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ISSN : 1225-0112(Print)
ISSN : 2288-4505(Online)
Applied Chemistry for Engineering Vol.14 No.3 pp.348-353
DOI :

Research Papers : Dissolution Characteristics of Uranium Dioxide for Decontamination of Metal Surfaces Contaminated with Uranium Compounds

Sung Yeol Lee

Abstract

In this study, a decontamination process using nitric acid was selected as an in-situ technology for recycle or disposal of large amount of metallic wastes, which includes process system components such as tanks, piping, etc that are generated as a result of dismantling retired uranium conversion facility in Korea. The applicability of nitric acid solution for surface decontamination of metallic wastes that are contaminated with uranium compounds was evaluated through dissolution of UO_2 powder. The decontamination decontamination performance are verified using UO_2 contaminated specimen that came from an uranium conversion facility. Dissolution rate of UO_2 powder was dependant considerably upon nitric acid concentration and solution temperature. Notable enhancement of dissolution rate was achieved by addition of H_2O_2 as an oxidant even in the condition of low concentration of nitric acid and low temperature. The results for decontamination of the specimen contaminated with UO_2 showed that the decontamination factors (DFs) for nitric acid solution without H_2O_2 were 1.8~2.7 and 1.8~2.3 for α and β-radioactivity. respectively, while DFs for nitric acid solution containing H_2O_2 were 61.7~338.5 and 20.1 ~92.4 for α and β-radioactivity, respectively. Thus, the metallic surfaces contaminated with UO_2 can be decontaminated effectively with low concentration of nitric acid at mom temperature in the presence of H_2O_2.

논문 : 우라늄 오염 금속표면의 제염을 위한 UO2 용해특성 연구

이성열,최왕규

초록

국내의 가동 중지된 우라늄 변환시설의 해체 시 대량으로 발생될 탱크류 및 배관 등 공정 계통 부품으로 이루어진 금속 폐기물의 재팔용 또는 자체처분을 위한 현장 제염기술로 질산 제염공정을 선정하였다. 오염 물질로써 UO_2를 대상으로 UO_2 입자의 용해 거동을 통해 우라늄 화합물로 오염된 금속 폐기물에 대한 질산 용액의 표면제염 적용성을 평가하였고, 우라늄 변환시설 내에서 직접 인출한 UO_2 오염 시편의 제염 실증실험을 통해 제염 공정의 성능을 검증하였다. 질산 제염 용액에서 UO_2 입자의 용해속도는 질산의 농도 및 용액의 온도에 크게 의존하였으며, 산화제로 H_2O_2를 첨가함에 의해서 상온의 저 농도 질산 제염 용액 내에서도 H_2O_2가 첨가되지 않은 경우에 비해서 속도가 현저하게 증가되었다 UO_2로 오염된 시편의 제염에 있어서, H_2O_2가 첨가되지 않은 질산 용액 내에서의 제염계수는 α 방사능에 대해서는 1.8~2.7, β 방사능에 대해서는 1.8~2.3인 반면에 질산 용액에 H_2O_2를 첨가한 경우에는 α 방사능에 대해서 61.7~338.5, β 방사능에 대해서는 20.1~92.4를 나타냄으로써 H_2O_2를 첨가함에 의해서 상온, 저농도 질산 용액 내에서도 UO_2 오염된 금속표면을 효과적으로 제염할 수 있음을 확인하였다.

Figure

Table