KR970004357B1 - 가압수형 원자로 및 기체 냉각식 흑연감속 원자로의 2차회로에서 발생하는 이온교환수지의 고정방법 - Google Patents

가압수형 원자로 및 기체 냉각식 흑연감속 원자로의 2차회로에서 발생하는 이온교환수지의 고정방법 Download PDF

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Abstract

없음.

Description

가압수형 원자로 및 기체 냉각식 흑연감속 원자로의 2차회로에서 발생하는 이온교환수지의 고정방법
본 발명은 가압수형 원자로 및 기체 냉각식 흑연감속 원자로의 2차 회로에서 발생하는 이온교환수지의 고정방법에 관한 것이다.
가압수형 원자로의 2차회로에 있는 물속에서 암모니아가 함유되어 있고 이 가스상태의 암모니아를 이온교환수지로 처리하고 있다는 것은 공지로 되어 있다. 이들 수지는 양이온형의 것이지만 음이온형 수지를 사용하여 이 룰을 적절히 정제하기도 한다.
따라서 일반적으로 필수적으로 고정된 NH4 +이온을 가진 양이온수지와 OH-형의 음이온수지로 된 혼합물을 고정시켜 저장해야 한다.
이들 수지는 방사능 함량이 비교적 작지만 아주 가까운 장래를 고려한 현재의 규격에서는 이들 수지를 고정시키고 이제가지 소위 저함량 및 중간점도 함량의 방사성 생성물을 고정시켜 저장하는데 사용된 것들과 유사한 특수한 조건하에 저장하도록 되어 있다.
본 발명은 이들 수지를 고정시켜 저장하는 방법에 관한 것이다.
고정방법은 경화시키는 것인데 즉 그 자체공지된 일반적인 방법에 있어서 고정될 생성물을 수경성(水硬性) 결합제로 코우팅하는 것이다. 문제는 이러한 고정방법을 실시가능하게 하고 가능하다면 최고의 특성을 가진 생성물이 되도록 수지를 예비처리하는데 있다.
본 발명에 의한 예비처리법에 있어서 매체의 pH가 약 9 이상되고 암모니아를 잘 방출할 수 있는 조건하에서 염기, 바람직하게는 수산화나트륨으로 이온교환수지를 포화시킨다.
여기서 염기란 것은 수산화나트륨, 수산화칼륨 또는 수산화바륨 같은 화합물을 뜻한다. 경제성, 용해도 및 사용상의 편의등의 이유로 해서 수산화나트륨을 사용하는 것이 좋은데 고체나 용액상태의 것을 사용한다.
본 발명에서 사용되는 "염기"는 이온교환에 의해 NH4 +이온을 함유한 수지의 모든 위치가 포화되게 하는데 있으므로 이러한 교환은 처리될 수지배치(batch)중에 대개 함유되는 수분 전부 또는 일부로 된 수성 매체중에서 일어나도록 해야 한다.
수성매체의 pH가 약 9 이상이어야 한다고 지적하고 있는데 실제로 염기성 양이온(Na+)과의 교환에 의해 수지에서 방출된 NH4 +이온에 대해 pH를 충분히 크게 해주어 이 매체중에 용해된 상태로 잔존하지 않게 해야 하지만 이 매체에 방출되는 가스상태의 암모니아를 생성할 수 있게 해야 한다.
결국 암모니아를 용이하게 방출하기 위한 최소한 한가지 수단을 사용할 필요가 있다는 것을 지적해오고 있다. 즉 매체에서 방출되는 암모니아 가스가 이 매체표면과 장기간 접촉하여 잔존하지 않도록 하는 공정단계를 취해야 한다는 것이다. 실제로 이전 접촉이 존재한다면 암모니아는 이 매체에 다시 용해되어 평형으로 인해 다시 암모니아 방출을 완만하게 지연시키는 경향이 있다는 것은 공지로 되어 있다. 물론 이러한 방출을 용이하게 하는 공지의 수단을 사용할 수 있는데 그 예로서는 공기를 이동시켜 매체표면을 스위핑(sweeping)하거나 이 매체위에 있는 공지를(부분진공에 의해) 배기시키던지 또는 수지가 분해되지 않을 정도의 충분한 온도까지 가열하는 것이다.
염기사용량은 염기의 양이온에 의해 NH4 +이온이 최소한 완전 치환되도록 하는 정도라야 한다. 실제로 처리될 수지중에 함유된 양이온 수지의 양이 자주 무시되기 때문에 염기의 사용량은 수지에 있는 모든 위치를 염기의 양이온이 충분히 포화시킬 수 있을 정도라야 하는데 이것은 처리된 모든 수지가 양이온성이라는 것을 가정한 것이다. 여기서 알 수 있는 것은 위치를 포화시키는데 필요한 것보다 더많은 양의 염기를 사용하면 어느 정도 포화현상을 용이하게 가속시킬 수 있다는 점이다. 알 수 있다싶이 위에 나온 방법에 의해 처리될 수지에 함유된 양이온수지에서만 이온교환이 일어난다. 이것은 실제로 처리된 수지의 방사능이 극히 적고 관찰된 현재의 규격을 감안하면 수경성 결합제와 관련된 경화현상에 대해 음이온 수지가 미치는 유해한 영향이 그다지 심각하지 않다는 것을 알 수 있다는 점을 나타내는 것이다.
그러나 본 발명에 의한 방법은 처리될 수지중에 있는 음이온 수지를 이온교환에 의해 안정시켜 주면 개선될 수 있다. 이러한 안정화법은 음이온 수지중에 함유된 OH-이온을 NO3 -, SO4 --, CH3COO-등과 같은 이온으로 교환시켜 주면 되는 것이다. 사용 가능한 음이온의 가장큰 장점은 경화도중 존재하는 음이온에 대하여 발휘되는 안정성 사용의 손쉬움 및 관성으로 인한 NO3 -이온이다. 따라서 앞서 나온 바의 조건하에서 위에 나온 염기와 NO3 -이온을 공급하는 음이온 화합물을 동시에 또는 연속적으로 사용하여 본 발명을 실시할 수 있다. 예컨데 질산나트륨을 사용할 수 있고 매체의 pH가 충분히 높지 않을 때는 수산화나트륨을 사용한다.
이 음이온(바람직하게는 NO3 -)의 사용량을 처리되는 수지가 모두 음이온형이고 수지에 있는 모든 위치를 포화시킨다는 가정에서 편리하게 계산할 수 있다.
본 발명을 실시예에 따라 설명한다. 250g/l을 함유하는 NaNO3용액 50l와 NaOH 펠릿(pellet) 20kg을 경사분리된 100% 수지 100l에다 가한다.
0.2바아의 감압하에 60℃에서 4시간 교반한 다음 실온까지 냉각하고 CLK 시멘트 200kg을 가한다. 이렇게 함으로써 코우팅된 물질 390kg을 얻게 되는데 경사분리된 100% 수지의 결합정도는 40%(체적)이다.

Claims (2)

  1. 매체의 pH가 약 9 이상인 조건하에서 염기, 바람직하게는 수산화나트륨으로 이온교환수지를 포화시켜 암모니아를 방출시키고 나서 수지를 수경성 결합제로 경화시킴으로써 가압수형 원자로 및 기체 냉각식 흑연감속원자로의 2차회로에서 생성되는 이온교환수지의 고정방법.
  2. 제1항에 있어서, 처리될 수지에 함유된 음이온수지를 NO3 -이온을 공급하는 화합물, 바람직하게는 질산나트륨을 가하여 안정화하는 고정방법.
KR1019880016343A 1987-12-16 1988-12-08 가압수형 원자로 및 기체 냉각식 흑연감속 원자로의 2차회로에서 발생하는 이온교환수지의 고정방법 KR970004357B1 (ko)

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