5/09/2018

사용후핵연료, 반복 '재활용'으로 처분면적-시간 모두 줄인다 - 동아사이언스

파이로프로세싱 공정에 대한 이야기입니다. 30만년 -> 300년으로 줄이면서 핵연료 반복 재활용.


사용후핵연료, 반복 '재활용'으로 처분면적-시간 모두 줄인다
동아사이언스 2016년 09월 09일

2016.7.25 6차 원자력진흥위원회, 국내 사용후핵연료 처리를 위한 장기전략 발표
- 고준위방사성폐기물처리장 부지 선정 계획
- 건식재처리(파이로프로세싱) 기술 개발
- 재활용한 핵연료로 전기를 만들 수 있는 전용 원자로 개발


사용후핵연료는 초우라늄 원소, 방사성 동위원소 등이 있어 방사능 등 독성이 자연 상태 수준으로 낮아지는 데 30만 년 이상으로 봄. 재처리해 재사용하면 그 기간을 줄일 수 있음.

핵연료 재처리

전통적인 ‘습식재처리(퓨렉스)’: 사용후핵연료를 질산에 녹인 다음 핵분열원소 추출. 지금까지 써온 방식.
이에 대해 일본, 프랑스는 선진습식처리(넥스트) 방식, 미국에서는 ‘우렉스’에 관심.

한국은 ‘파이로프로세싱’(건식재처리)

넥스트와 파이로프로세싱은 습식재처리와 달리, 핵연료로 쓸 수 있지만 무기급은 못 되는 불순물이 많은 결과물을 생산. 그리고 둘 다 핵확산 방지 효과가 있지만 파이로프로세싱이 무기전환을 방지하는 데 더 확실함.

대신 이 공법을 통해 핵연료를 재활용하면, 매번 재활용 핵연료의 무게가 20%씩 감소.
마지막에 나오는 폐기물은 부피를 최대 225분의 1로, 무게를 5% 미만으로 줄이고, 처분 시간도 30만 년 이상 ->300년 이하로 감소.

소듐(나트륨)냉각고속로(참고링크)
넥스트를 도입한 프랑스와 영국, 러시아는 현재 제한적으로 재활용, 전력생산?????
국내에서는 소듐냉각고속로(SFR)라는 전용 원자로를 개발 중
“파이로프로세싱 방법과 소듐고속냉각로를 통해 사용후핵연료를 최대한 줄여 영구 처분장 하나로 모든 폐기물을 처리하는 것이 최종 목표”

그리고 올 봄,
과학기술정보통신부는 사용후핵연료 처리기술 연구사업에 대한 재검토위원회의 권고를 바탕으로 동 사업을 핵심기술 개발 중심으로 2020년까지 지원하기로 - 매일경제신문 2018.4



여기까지 읽고 생각. 무지한 소감이라 틀린 데가 많지만.

  1. 파이로프로세싱으로 뽑아내 만든다는 핵연료를 용융금속원자로가 아니라 보통 가압수형 원자로에서 태울 수 있는 구성으로 만들 수 없나?
  2. 중수로는 사용후핵연료를 태울 수 도 있다던데 왜 사용후핵연료를 태우게 개량하지 않았지?
  3. 사용후핵연료는 열이 많이 나온다는데, 그 자체에 열교환기를 연결하거나 열핵전지로 쓸 수는 없나?


그림 몇 장. 출처는 <사용후핵연료 이야기 70> www.korad.or.kr







갈 길이 먼 듯.

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