Science

미국, 사용후핵연료 처분 홍보

장종엽엔에스 2014. 12. 22. 10:11

KISTI 미리안 글로벌동향브리핑 2014-12-22
사바나리버 원자력솔루션(Savannah River Nuclear Solutions, SRNS)은 사바나리버부지(Savannah River Site, SRS)에서 알루미늄 피복재를 포함하는 사용후핵연료를 처리하는 것에 관한 여러 해에 걸쳐 이루어질 홍보 활동을 개시했다. 이 사용후핵연료는 미국 내 및 해외 연구로에서 발생한 것으로 우라늄, 알루미늄, 핵분열 부산물, 악티나이드 원소를 포함하고 있는데, 현재 SRS L 분지(L Basin)의 습식 저장소에 안전하게 보관되고 있다.

또한 H 계곡(Canyon)에 보관 중인 사용후핵연료는 화학 처리를 거쳐 우라늄을 분리시키고 핵물질을 희석시켜 저농축 우라늄으로 전환되어 더 이상 핵무기로 사용할 수 없도록 처리될 것이다. 최종 부산물은 상업용 발전로에서 핵연료로 재사용될 수 있는데, 예를 들면 테네시유역개발공사(Tennessee Valley Authority, TVA)가 운영하는 발전용 원자로 등에 공급될 수 있는 것들이다. 플루토늄과 핵분열 부산물은 고준위 방사성 폐기물 처분 시스템으로 이송된 후 SRS의 국방폐기물 처리시설(Defense Waste Processing Facility)에서 유리화 폐기물로 전환된다.

수년 동안 H 계곡의 주임무는 사용후핵연료에서 우라늄을 분리하는 것이었다고 말한 SRNS 선임 기술고문 빌 클리프턴(Bill Clifton)은 “이제, L 분지의 저장용량을 거의 다 소진했기 때문에 사용후핵연료 처리를 재개하는 작업을 시작할 필요가 생겼다고 덧붙였다. SRNS는 약 1000 개의 사용후핵연료 다발과 고속동위원소원자로(High Flux Isotope Reactor, HFIR)의 사용후핵연료 코어 200개를 2013년 3월 29일 서명된 의사기록수정안(Amended Record of Decision)에 따라 처리할 예정이며, HFIR 코어는 2016년부터 처리될 예정이다.

이 임무를 수행하기 위해 H 계곡에서 작업이 수 년 동안 지속될 것이라고 사바나 리버 기술고문인 엘런 군터(Allen Gunter)가 말했다. H 계곡은 미국에서 유일하게 운영 중인 원격 화학 분리 공장이라고 말한 클리프턴은 이 사용후핵연료를 처리하여 청정 에너지를 생산하는데 사용할 것이라고 말했으며, 처리를 통해 회수된 우라늄은 핵무기 제조에 사용될 수 없는 것이라고 덧붙이면서 이 임무는 SRS에서만 수행될 수 있는 것이라고 강조했다.

50년 전 미국의 역사적인 원자로 실험이 종료된 후 발생한 사용후핵연료가 역시 역사적인 화학처리 공장에서 용해되어 최종 처분을 위한 중요한 과정을 마무리지었다. 에너지부의 주계약자인 SRNS는 SRS에 위치한 H-캐넌(H-Canyon) 실험용소듐원자로(Sodium Reactor Experiment, SRE)에서 147개의 사용후핵연료 다발을 완전히 용해시켰다. SRE는 1957년에서 1964년까지 캘리포니아 산타 수산나 필드 실험실(Santa Susana Field Laboratory)에서 가동되었으며, 미국에서 상업용 전력망에 처음으로 전기를 공급한 원자력발전소로 기록되어 있다. 이 원자로는 우라늄-토륨 합금으로 만들어진 핵연료를 사용했다(GTB2014080990).