제조 부품과 고반응성 희토류 성분의 반응에 의한 핵물질 손실은 핵물질 회수율을 감소시키고, 주조잔탕과 불합격 스크랩 등의 미활용 손실연료는 제조수율 감소의 가장 큰 이유로 작용하고 있다. 이를 해결하기 위하여, 반응저감 소재개발을 통한 주조부품 반응손실을 제어하고, 미활용 핵물질의 재사용을 통한 제조수율 향상시킬 수 있는 기술을 개발하였다. 도가니 용탕 반응방지 기술개발로 반응저감 성능을 비교평가하여 LaYO3, 8-YSZ 반응저감물질을 선정하고 유도용해 적용을 위한 세라믹 라이너 도가니를 개발하였다. LaYO3, 8-YSZ 반응저감 도가니 시제품을 각각 제작하고, 핵물질 반응저감 성능을 80% 이상 향상시켰다. 반응방지 주형 제조기술 개발로 석영관 주형의 표면조도개선을 통하여 코팅액 도포법을 변경하여 주형반응손실율을 약 78%저감하고 석영관 주형의 3회 재활용에 성공하였다. 또한, 대체주형을 재활용하기 위한 연료심 인출기를 개발하고 대체주형을 이용한 연료심 제조에 성공하였다. 핵연료 제조수율 향상기술 개발로 최적의 연료심 건전성 유지를 위한 공정조건을 도출하고 잔탕의 재활용 요건을 도출하였으며, 표면오염 처리기술을 개발하였다. 잔탕 재활용 기술을 활용하여 품질기준을 만족하는 건전한 재활용 연료심 주조에 성공하였고 핵물질 미활용 손실율을 0.1%이하 제어에 성공하였다. 개발된 기술을 활용하여 사용후 핵연료 제조기술의 타당성 및 제조기술성, 그리고 경제성 확보에 활용할 예정이다. 또한, 다양한 원자로에 확대적용이 가능한 핵연료 제조공정의 손실제어 핵심기술로 확대 적용할 예정이다. 그리고, 반응방지 기술의 확장을 통한 비원자력분야(내열, 내화학 소재개발 등)에 활용이 가능하다. (출처 : 서지정보양식 320p)
- 연구책임자 : 국승우
- 주관연구기관 : 한국원자력연구원
- 발행년도 : 20210100
- Keyword : 1. 금속연료;제조기술;손실제어;반응방지;수율향상; 2. Metallic Fuel;Fabrication Technology;Loss Control;Reaction Prevention;Yield Improvement;