent water to adjust the Co concentration of the effluent water to 50-200 PPM (the capacity is controlled according to the Fe concentration), and K 4 [Fe (CN) 6 ] or Na 4 [Fe (CN) 6 ] at least 600 PPM to allow K + or Na + to be substituted with Co (see first reaction scheme).

(제 1 반응식)(First reaction formula)

K4[Fe(CN)6] + CoCl2 -> K2Co[Fe(CN)6] + 2KClK 4 [Fe (CN) 6 ] + CoCl 2 -> K 2 Co [Fe (CN) 6 ] + 2KCl

Na4[Fe(CN)6] + CoCl2 -> Na2Co[Fe(CN)6] + 2KClNa 4 [Fe (CN) 6 ] + CoCl 2 -> Na 2 Co [Fe (CN) 6 ] + 2KCl

치환제의 K+ 또는 Na+가 Co와 치환된 후, CsCl를 적어도 200 PPM을 첨가하여 치환제의 Co가 Cs와 치환되도록 한다.(제 2 반응식 참조)After replacing the substituent K + or Na + with Co, at least 200 PPM of CsCl is added so that Co of the substituent is substituted with Cs (see the second reaction scheme).

(제 2 반응식)(Second reaction formula)

K2Co[Fe(CN)6] + 2CsCl -> K2Cs2[Fe(CN)6] + CoCl2 K 2 Co [Fe (CN) 6 ] + 2 CsCl -> K 2 Cs 2 [Fe (CN) 6 ] + CoCl 2

Na2Co[Fe(CN)6] + 2CsCl -> Na2Cs2[Fe(CN)6] + CoCl2 Na 2 Co [Fe (CN) 6 ] + 2 CsCl -> Na 2 Cs 2 [Fe (CN) 6 ] + CoCl 2

충분히 치환이 이뤄질 수 있도록 2시간 이상 믹싱(mixing)을 수행하며, 치환이 완료되면 침전이 용이하도록 NaOH를 주입하여 pH를 8.5~9.5로 조정한다. Mixing is performed for 2 hours or more so that sufficient substitution can be made. When the substitution is completed, the pH is adjusted to 8.5 to 9.5 by injecting NaOH to facilitate precipitation.

pH조정 후 급속교반을 30분 이상 수행한 후 저속교반을 2시간 이상 수행 후 24시간 방치하여 충분한 침전이 수행되도록 한다. After pH adjustment, rapid stirring is performed for 30 minutes or more, then low speed stirring is performed for 2 hours or more and then left for 24 hours so that sufficient precipitation is performed.

상술한 바와 같은 과정에서, 상기 pH를 8.5 내지 9.5가 되도록 조절하는 것은, 침전을 용이하게 하기 위함이고, 상기 치환제를 적어도 600 PPM 첨가하는 것은 가능한 많은 양의 Co, Cs를 치환·침전시키기 위함이다. The pH is adjusted to 8.5 to 9.5 in order to facilitate the precipitation, and the addition of at least 600 PPM of the substituent is required to substitute and precipitate as much Co and Cs as possible. to be.

대부분의 방사선 물질은 금속원소이며 99% 이상의 방사선 물질은 Co60(80%~90%), Cs137(10~20%)로 구성되어 있으므로, 방사선 물질 축출 시에는 HCl로 금속물질을 축출하여 축출된 방사선 용액에 비방사능 Co와 치환제인 Na4[Fe(CN)6]를 주입하여 이온화 경향에 따라 Na2Co[Fe(CN)6]로 치환시키고, Cs를 주입하여 Na2Cs2[Fe(CN)6]로 치환시킨다. Since most of the radioactive materials are metal elements and more than 99% of the radioactive materials are composed of Co60 (80% ~ 90%) and Cs137 (10 ~ 20%), solution of non-radioactive Co and substituted Jane Na 4 [Fe (CN) 6 ] for injection by and replaced with Na 2 Co [Fe (CN) 6] in accordance with the ionization tendency, by injecting Cs Na 2 Cs 2 [Fe ( CN to ) 6 ].

상술한 바와 같이, 치환된 Na2Co[Fe(CN)6]와 Na2Cs2[Fe(CN)6]용액은 NaOH를 주입하여 pH 8.5~9.5에서 공침시키며, 공침이 이뤄진 후 존재하는 Co+ 이온은 NaOH로 pH 11~12에서 Co(OH)2로 결합하여 침전시킨다. As described above, the substituted Na 2 Co [Fe (CN) 6 ] and Na 2 Cs 2 [Fe (CN) 6 ] solution are co-precipitated at pH 8.5 to 9.5 by injecting NaOH, + Ions bind to Co (OH) 2 at pH 11 ~ 12 with NaOH and precipitate.

이러한 내용을 화학 방정식으로 나타내면, When these contents are represented by chemical equations,

(1) 방사성물질 축출(1) Extraction of radioactive material

M + HCl -> MCl2 + H2O + HClM + HCl -> MCl 2 + H 2 O + HCl

Co + HCl -> CoCl2 + H2O + HClCo + HCl -> CoCl 2 + H 2 O + HCl

(상기에서 M은 Fe, Co, Cs 등임)(Where M is Fe, Co, Cs, etc.)

(2) 비방사선 CoCl2 주입 및 치환제 주입(2) Non-radiation CoCl2 injection and substitution injection

CoCl2 + H2O + HCl + Na4[Fe(CN)6] CoCl 2 + H 2 O + HCl + Na 4 [Fe (CN) 6 ]

-> Na2Co[Fe(CN)6] + FeCl2 + H2O + HCl-> Na 2 Co [Fe (CN) 6 ] + FeCl 2 + H 2 O + HCl

(3) 비방사선 CsCl 주입(3) Non-radiation CsCl injection

Na2Co[Fe(CN)6] + FeCl2 + H2O + HCl + 2CsClNa 2 Co [Fe (CN) 6 ] + FeCl 2 + H 2 O + HCl + 2 CsCl

-> Na2Co[Fe(CN)6] + Na2Cs2[Fe(CN)6] + FeCl2 + CoCl2 +HCl + H2O -> Na 2 Co [Fe ( CN) 6] + Na 2 Cs 2 [Fe (CN) 6] + FeCl 2 + CoCl 2 + HCl + H 2 O

(4) NaOH 주입 (pH 8.5~9.5)(4) NaOH injection (pH 8.5 to 9.5)

Na2Co[Fe(CN)6] + Na2Cs2[Fe(CN)6] + FeCl2 + CoCl2 + NaOHNa 2 Co [Fe (CN) 6 ] + Na 2 Cs 2 [Fe (CN) 6 ] + FeCl 2 + CoCl 2 + NaOH

-> Na2Co[Fe(CN)6]↓ + Na2Cs2[Fe(CN)6]↓ +Fe(OH)2↓ + Co(OH)2↓ + NaCl + FeCl2 + CoCl2 + H2O + NaOH- + Na 2 Co [Fe (CN) 6 ] + Na 2 Cs 2 [Fe (CN) 6 ] + Fe (OH) 2 + Co (OH) 2 + NaCl + FeCl 2 + CoCl 2 + H 2 O + NaOH

(5) NaOH 주입 (pH 11~12)(5) NaOH injection (pH 11-12)

FeCl2 + CoCl2 + H2O + NaOH + NaClFeCl 2 + CoCl 2 + H 2 O + NaOH + NaCl

-> Fe(OH)↓ + Co(OH)2↓ + NaCl + NaOH + H2O-> Fe (OH) 2 + Co (OH) 2 + NaCl + NaOH + H 2 O

상기 비방사성 코발트 염은 CoCl2를 사용할 수 있다. 실제로 방사성 폐액 내에 잔존하는 Co2 +의 농도가 매우 낮기 때문에, 비방사성 코발트 염을 첨가하여 방사성 폐액 내의 Co2+의 농도를 일정한 정도로 유지해야 한다. 왜냐하면, 제 1 반응식의 방사성 폐액 내의 Co2+의 농도가 일정 수준 이상으로 존재해야만 상기의 제 2 반응식 및 제 3 반응식의 정반응이 순차적으로 일어날 수 있는 K2CoFe(CN)6가 형성되기 때문이다. The non-radioactive cobalt salt may be CoCl 2 . In practice radioactive waste liquid Co 2 + concentration is very low in remaining in the, by the addition of non-radioactive cobalt salt it should keep the concentrations of Co 2+ in the radioactive waste liquid so constant. This is because, if the concentration of Co 2+ in the radioactive waste solution of the first reaction formula is higher than a certain level, K 2 CoFe (CN) 6 is formed which can sequentially take place in the second and third reaction schemes .

상술한 바와 같은 제1침전단계를 거친 축출수의 상등수를 공급받아 남아있는 코발트를 제거하는 제2침전단계에 대해 설명한다. The second precipitation step of removing the remaining cobalt after receiving the supernatant of the effluent water through the first precipitation step as described above will be described.

상기 제2침전단계는 상기 축출수의 pH가 적어도 11~12가 되도록 조절하는 단계 및 침전되는 침전물을 제거하는 단계를 포함하여 구성된다. And the second precipitation step comprises adjusting the pH of the effluent water to be at least 11 to 12 and removing the precipitate to be precipitated.

상기 제1침전단계를 거친 축출수에는 아직 코발트가 남아 있을 수 있기 때문에, pH를 11~12로 조절하여 코발트 성분이 침전될 수 있도록 한다. Since the cobalt may still remain in the effluent water after the first precipitation step, the pH is adjusted to 11 to 12 so that the cobalt component can be precipitated.

pH 조절에 의해 하기의 반응식과 같이 코발트 성분이 침전된다. By adjusting the pH, the cobalt component is precipitated as shown in the following reaction formula.

FeCl2 + CoCl2 + NaOH -> Fe(OH)2↓ + Co(OH)2↓ + NaCl + NaOHFeCl 2 + CoCl 2 + NaOH -> Fe (OH) 2 ↓ + Co (OH) 2 ↓ + NaCl + NaOH

한편, 상기 제2침전단계 이후에, 상기 축출수의 방사선 농도를 측정하여 배출이 가능한 방사성 기준치를 초과한 경우에는 상기 제1침전단계 및 제2침전단계를 반복 실행하거나 미세필터를 통해 상기 축출수의 방사성물질을 필터링한 후 배출하게 된다. Meanwhile, after the second precipitation step, if the radiation concentration of the outflow water is measured and exceeds the radioactive reference value capable of discharging, the first precipitation step and the second precipitation step may be repeatedly performed, And then discharges the radioactive material.

한편, 상술한 바와 같이 제1침전단계 및 제2침전단계를 거친 이후에, 축출수를 배출하기 이전에 상기 축출수에 HCl을 주입하여 pH를 6.5 이상, 8.5 미만으로 조절하는 중화단계를 더 포함하여 구성될 수 있다. Meanwhile, as described above, after the first precipitation step and the second precipitation step, there is further included a neutralization step of adjusting the pH to 6.5 or more and less than 8.5 by injecting HCl into the effluent water before discharging the effluent water .

한편, 상기에서 침전된 침전물을 증발 및 건조하여 중량을 감소시킨 후 별도의 방사성물질 저장소에 저장될 수 있다. On the other hand, the precipitate precipitated in the above may be evaporated and dried to reduce its weight, and then stored in a separate radioactive material reservoir.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments thereof with reference to the accompanying drawings, it will be apparent to those skilled in the art that many other obvious modifications can be made therein without departing from the scope of the invention. Accordingly, the scope of the present invention should be interpreted by the appended claims to cover many such variations.

Claims (12)

방사성물질이 내부에 침적된 관형부재의 방사성물질 제염방법으로서,
a) 상기 관형부재의 유로를 통해 방사선물질 축출용 축출수를 순환시켜 유로 내벽에 침적된 방사성물질을 축출하는 단계; 및
b) 상기 관형부재의 유로에서 상기 축출수를 배출시킨 후 상기 축출수에 포함된 방사성물질을 제거하는 단계;를 포함하는 방사성물질 제염방법.
A method for decontaminating a radioactive material in a tubular member in which a radioactive substance is immersed,
a) discharging the radioactive material immersed in the inner wall of the channel by circulating the effluent for discharging the radioactive material through the channel of the tubular member; And
b) removing the radioactive material contained in the effluent after discharging the effluent from the channel of the tubular member.
제1항에 있어서,
상기 축출수에는 염산이 함유되되, 상기 염산의 농도는 소정시간마다 증가되도록 하고, 상기 염산의 최대 농도는 10%를 넘지 않는 것을 특징으로 하는 방사성물질 제염방법.
The method according to claim 1,
Wherein the effluent water contains hydrochloric acid, the concentration of hydrochloric acid is increased every predetermined time, and the maximum concentration of hydrochloric acid is not more than 10%.
제1항에 있어서,
상기 a) 단계는,
a1) 축출수를 소정시간 동안 순환시킨 후 Fe 농도과 방사선 농도를 측정하는 단계;
a2) 상기 순환되는 축출수에 염산을 주입하고 소정시간 동안 순환시킨 후 Fe 농도과 방사선 농도를 측정하는 단계;
a3) 상기 순환되는 축출수에 염산을 추가로 주입하고 소정시간 동안 순환시킨 후 Fe 농도과 방사선 농도를 측정하는 단계; 및
a4) a3) 과정을 반복하여 실행하는 단계;를 포함하여 이뤄지고,
상기 축출수의 Fe 농도가 0.5%를 초과하는 경우, 상기 축출수의 방사선 농도가 1×10- 1Bq/g를 초과하는 경우, 상기 축출수의 염산농도가 10%를 초과하는 경우 중 적어도 어느 하나의 경우에 해당되면 상기 b) 단계를 실행하는 것을 특징으로 하는 방사성물질 제염방법.
The method according to claim 1,
The step a)
a1) measuring the Fe concentration and the radiation concentration after circulating the evacuation water for a predetermined time;
a2) injecting hydrochloric acid into the circulating effluent water, circulating the solution for a predetermined period of time, and measuring Fe concentration and radiation concentration;
a3) measuring iron concentration and Fe concentration after additionally injecting hydrochloric acid into the circulating effluent water and circulating for a predetermined time; And
a4) repeating a3) process,
If the Fe concentration of the expelled the excess of 0.5%, the radiation concentration of the eviction 1 × 10 - if it exceeds 1 Bq / g, at least any of when a hydrochloric acid concentration of the eviction exceeds 10% Wherein the step b) is carried out if the radioactive material is in one case.
제3항에 있어서,
상기 축출수의 Fe 농도가 0.5%를 초과하는 경우, 상기 축출수의 방사선 농도가 1×10- 1Bq/g를 초과하는 경우, 상기 축출수의 염산농도가 10%를 초과하는 경우 중 적어도 어느 하나의 경우에 해당되면, 상기 축출수를 역방향으로 일정시간 역순환시킨 후 상기 b) 단계를 실행하는 것을 특징으로 하는 방사성물질 제염방법.
The method of claim 3,
If the Fe concentration of the expelled the excess of 0.5%, the radiation concentration of the eviction 1 × 10 - if it exceeds 1 Bq / g, at least any of when a hydrochloric acid concentration of the eviction exceeds 10% And if it is determined that the number of expulsion is equal to or greater than a predetermined value, reversing the number of evacuations in a reverse direction for a predetermined time, and then performing the step b).
제3항에 있어서,
상기 소정시간은 24시간이고, 상기 a3) 단에서 주입되는 추가로 주입되는 염산은 염산 농도를 0.5% 증가시키는 용량인 것을 특징으로 하는 방사성물질 제염방법.
The method of claim 3,
Wherein the predetermined time is 24 hours, and the additional injected hydrochloric acid injected at the a3) is a capacity to increase the hydrochloric acid concentration by 0.5%.
제1항에 있어서,
상기 a) 단계에서, 상기 축출수는 상기 관형부재의 낮은 부위에 형성된 제1출입구를 통해 주입되어 상기 관형부재의 높은 부위에 형성된 제2출입구를 통해 배출된 후 다시 상기 제1출입구로 주입되도록 순환되고,
상기 b) 단계에서, 상기 축술수의 배출은 상기 관형부재의 낮은 부위에 형성된 제1출입구를 통해 배출되고 상기 제2출입구에는 에어를 주입하는 것을 특징으로 하는 방사성물질 제염방법.
The method according to claim 1,
In the step a), the exhaled water is injected through a first doorway formed at a lower portion of the tubular member, discharged through a second doorway formed at a higher portion of the tubular member, and then injected again into the first doorway And,
Wherein, in step (b), the discharge of the axial flow is discharged through a first outlet formed in a lower portion of the tubular member, and air is injected into the second outlet.
제1항에 있어서,
상기 b) 단계는,
상기 축출수에 포함된 세슘과 코발트를 제거하는 제1침전단계; 및 상기 제1침전단계를 거친 축출수의 상등수를 공급받아 남아있는 코발트를 제거하는 제2침전단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 방사성물질 제염방법.
The method according to claim 1,
The step b)
A first precipitation step of removing cesium and cobalt included in the evacuation water; And a second precipitation step of removing the remaining cobalt supplied with the supernatant of the effluent water after the first precipitation step.
제7항에 있어서,
상기 제1침전단계는,
상기 축출수에 CoCl2를 주입하여 축출수의 Co 농도가 50~200 PPM이 되게 하고, 치환제인 Na4[Fe(CN)6] 또는 K4[Fe(CN)6]를 적어도 600 PPM 첨가하여 축출수 중의 방사성 Co와 주입된 비 방사성 Co가 Na+ 또는 K+와 치환되도록 하며, CsCl을 50~200 PPM 주입하여 Na2Co[Fe(CN)6]의 Co가 Cs로 치환되도록 하고, NaOH를 주입하여 pH가 8.5~9.5가 되도록 조정한 후 침전물(Na2Cs2[Fe(CN)6] 또는 K2Cs2[Fe(CN)6])이 침전되도록 하는 것을 특징으로 하는 방사성물질 제염방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the first precipitation step comprises:
CoCl 2 is injected into the effluent water so that the Co concentration of the effluent water is 50-200 PPM and at least 600 PPM of Na 4 [Fe (CN) 6 ] or K 4 [Fe (CN) 6 ] (Co) of Na 2 Co [Fe (CN) 6 ] is replaced with Cs by injecting 50 to 200 PPM of CsCl and the non-radioactive Co in the effluent water is replaced with Na + or K + (Na 2 Cs 2 [Fe (CN) 6 ] or K 2 Cs 2 [Fe (CN) 6 ]) is precipitated after adjusting the pH to 8.5 to 9.5 Way.
제7항에 있어서,
상기 제2침전단계는,
상기 축출수의 pH가 11~12가 되도록 조절하는 단계; 및 침전되는 침전물을 제거하는 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 방사성물질 제염방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the second precipitation step comprises:
Adjusting the pH of the evacuation water to be 11 to 12; And removing the precipitate to be precipitated. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
제7항에 있어서,
상기 제2침전단계 이후에,
상기 축출수에 HCl을 주입하여 pH를 6.5 이상, 8.5 미만으로 조절하는 중화단계;를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 방사성물질 제염방법.
8. The method of claim 7,
After the second precipitation step,
And a neutralization step of injecting HCl into the effluent water to adjust the pH to not less than 6.5 and less than 8.5.
제7항에 있어서,
상기 제2침전단계 이후에,
상기 폐액의 방사선 농도를 측정하여 기준치 초과인 경우에는 상기 제1침전단계 및 제2침전단계를 반복 실행하는 것을 특징으로 하는 방사성물질 제염방법.
8. The method of claim 7,
After the second precipitation step,
Measuring the radiation concentration of the waste solution, and repeating the first precipitation step and the second precipitation step when the concentration exceeds the reference value.
제1항에 있어서,
상기 관형부재는 원자력 발전소의 해체전 폐 열교환기인 것을 특징으로 하는 방사성물질 제염방법.
The method according to claim 1,
Wherein the tubular member is a waste heat exchanger before decommissioning of a nuclear power plant.
KR1020150054456A 2015-04-17 2015-04-17 Decontamination method for radioactive contamination KR101704700B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150054456A KR101704700B1 (en) 2015-04-17 2015-04-17 Decontamination method for radioactive contamination

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150054456A KR101704700B1 (en) 2015-04-17 2015-04-17 Decontamination method for radioactive contamination

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160123806A true KR20160123806A (en) 2016-10-26
KR101704700B1 KR101704700B1 (en) 2017-02-22

Family

ID=57251667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150054456A KR101704700B1 (en) 2015-04-17 2015-04-17 Decontamination method for radioactive contamination

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101704700B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102510490B1 (en) 2021-03-15 2023-03-14 한국수력원자력 주식회사 Radioactive material reduction device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002350589A (en) * 2001-03-23 2002-12-04 Ngk Insulators Ltd Method for processing decontamination waste liquid of radioactive waste
JP2003090897A (en) * 2001-09-18 2003-03-28 Toshiba Corp Chemical decontamination method and device for carbon steel member
JP2009109427A (en) * 2007-10-31 2009-05-21 Toshiba Corp Chemical decontamination method and its device
JP2012108073A (en) * 2010-11-19 2012-06-07 Toshiba Corp Decontamination method and decontamination device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002350589A (en) * 2001-03-23 2002-12-04 Ngk Insulators Ltd Method for processing decontamination waste liquid of radioactive waste
JP2003090897A (en) * 2001-09-18 2003-03-28 Toshiba Corp Chemical decontamination method and device for carbon steel member
JP2009109427A (en) * 2007-10-31 2009-05-21 Toshiba Corp Chemical decontamination method and its device
JP2012108073A (en) * 2010-11-19 2012-06-07 Toshiba Corp Decontamination method and decontamination device

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
(TRIGA 연구로 해체를 위한 원자로 냉각계통 제염기술 개발)
제1회 방사성폐기물 처리기술 워크샵

Also Published As

Publication number Publication date
KR101704700B1 (en) 2017-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101883895B1 (en) Decontamination and Rad-waste treatment method and a kit therefor reducing the radioactive waste remarkably
JP5489124B2 (en) Waste resin treatment method and treatment system for nuclear power plant
JP6339104B2 (en) Method for removing surface contamination of components of reactor cooling circuit
KR101704700B1 (en) Decontamination method for radioactive contamination
JP6501482B2 (en) Decontamination treatment system and decomposition method of decontamination wastewater
ES2767087T3 (en) Decontamination method for metal surfaces in a nuclear reactor cooling system
Rosanvallon et al. ITER waste management
JP2002341088A (en) Treating method of activated concrete
KR102004396B1 (en) System decontamination facilities
JP2009036617A (en) Uranium dissolution and separation method using ionic liquid and uranium recovery method using it
JP6049403B2 (en) Decontamination waste liquid treatment method
JP6132474B2 (en) Waste liquid treatment method
KR102478346B1 (en) Decontaminating method for removal of the radioactive oxide layer
JP6415095B2 (en) Decontamination waste liquid treatment system and treatment method
Avezniyazov et al. Experience of recycling the liquid radioactive waste at the Kola NPP
Gopalapillai et al. Design features of ITER cooling water systems to minimize environmental impacts
KR102100873B1 (en) Decontamination method with reduced radioactive waste
Shon et al. Targeted separation of radionuclides from contaminated concrete waste generated from decommissioning of nuclear power plants
Boyd Heavy water cleanup by electrophoresis
WO2022087738A1 (en) Process for the selective removal of anionic radionuclides
Yoon et al. Analysis on the Current Status of Chemical Decontamination Technology of Steam Generators in the Oversea Nuclear Power Plants (NPPs)
Lee et al. Experience Review of Full System Decontamination for Decommissioned NPPs
JP6249916B2 (en) Permanganic acid preparation equipment
Morris Chemical decontamination for decommissioning (DFD) and DFDX
JP2022173564A (en) Method for treating excess water and system for treating excess water

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191223

Year of fee payment: 4