KR101601201B1 - Chelate free chemical decontamination reagent for removal of the dense radioactive oxide layer on the metal surface and chemical decontamination method using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화학 제염제는 환원제, 환원성 금속이온 및 무기산을 포함하는 금속 표면 고착성 방사능 오염 산화막 제거를 위한 화학 제염제에 관한 것으로, 본 발명의 화학 제염제는 적정한 온도에서 금속 표면 고착성 방사능 오염 산화막을 효과적으로 용해하여 제거할 수 있으며, 방사성 오염 산화물을 화학 제염제에 접촉시키는 공정에 의해 제염을 수행할 수 있으므로 공정비용 및 공정시간 측면에서 경제적일 뿐만 아니라, 종래 옥살산 등과 같은 유기산 착화제를 사용하지 않고, 환원제를 주 제염제로 사용하기 때문에 제염 후 산화제를 사용하여 잔존하는 환원제를 쉽게 분해시켜 제거할 수 있어, 제염제의 용이한 파괴를 통한 2차 방사성 폐기물 발생을 최소화하고, 제염 용액에 잔존하는 방사성 핵종을 효과적으로 제거할 수 있다.The present invention relates to a chemical decontaminating agent for removing a sticky radioactive contaminated oxide film on a metal surface containing a reducing agent, a reducing metal ion and an inorganic acid. The chemical decontaminating agent of the present invention comprises a metal surface- It can be effectively dissolved and removed, and the decontamination can be carried out by a process of contacting the radioactive contaminated oxide with the chemical decontamination agent, so that it is economical from the viewpoint of process cost and process time, , Since a reducing agent is used as a main decontaminating agent, it is possible to easily decompose and remove the remaining reducing agent by using an oxidizing agent after decontamination, thereby minimizing the generation of secondary radioactive waste through easy destruction of the decontamination agent, The nuclide can be effectively removed.
Description
본 발명은 금속 표면 고착성 방사능 오염 산화막 제거에 효과적인 저농도 무착화성 화학 제염제 및 이를 이용한 화학 제염방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a low concentration non-ignition chemical decontaminating agent effective for removing a fixed surface of a radioactive contaminated oxide film on a metal surface, and a chemical decontamination method using the same.
원자력발전소의 계통을 구성하는 주요 금속 구성품은 원자력발전소를 순환하는 증기 또는 냉각수에 의해 부식이 발생하여 그 표면에 미량의 부식 생성물로서 고착성 금속산화물이 형성될 수 있다. 상기 금속산화물은 방사성 물질에 의해 오염되어 원자력발전소의 계통 내에 방사능 물질을 누적시킨다.
Major metal components constituting the system of a nuclear power plant may be corroded by steam or cooling water circulating in a nuclear power plant, and a sticky metal oxide may be formed as a small amount of corrosion product on its surface. The metal oxide is contaminated by the radioactive material and accumulates the radioactive material in the system of the nuclear power plant.
나아가, 원자력발전소의 계통 내에 침적된 방사능 물질로부터 방출되는 방사선으로 인하여 관련 작업자들(발전소 운전원 및 보수 요원들) 및 주변의 작업자들에게 불가피한 방사선 피폭이 우려된다. 상기 금속산화물에는 방사성 핵종이 함유되어 있어서 원자력발전소의 계통 부근의 방사선 준위를 높게 만든다.
Furthermore, the radiation emitted from the radioactive material deposited in the system of the nuclear power plant may cause inevitable radiation exposure to the related workers (plant operators and maintenance personnel) and surrounding workers. The metal oxide contains a radioactive nucleus, which makes the radiation level near the system of the nuclear power plant high.
세계 각국에서는 원전에서 작업자의 방사선 피폭량을 줄이기 위한 노력의 일환으로 작업자의 피폭에 가장 크게 기여하는 증기발생기 수실과 냉각재 펌프 등에 부착된 방사능을 효과적으로 제거하기 위한 연구에 초점을 맞추고 있으며 다양한 방법들을 통하여 방사능을 제거하기 위한 방법들을 강구하고 있는 실정이며, 방사능에 오염된 금속 산화물에 대한 제염기술이 개발되고 있다.
As part of efforts to reduce the radiation exposure of workers in nuclear power plants around the world, the focus is on research to effectively remove the radioactivity attached to steam generators and coolant pumps, which contribute most to workers' exposure. , And a decontamination technique for metal oxide contaminated with radioactivity is being developed.
현재까지 연구되어온 제염기술로는 고농도 및 저농도 유·무기산 화학 제염제를 사용하는 화학적 제염기술과, 세척, 연마, 고압분사 등의 기계적 제염기술, 전기적 제염기술 등이 있다.
Decontamination technologies that have been studied so far include chemical decontamination techniques using high concentration and low concentration of oil and inorganic acid chemical decontamination, mechanical decontamination techniques such as cleaning, polishing, high pressure injection, and electrical decontamination techniques.
종래 세계적으로 상용화된 여러 가지 화학 제염기술은 강한 착물을 형성하는 것으로 알려진 옥살산(oxalic acid), EDTA(ethylenediaminetetraacetic acid; 에틸렌디아민테트라아세트산), 피콜린산(picolinic acid) 등의 유기산 착화제를 사용해왔다.
Conventionally, various chemical decontamination technologies that have been used in the past have used organic acid complexing agents such as oxalic acid, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), and picolinic acid, which are known to form strong complexes .
(1) 예를 들어, 최초로 개발된 저농도 화학제염기술인 CITROX 공정은 유기착화제와 염의 혼합물을 사용한다(oxalic acid - 2.5 wt%, dibasic ammonium citrate - 5 wt% 및 ferric nitrate - 2 wt%).(1) For example, the CITROX process, the first developed low-concentration chemical decontamination technique, uses a mixture of organic complexing agent and salt (oxalic acid - 2.5 wt%, dibasic ammonium citrate - 5 wt% and ferric nitrate - 2 wt%).
(2) 또한, 캐나다에서는 상기 CITROX 공정을 개량하여 CAN-DECON 및 CAN-DEREM 공정을 개발하였으며 EDTA:citric acid:oxalic acid=2:1:1을 포함하는 LND-101A 라는 화학제를 사용한다.(2) In Canada, CAN-DECON and CAN-DEREM processes have been developed by upgrading the CITROX process and a chemical called LND-101A containing EDTA: citric acid: oxalic acid = 2: 1: 1 is used.
(3) 나아가, 영국과 미국에서는 공동으로 LOMI 공정을 개발하였으며, 피콜린산과 같은 유기산 착화제를 사용하여 용액 내에 철 이온을 착물 형태로 유지시킨다.(3) In addition, the UK and the US jointly developed the LOMI process and used organic acid complexing agents such as picolinic acid to keep the iron ions in complex form in solution.
(4) 또한, 독일에서 개발된 CORD 공정도 옥살산과 같은 유기산 착화제를 사용하며, 제염 중 옥살산염(oxalate) 형태의 침전이 발생하여 정화 공정을 어렵게 한다는 문제점이 보고되고 있다.
(4) The CORD process developed in Germany also uses an organic acid complexing agent such as oxalic acid, and it has been reported that precipitation in the form of oxalate during decontamination occurs, thereby making the purification process difficult.
한편, 증기발생기나 냉각재펌프 등을 구비하는 원자력 발전소 1차 계통 제염 기술과 관련된 종래 기술도 옥살산, EDTA, PDCA 등의 유기산 착화제를 사용하고 있다.
On the other hand, organic acid complexing agents such as oxalic acid, EDTA, PDCA and the like are also used in the prior art related to the primary system decontamination technology of a nuclear power plant including a steam generator and a coolant pump.
(1) 예를 들어, 2005년 독일의 Stiepani 등이 원자로 구조 기계학 국제학회(18th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology)에 "Full System Decontamination with HP/CORD UV for Decommissioning of the German PWR Stade"를 발표한 바 있다.(1) For example, in 2005, Stiepani, Germany, presented "Full System Decontamination with HP / CORD UV for Decommissioning of the German PWR Stade" to the International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology There is one.
이들은 제염공정으로 옥살산과 과망간산을 반복 적용함으로써 원자력발전소 전 일차계통 및 보조계통을 효과적으로 제염하였고 원자력발전소 작업자의 방사선 피폭량을 크게 저감할 수 있음을 증명하였다고 보고하였다.
They reported that repeated application of oxalic acid and permanganic acid in the decontamination process effectively cleared the primary and auxiliary systems of the nuclear power plant and significantly reduced the radiation exposure of the nuclear power plant workers.
(2) 나아가, Prince 등은 2001년 Journal of Nuclear Materials 학술지에 "Dissolution Behavior of Magnetite Film Formed over Carbon Steel in Dilute Organic Acid Media"를 발표한 바 있다.(2) Further, Prince et al. Published a "Dissolution Behavior of Magnetite Film Formed Carbon Steel in Dilute Organic Acid Media" in Journal of Nuclear Materials in 2001.
이들은 산화막의 용해를 위해 EDTA, EDTA-시트르산, EDTA-시트르산-아스코르브산 시스템 및 PDCA(Pyridinedicarboxylic acid), PDCA-시트르산, PDCA-시트르산-아스코르브산 시스템을 사용한 바 있다.
They used EDTA, EDTA-citric acid, EDTA-citric acid-ascorbic acid system and PDCA (Pyridinedicarboxylic acid), PDCA-citric acid, PDCA-citric acid-ascorbic acid system for dissolution of the oxide film.
한편, 표면이 방사능으로 오염된 금속 산화물의 제염기술에 관련된 선행기술문헌 역시 화학 제염제에 옥살산 등의 유기산 착화제를 포함하고 있다.
On the other hand, prior art documents related to the decontamination technique of metal oxides whose surface is radioactively contaminated also include organic acid complexing agents such as oxalic acid in chemical decontamination agents.
(1) 예를 들어, 특허문헌 1은 금속성 재료로부터 방사성 핵종들을 제염하는 화학 제염방법에 관한 것으로서, 환원제로 옥살산과 히드라진을 수용액에 넣고 금속 재료와 접촉시키며, 과산화수소와 같은 산화제로 상기 환원제를 파괴하는 기술을 개시하고 있다.
(1) For example,
(2) 특허문헌 2는 방사능에 오염된 금속 표면을 제염하는 데 있어서 환원제염제로 개미산과 옥살산을 사용하고, 산화 제염제로서 오존, 과망간산 및 과망간산염을 사용하여 환원용해와 산화용해를 반복하는 공정을 개시하고 있으며, 상기 환원제를 파괴하기 위해 역시 과산화수소수를 주입한다.
(2)
(3) 특허문헌 3도 방사능에 오염된 금속 표면을 제염하는 데 있어서, 산화제로 고체 전해질 전기분해 공정에 의해 발생된 고농도의 오존을 사용하고, 환원제로 옥살산을 사용하는 기술을 개시하고 있다. 다만, 상기 옥살산을 제거하기 위해 UV 광의 조사와 함께 오존이 주입되며, 옥살산 용액 내 이온들은 이온교환수지에 의해 제거된다.
(3)
(4) 특허문헌 4는 환원 제염제로서 0.05 - 0.3 wt% 옥살산을 사용하며, 상기 환원 제염제를 분해하기 위해 과산화수소수와 Pd, Ur, Rh, V, Pd, IR 등의 촉매를 사용하는 기술을 개시한다.
(4) Patent Document 4 discloses a technique using 0.05 to 0.3 wt% oxalic acid as a reducing decontaminating agent and using a hydrogen peroxide solution and a catalyst such as Pd, Ur, Rh, V, Pd and IR to decompose the reducing decontaminating agent .
(5) 특허문헌 5는 방사성 물질에 오염된 원자로 냉각재펌프 내장품 희석식 화학제염방법에 관한 것으로, 산화공정, 분해공정 및 환원공정을 포함하며, 환원공정의 환원제로는 유기산 착화제인 옥살산을 사용하며, 각 단계에서 4시간 이하의 짧은 시간을 적용하는 것을 특징으로 한다.
(5) Patent Document 5 relates to a method of reducing denitrification chemical reactor internal coolant pump contaminated with radioactive materials, which includes an oxidation process, a decomposition process, and a reduction process, and oxalic acid, which is an organic acid complexing agent, And a short time of 4 hours or less is applied at each step.
(6) 특허문헌 6은 원자력발전소 내의 증기발생기나 냉각재펌프 등 원자력발전소의 1차 계통을 구성하는 주요 구성품을 대상으로 한 초음파와 유기산을 이용한 화학제염장치 및 제염방법에 관한 것으로, 제염제로 옥살산, EDTA 및 아스코르브산을 사용하며, 환원 공정을 12 시간 적용한 기술을 개시하고 있다.
(6) Patent Document 6 relates to a chemical decontamination apparatus and a decontamination method using ultrasound and organic acid, which are the main components of a primary system of a nuclear power plant such as a steam generator and a coolant pump in a nuclear power plant, EDTA and ascorbic acid, and a reduction process is applied for 12 hours.
살펴본 바와 같이, 종래 개시된 기술들의 공통점은 방사능에 오염된 1차 계통, 원자로 냉각 펌프 또는 금속성 폐기물을 제염제에 의해 화학 제염하는데 있어서, 방사성 오염 산화막에 존재하는 철 성분을 용해시키기 위해, 옥살산, 포름산, EDTA 등의 유기산 착화제를 사용한다는 것이다.
As has been seen, the common features of the prior art techniques are chemical decontamination of the primary system, reactor cooling pump or metallic waste contaminated with radioactivity by a decontamination agent, in order to dissolve the iron component present in the radioactive contaminated oxide film, oxalic acid, formic acid , EDTA, and other organic acid complexing agents.
상기 유기산 착화제는 제염 후 발생하는 방사성 폐기물의 양을 최소화하기 위하여 이들을 분해하거나 이온교환 수지에 흡착시켜야 하는 단점이 있고, 상기 유기산 착화제를 분해하는데 있어서 UV 조사 장치와 같은 별도의 장치가 필요하며, 이를 완전히 분해시키지 못하는 경우 이들 역시 방사성 폐기물로 남게 되는 문제점이 있다. 또한, 이온교환수지에 의해 유기산 착화제를 흡착시키게 되는 경우에도 방사성폐기물의 처분 안정성을 크게 저하시키는 문제점이 있다.
In order to minimize the amount of radioactive waste generated after decontamination, the organic acid complexing agent must be decomposed or adsorbed onto an ion exchange resin. In order to decompose the organic acid complexing agent, a separate apparatus such as a UV irradiation apparatus is required And if they can not be completely decomposed, they are also left as radioactive waste. Further, even when the organic acid complexing agent is adsorbed by the ion exchange resin, the disposal stability of the radioactive waste is significantly lowered.
이에, 본 발명자는 상기 문제점을 해소할 수 있는 옥살산 등과 같은 유기산 착화제를 사용하지 않으면서도, 금속 표면 고착성 방사능 오염 산화막 제거에 효과적인 무착화성 저농도 화학 제염제에 대해 관심을 가지고 연구를 진행하던 중, 환원제, 환원성 금속이온 및 무기산을 포함하는 화학 제염제가 방사능 오염 산화막 을 효과적이며 경제적으로 제거할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.
Accordingly, the present inventors have been interested in a non-ignitable low-concentration chemical decontaminating agent effective for removing a radioactive contaminated oxide film on a metal surface without using an organic acid complexing agent such as oxalic acid or the like capable of solving the above problems , A reducing agent, a reducing metal ion and an inorganic acid, can effectively and economically remove the radioactive contaminated oxide film.
본 발명의 목적은 금속 표면 고착성 방사능 오염 산화막 제거에 효과적인 무착화성 저농도 화학 제염제 및 이를 이용한 화학 제염방법을 제공하는 데 있다.
It is an object of the present invention to provide an anti-ignition low-concentration chemical decontaminating agent effective for removing a sticky radioactive contaminated oxide film on a metal surface and a chemical decontamination method using the same.
상기 목적을 달성하기 위하여, In order to achieve the above object,
본 발명은 환원제, 환원성 금속이온 및 무기산을 포함하는 금속 표면 고착성 방사능 오염 산화막 제거를 위한 무착화성 화학 제염제를 제공한다.
The present invention provides a non-accelerating chemical decontaminating agent for removing a sticky radioactive contaminated oxide film containing a reducing agent, a reducing metal ion and an inorganic acid.
본 발명의 화학 제염제에 있어서, 상기 환원제는 NaBH4, H2S, N2H4 및 LiALH4로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 환원제인 것을 특징으로 한다.
In the chemical decontaminating agent of the present invention, the reducing agent is at least one reducing agent selected from the group consisting of NaBH 4 , H 2 S, N 2 H 4 and LiAlH 4 .
본 발명의 화학 제염제에 있어서, 상기 환원성 금속 이온은 Ag+, Ag2 +, Mn2 +, Mn3+, Co2 +, Co3 +, Cr2 +, Cr3 +, Cu+, Cu2 +, Mn2 +, Mn3 +, Sn2 +, Sn4 + Ti2 + 및 Ti3 +로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 이온인 것을 특징으로 한다.
In the chemical decontamination of the present invention, the reducible metal ion is + Ag, Ag 2 +, Mn 2 +, Mn 3+, Co + 2, Co + 3, Cr + 2, Cr + 3, Cu +, Cu 2 At least one metal ion selected from the group consisting of + , Mn 2 + , Mn 3 + , Sn 2 + , Sn 4 + Ti 2 + and Ti 3 + .
본 발명의 화학 제염제에 있어서, 상기 무기산은 HBr, HF, HI, HNO3, H3PO4 및 H2SO4로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 무기산인 것을 특징으로 한다.
In the chemical decontaminating agent of the present invention, the inorganic acid is characterized by being one or more inorganic acids selected from the group consisting of HBr, HF, HI, HNO 3 , H 3 PO 4 and H 2 SO 4 .
나아가, 본 발명은 환원제를 증류수에 용해시킨 용액을 제조하는 단계(단계 1); 단계 1의 상기 용액에 무기산을 첨가하는 단계(단계 2); 및 단계 2의 무기산이 첨가된 용액에 환원성 금속 이온을 첨가하는 단계(단계 3)를 포함하는 상기 화학 제염제의 제조방법을 제공한다.
Further, the present invention relates to a method for producing a solution, comprising the steps of: (1) preparing a solution in which a reducing agent is dissolved in distilled water; Adding inorganic acid to said solution of step 1 (step 2); And adding a reducing metal ion to the solution to which the inorganic acid of
아울러, 본 발명은 상기 화학 제염제를 표면에 방사능 오염 산화막이 고착된 금속에 접촉시키는 단계를 포함하는 화학 제염방법을 제공한다.
In addition, the present invention provides a chemical decontamination method comprising the step of bringing the chemical decontamination agent into contact with the surface of the metal on which the radioactive contaminated oxide film is fixed.
본 발명의 화학 제염제는 적정의 온도에서도 금속 표면 고착성 방사능 오염 산화막을 효과적으로 용해하여 제거할 수 있으며, 방사성 오염 산화물을 화학 제염제에 접촉시키는 공정에 의해 제염을 수행할 수 있으므로 효율적이다.The chemical decontaminating agent of the present invention can effectively dissolve and remove the fixation radioactive contaminated oxide film on the metal surface even at a suitable temperature and is effective because the decontamination can be performed by a process of contacting the radioactive contaminated oxide with the chemical decontamination agent.
나아가, 본 발명의 화학 제염제는 옥살산 등과 같은 유기산 착화제를 사용하지 않고, 환원제를 주 제염제로 사용하기 때문에 제염 후 산화제를 사용하여 잔존하는 환원제를 쉽게 분해시켜 제거할 수 있어, 제염제의 용이한 파괴를 통한 2차 방사성 폐기물 발생을 최소화하고, 제염 용액에 잔존하는 방사성 핵종을 효과적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
Furthermore, since the chemical decontaminating agent of the present invention does not use an organic acid complexing agent such as oxalic acid and uses a reducing agent as a main decontaminating agent, the remaining reducing agent can be easily decomposed and removed using an oxidizing agent after decontamination, It is possible to minimize the generation of secondary radioactive waste through one destruction and to effectively remove radionuclides remaining in the decontamination solution.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 무기산, 환원제 및 환원성 금속 이온을 차례로 첨가함에 따른 모사 철산화물의 용해 성능 변화도를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명 일 실시예의 화학 제염제에 있어서, 환원제 농도 변화에 따른 모사 철산화물의 용해 성능 변화도를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명 일 실시예의 pH 2와 pH 3인 화학 제염제에 있어서, 환원성 금속 이온 농도 변화에 따른 모사 철산화물의 용해 성능 변화도를 나태낸 그래프이다.FIG. 1 is a graph showing a change in dissolution performance of a simulated iron oxide according to an embodiment of the present invention, in which inorganic acid, a reducing agent, and a reducing metal ion are sequentially added.
FIG. 2 is a graph showing the change in dissolution performance of the simulated iron oxide according to the concentration of the reducing agent in the chemical decontamination agent of one embodiment of the present invention. FIG.
3 is a graph showing the change of dissolution performance of the simulated iron oxide according to the change of the reducing metal ion concentration in the chemical decontamination
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 환원제, 환원성 금속이온 및 무기산을 포함하는 금속 표면 고착성 방사능 오염 산화막 제거를 위한 무착화성 화학 제염제를 제공한다.
The present invention provides a non-accelerating chemical decontaminating agent for removing a sticky radioactive contaminated oxide film containing a reducing agent, a reducing metal ion and an inorganic acid.
종래, 방사능 오염 금속 산화막을 용해하여 제거시키기 위하여 옥살산, 포름산, EDTA 등의 유기산 착화제를 사용하였으나, 상기 유기산 착화제는 제염 후 발생하는 방사성 폐기물의 양을 최소화하기 위하여 이들을 분해하거나 이온교환 수지에 흡착시켜야 하는 단점이 있고, 상기 유기산 착화제를 분해하는데 있어서 UV 조사 장치와 같은 별도의 장치가 필요하며, 이를 완전히 분해시키지 못하는 경우 이들 역시 방사성 폐기물로 남게 되는 문제점이 있었다. 또한, 이온교환수지에 의해 유기산 착화제를 흡착시키게 되는 경우 방사성 폐기물의 처분 안정성을 크게 저하시키는 문제점도 있었다.
Conventionally, organic acid complexing agents such as oxalic acid, formic acid and EDTA have been used to dissolve and remove the radioactive contaminated metal oxide film. However, in order to minimize the amount of radioactive waste generated after decontamination, There is a disadvantage in that it is necessary to adsorb the organic acid complexing agent, and a separate apparatus such as a UV irradiation apparatus is required for decomposing the organic acid complexing agent. If the organic acid complexing agent can not be completely decomposed, these are also left as radioactive waste. In addition, when the organic acid complexing agent is adsorbed by the ion exchange resin, the disposal stability of the radioactive waste is significantly lowered.
본 발명의 화학 제염제는 방사성 오염 금속산화막 중에 존재하는 금속 성분을 효과적으로 용해시킴으로써 방사능을 제거하면서도, 옥살산 등과 같은 유기산 착화제를 사용하지 않고, 환원제를 주 제염제로 사용하기 때문에 제염 후 산화제를 사용하여 잔존하는 환원제를 쉽게 분해시켜 제거할 수 있어, 제염제의 용이한 파괴를 통한 2차 방사성 폐기물 발생을 최소화하고, 제염 용액에 잔존하는 방사성 핵종을 효과적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
Since the chemical decontaminating agent of the present invention effectively dissolves the metal component present in the radioactive contaminated metal oxide film to remove radioactivity and does not use an organic acid complexing agent such as oxalic acid and uses a reducing agent as a main decontaminating agent, The remaining reducing agent can be easily decomposed and removed to minimize the generation of secondary radioactive waste through easy destruction of the decontamination agent and effectively remove radionuclides remaining in the decontamination solution.
또한, 본 발명의 화학 제염제에 따르면, 환원성 금속 이온이 촉매 역할을 하기 때문에 보다 낮은 온도에서 제염 공정을 수행하여 효과적으로 방사능을 제거할 수 있는 효과가 있다.
In addition, according to the chemical decontaminating agent of the present invention, since the reducing metal ion acts as a catalyst, the decontamination process can be performed at a lower temperature to effectively remove radioactivity.
구체적으로, 본 발명의 화학 제염제에 있어서, 상기 환원제는 NaBH4,H2S, N2H4 및 LiALH4로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 환원제인 것을 특징으로 한다. 상기 환원제는 하기 반응식 1의 환원 용해 반응에 의해 방사능 오염 금속 산화막을 제거하는 역할을 한다Specifically, in the chemical decontamination agent of the present invention, the reducing agent is at least one reducing agent selected from the group consisting of NaBH 4 , H 2 S, N 2 H 4 and LiAlH 4 . The reducing agent serves to remove the radioactive contaminated metal oxide film by the reduction dissolution reaction of the following reaction formula (1)
[반응식 1][Reaction Scheme 1]
Fe3O4 + 2e- + 8H+ → 3Fe2 + + 4H2OFe 3 O 4 + 2e - + 8H + - > 3Fe 2 + + 4H 2 O
(Fe3O4는 방사능 오염 금속 산화막의 일례로 철산화물을 의미한다.)
(Fe 3 O 4 is an example of a radioactive contaminated metal oxide film, which means iron oxide).
본 발명의 화학 제염제에 있어서, 상기 환원성 금속 이온은 Ag+, Ag2 +, Mn2 +, Mn3+, Co2 +, Co3 +, Cr2 +, Cr3 +, Cu+, Cu2 +, Mn2 +, Mn3 +, Sn2 +, Sn4 +, Ti2 + 및 Ti3 +로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 이온인 것을 특징으로 한다. 상기 환원성 금속 이온은 하기 반응식 2의 방사능 오염 금속 산화막 안쪽의 금속의 용해 반응에 의해 방사능 오염 금속 산화막의 제거를 촉진한다.In the chemical decontamination of the present invention, the reducible metal ion is + Ag, Ag 2 +, Mn 2 +, Mn 3+, Co + 2, Co + 3, Cr + 2, Cr + 3, Cu +, Cu 2 At least one metal ion selected from the group consisting of + , Mn 2 + , Mn 3 + , Sn 2 + , Sn 4 + , Ti 2 + and Ti 3 + . The reducing metal ion promotes the removal of the radioactive contaminated metal oxide film by the dissolution reaction of the metal inside the radioactive contaminated metal oxide film of the following reaction formula (2).
[반응식 2][Reaction Scheme 2]
Fe3O4 + 2M+ + 8H+ → 3Fe2 + + 2M2 + + 4H2OFe 3 O 4 + 2M + + 8H + - > 3Fe 2 + + 2M 2 + + 4H 2 O
(M+는 환원성 금속 이온을 의미한다.)
(M + means a reducing metal ion).
본 발명의 화학 제염제에 있어서, 상기 무기산은 HBr, HF, HI, HNO3, H3PO4 및 H2SO4로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 무기산인 것을 특징으로 한다. 상기 무기산은 하기 반응식 3의 산 용해 반응에 의해 방사능 오염 금속 산화막을 제거하는 역할을 한다.In the chemical decontaminating agent of the present invention, the inorganic acid is at least one inorganic acid selected from the group consisting of HBr, HF, HI, HNO 3 , H 3 PO 4 and H 2 SO 4 . The inorganic acid serves to remove the radioactive contaminated metal oxide film by the acid dissolution reaction of the following reaction formula (3).
[반응식 3][Reaction Scheme 3]
Fe3O4 + 8H+ → 2Fe3 + + Fe2 + + 4H2O
Fe 3 O 4 + 8H + - > 2Fe 3 + + Fe 2 + + 4H 2 O
한편, 본 발명의 화학 제염제에 있어서, 상기 금속 표면 고착성 방사능 오염 산화막은 원자력발전소의 계통 내부에서 발생하는 것을 특징으로 한다.
On the other hand, in the chemical decontaminating agent of the present invention, the metal surface fixation radioactive contaminated oxide film is generated inside the system of the nuclear power plant.
상기 원자력발전소의 계통을 구성하는 주요 금속 구성품은 원자력발전소를 순환하는 증기 또는 냉각수에 의해 부식이 발생하여 그 표면에 미량의 부식 생성물로서 고착성 금속산화물이 형성될 수 있다. 상기 금속산화물은 방사성 핵종이 함유되어 있으므로, 이로 인해 계통 내에 누적된 방사능 물질은 작업자의 방사선 피폭량 증가를 야기한다. 따라서, 본 발명의 화학 제염제는 원자력발전소의 계통 내부에서 발생하는 금속 표면 고착성 방사능 오염 산화막 제거에 특히 유용하다.
Major metal components constituting the system of the nuclear power plant may be corroded by steam or cooling water circulating in a nuclear power plant, and a fixing metal oxide may be formed as a small amount of corrosion product on the surface thereof. Since the metal oxide contains a radionuclide, the radioactive material accumulated in the system causes an increase in the radiation dose of the operator. Therefore, the chemical decontamination agent of the present invention is particularly useful for removing the sticky radioactive contaminated oxide film on the metal surface occurring in the system of the nuclear power plant.
본 발명의 화학 제염제 있어서, 상기 표면에 고착성 방사능 오염 산화막이 형성된 금속은 스테인리스강, 인코넬강 및 지르코늄 합금 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
In the chemical decontaminating agent of the present invention, the metal on which the sticky radioactive contaminated oxide film is formed may be one or more selected from stainless steel, inconel steel and zirconium alloy.
한편, 본 발명의 화학 제염제에 있어서, 상기 환원제의 농도는 5×10-4 - 0.5 M인 것이 바람직하다. 상기 환원제의 농도가 5×10-4M 미만인 경우 환원성이 충분히 발휘되지 못한다는 문제점이 있고, 0.5 M 초과인 경우 제염 후 이를 분해하기 위한 화학제가 많이 소요된다는 문제점이 있어 바람직하지 못하다.
On the other hand, in the chemical decontamination agent of the present invention, the concentration of the reducing agent is preferably 5 × 10 -4 to 0.5 M. If the concentration of the reducing agent is less than 5 x 10 < -4 > M, the reducing ability can not be sufficiently exhibited. If the concentration is more than 0.5M,
또한, 본 발명의 화학 제염제에 있어서, 상기 환원성 금속 이온의 농도는 1×10-5 - 0.1 M인 것이 바람직하다. 상기 환원성 금속 이온의 농도가 1×10-5 M 미만인 경우 제염 효과가 감소한다는 문제점이 있고, 0.1 M 초과인 경우 금속 성분의 침전물이 형성된다는 문제점이 있어 바람직하지 못하다.
In the chemical decontamination agent of the present invention, the concentration of the reducing metal ion is preferably 1 x 10 -5 - 0.1 M. When the concentration of the reducing metal ion is less than 1 x 10 < -5 > M, the decontamination effect is reduced. When the concentration is less than 0.1 M, precipitates of metal components are formed.
나아가, 본 발명의 화학 제염제에 있어서, 상기 무기산의 농도는 1×10-4 - 0.5 M인 것이 바람직하다. 상기 무기산의 농도가 1×10-4 M 미만인 경우 제염 효과가 감소한다는 문제점이 있고, 0.5 M 초과인 경우 이를 중화시키기 위한 중화제가 다량 필요하다는 문제점이 있어 바람직하지 못하다.
Further, in the chemical decontamination agent of the present invention, the concentration of the inorganic acid is preferably 1 × 10 -4 to 0.5 M. When the concentration of the inorganic acid is less than 1 x 10 < -4 > M, the decontamination effect decreases. If the concentration exceeds 0.5 M, a large amount of neutralizing agent is required to neutralize the detergent.
종래, 금속 표면 고착성 방사능 오염 산화막 제거를 위한 무착화성 화학 제염제의 경우 1 중량% 이상의 고농도로 제염 물질을 사용하는 고농도 화학제염은 큰 제염계수를 얻을 수 있으나, 다량의 이차폐기물이 발생하는 단점이 있었다. 나아가 1 중량% 미만의 저농도로 제염 물질을 사용하는 저농도 화학제염의 경우 이차 폐기물의 발생량이 적으며 이의 처리가 용이하다는 장점이 있으나 제염 계수가 크지 않고, 원하는 제염 계수를 얻기 위해 장시간의 제염시간이 요구되는 단점이 있었다.
Conventionally, in the case of the non-accelerating chemical decontaminating agent for removing the sticky radioactive contaminated oxide film on the metal surface, high concentration chemical decontamination using a decontamination substance at a high concentration of 1 wt% or more can obtain a large decontamination coefficient, . Further, in the case of low concentration chemical decontamination using a decontamination substance at a concentration of less than 1% by weight, the amount of secondary wastes generated is small and the treatment thereof is easy. However, the decontamination coefficient is not large and a long decontamination time There was a disadvantage required.
본 발명의 화학 제염제에 따르면 5×10-4 - 0.5 M 농도의 환원제, 1×10-5 - 0.1 M 농도의 환원성 금속 이온 및 1×10-4 - 0.5 M 농도의 무기산을 포함하여, 저농도 화학 제염제이면서도 단 시간내에 효과적으로 제염을 수행할 수 있으며, 이차폐기물의 발생량이 적고 이의 처리가 용이하다는 장점이 있다.According to the chemical decontaminating agent of the present invention, a reducing agent having a concentration of 5 × 10 -4 to 0.5 M, a reducing metal ion having a concentration of 1 × 10 -5 to 0.1 M and an inorganic acid having a concentration of 1 × 10 -4 to 0.5 M, It is possible to perform decontamination effectively in a short period of time even with a chemical decontaminating agent, and it is advantageous in that the amount of secondary waste generated is small and the treatment thereof is easy.
한편, 본 발명의 상기 화학 제염제의 pH는 제염 목적에 따라 1.0 - 3.7 범위 내에서 조절되는 것이 바람직하다. 상기 pH가 1.0 미만인 경우 금속재질에 대한 부식 문제를 발생시킨다는 문제점이 있고, 3.7 초과인 경우 제염 효과가 감소한다는 문제점이 있어 바람직하지 못하다.
Meanwhile, the pH of the chemical decontamination agent of the present invention is preferably controlled within the range of 1.0 to 3.7, depending on the purpose of decontamination. If the pH is less than 1.0, there arises a problem of corrosion on metal materials. If the pH is more than 3.7, the decontamination effect is reduced.
나아가, 본 발명은 Further,
환원제를 증류수에 용해시킨 용액을 제조하는 단계(단계 1);Preparing a solution in which the reducing agent is dissolved in distilled water (step 1);
단계 1의 상기 용액에 무기산을 첨가하는 단계(단계 2); 및Adding inorganic acid to said solution of step 1 (step 2); And
단계 2의 상기 무기산이 첨가된 용액에 환원성 금속 이온을 첨가하는 단계(단계 3)를 포함하는 상기 화학 제염제의 제조방법을 제공한다.
And adding a reducing metal ion to the solution containing the inorganic acid in step 2 (step 3).
이하, 본 발명의 화학 제염제의 제조방법을 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, the method for producing the chemical decontaminating agent of the present invention will be described in detail.
먼저, 본 발명의 화학 제염제의 제조방법에 있어서, 단계 1은 환원제를 증류수에 용해시킨 용액을 제조하는 단계이다.
First, in the method for producing a chemical decontamination agent of the present invention,
단계 1의 상기 환원제는 NaBH4, H2S, N2H4 및 LiALH4로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 환원제이고, 증류수에 용해된 환원제의 농도는 5×10-4 - 0.5 M인 것이 바람직하다.
The reducing agent in
다음으로, 본 발명의 화학 제염제의 제조방법에 있어서, 단계 2는 상기 단계 1의 용액에 무기산을 첨가하는 단계이다.
Next, in the method for producing a chemical decontamination agent of the present invention,
단계 2의 상기 무기산은 HBr, HF, HI, HNO3, H3PO4 및 H2SO4로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 무기산이고, 1×10-4 - 0.5 M 농도로 첨가되는 것이 바람직하다.
The inorganic acid in
또한, 단계 2의 상기 무기산은 화학 제염제의 pH를 조절하는 역할을 하며, 제염 목적에 따라 1.0 - 3.7의 범위로 조절하는 것이 바람직하다.
In addition, the inorganic acid in
다음으로, 본 발명의 화학 제염제의 제조방법에 있어서, 단계 3은 단계 2의 상기 무기산이 첨가된 용액에 환원성 금속 이온을 첨가하는 단계이다.
Next, in the method for producing a chemical decontamination agent of the present invention,
단계 3의 상기 환원성 금속 이온은 Ag+, Ag2 +, Mn2 +, Mn3 +, Co2 +, Co3 +, Cr2 +, Cr3+, Cu+, Cu2 +, Mn2 +, Mn3 +, Sn2 +, Sn4 + Ti2 + 및 Ti3 +로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 이온이고, 1×10-5 - 0.1 M의 농도로 첨가되는 것이 바람직하다.
Reducing the metal ions of
또한, 단계 3의 상기 환원성 금속 이온은 금속염을 첨가하여 각 이온 또는 각 이온쌍의 형태로 첨가될 수 있다. 예를 들어, 상기 금속염의 음이온으로 Cl-, NO3 -, SO4 2 - 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
Further, the reducing metal ion in
한편, 본 발명은 상기 화학 제염제를 표면에 방사능 오염 산화막이 고착된 금속에 접촉시키는 단계를 포함하는 화학 제염방법을 제공한다.
On the other hand, the present invention provides a chemical decontamination method comprising the step of contacting the surface of the chemical decontamination agent with a metal to which a radioactive contaminated oxide film is fixed.
본 발명의 화학 제염방법은 상기 화학 제염제 내에 표면에 방사능 오염 산화막이 고착된 금속을 침지시키거나 상기 화학 제염제를 원자력발전소의 계통 또는 루프(loop) 내부로 통과시킴으로써 수행될 수 있다.
The chemical decontamination method of the present invention can be performed by immersing the surface of the chemical decontaminating agent in a metal on which a radioactive contaminated oxide film is fixed on the surface or by passing the chemical decontaminating agent into a system or a loop of a nuclear power plant.
또한, 본 발명의 화학 제염방법은 70 - 140 ℃의 온도 범위에서 수행되는 것이 바람직하다. 상기 제염 온도가 70 ℃ 미만인 경우 제염 효과가 감소한다는 문제점이 있고, 140 ℃ 초과인 경우 증기압 상승에 따라 공정이 복잡해진다는 문제점이 있어 바람직하지 못하다.
In addition, the chemical decontamination method of the present invention is preferably performed at a temperature in the range of 70 - 140 캜. If the decontamination temperature is lower than 70 deg. C, the decontamination effect is reduced. If the decontamination temperature is higher than 140 deg. C, the process becomes complicated due to an increase in vapor pressure.
나아가, 본 발명의 화학 제염방법은 2 - 26 시간 동안 수행되는 것이 바람직하다. 상기 제염 시간이 2 시간 미만인 경우 반응이 완전히 진행하지 못한다는 문제점이 있고, 26 시간 초과인 경우 더 이상의 제염 효과가 없다는 문제점이 있어 바람직하지 못한다.
Further, the chemical decontamination method of the present invention is preferably performed for 2 to 26 hours. If the decontamination time is less than 2 hours, the reaction can not proceed completely. If the decontamination time exceeds 26 hours, the decontamination effect is not sufficient.
본 발명의 화학 제염방법에 따르면, 환원성 금속 이온이 촉매 역할을 하기 때문에 보다 낮은 온도에서 제염 공정을 수행하여 효과적으로 방사능 오염 산화물을 제거할 수 있는 효과가 있으며, 방사성 오염 산화물을 화학 제염제에 접촉시키는 공정에 의해 제염을 수행할 수 있으므로 공정비용 및 공정시간 측면에서 경제적이다.
According to the chemical decontamination method of the present invention, since the reducing metal ion acts as a catalyst, the decontamination process can be performed at a lower temperature to effectively remove the radioactive contaminated oxide, and the radioactive contaminated oxide is contacted with the chemical decontaminating agent It is economical in terms of process cost and process time.
이하, 하기 실시예 및 실험예에 의하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples and experimental examples.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 이에 한정되는 것은 아니다.
However, the following examples and experimental examples are illustrative of the present invention, but are not limited thereto.
<< 실시예Example 1> 환원제+환원성 금속 이온+ 무기산계 화학 제염제의 제조 1> Preparation of reducing agent + reducing metal ion + inorganic acid chemical decontaminating agent
증류수에 환원제로 N2H4를 0.07 M의 농도로 용해시킨 후, 환원성 금속 이온으로 Cu+를 0.0005 M 첨가하고, 무기산으로 질산 0.07 M으로 첨가하여 pH를 3으로 조절하여 실시예 1의 본 발명 화학 제염제를 제조하였다.
N 2 H 4 as a reducing agent was dissolved in distilled water to a concentration of 0.07 M, and then 0.0005 M of Cu + was added as a reducing metal ion, and 0.07 M of nitric acid was added as inorganic acid to adjust the pH to 3, A chemical decontamination agent was prepared.
<< 비교예Comparative Example 1> 무기산계 화학 제염제의 제조 1> Preparation of inorganic acid-based chemical decontaminating agent
증류수에 무기산으로 질산 0.003 M을 첨가하여 비교예 1의 화학 제염제를 제조하였다.
0.003 M of nitric acid as an inorganic acid was added to distilled water to prepare a chemical decontaminating agent of Comparative Example 1. [
<< 비교예Comparative Example 2> 환원제+무기산계 화학 제염제의 제조 2> Preparation of reducing agent + inorganic acid chemical decontaminating agent
증류수에 환원제로 N2H4를 0.07 M의 농도로 첨가하고 무기산으로 질산 0.07 M을 첨가 하여 비교 예 2의 화학 제염제를 제조하였다.
To the distilled water was added N 2 H 4 as a reducing agent at a concentration of 0.07 M and 0.07 M nitric acid was added as an inorganic acid to prepare a chemical decontaminating agent of Comparative Example 2.
<< 실험예Experimental Example 1> 화학 제염제의 금속 산화물 용해 성능 평가 1> Evaluation of metal oxide dissolution performance of chemical decontamination agent
본 발명 화학 제염제의 금속 산화물 용해 성능을 평가하기 위하여, 실시예 1, 비교예 1 - 2의 화학 제염제의 모사 철산화물로부터 철 성분이 용해되는 양을 평가하고, 그 결과를 도 1에 나타내었다.
In order to evaluate the metal oxide dissolution performance of the chemical decontaminating agent of the present invention, the amount of the iron component dissolved from the simulated iron oxide of the chemical decontaminating agent of Example 1 and Comparative Example 1 - 2 was evaluated, .
금속 산화물 용해 성능 평가는 2시간 동안 95 ℃에서 수행되었으며, 도 1은 모사 철산화물이 pH 3에서 완전히 용해되었을 때 수용액 중 철 성분 농도 18 ppm을 기준으로 도시한 것이다.
The metal oxide dissolution performance was evaluated at 95 캜 for 2 hours, and FIG. 1 is based on the iron component concentration of 18 ppm in the aqueous solution when the simulated iron oxide was completely dissolved at
그 결과 도 1을 참조하면, 질산만 첨가한 비교예 1의 화학 제염제의 경우 95 ℃에서 2 시간이 경과하여도 용해율이 0.002 미만으로 철성분이 거의 용해되지 않는 반면, 질산과 환원제를 첨가한 비교예 2의 화학 제염제의 경우 용해율이 0.72로 상승하였으며, 질산, 환원제, 환원성 금속 이온을 첨가한 비교예 3의 화학 제염제의 경우 용해율이 1로 철성분이 완전히 용해됨을 확인할 수 있다.
As a result, referring to Fig. 1, the dissolution rate of the chemical decontaminating agent of Comparative Example 1 containing only nitric acid was less than 0.002 even after 2 hours at 95 캜, but the iron component was hardly dissolved, while nitric acid and a reducing agent In the case of the chemical decontaminating agent of Comparative Example 2, the dissolution rate rose to 0.72, and in the case of the chemical decontaminating agent of Comparative Example 3 in which nitric acid, a reducing agent and a reducing metal ion were added, the dissolution rate was 1, indicating that the iron component was completely dissolved.
상기 실험 결과로부터, 본 발명 화학 제염제의 경우 유기 착화제를 사용하지 않으면서, 저농도의 화학 제염제로도 방사능 오염 금속 산화물을 효과적으로 제거할 수 있는 효과가 있음을 알 수 있다.
From the above experimental results, it can be seen that the chemical decontaminating agent of the present invention has the effect of effectively removing the radioactive contaminated metal oxide even with a low concentration of chemical decontamination agent, without using an organic complexing agent.
<< 실험예Experimental Example 2> 환원제 농도 변화에 따른 금속 산화물 용해 성능 평가 2> Evaluation of metal oxide dissolution performance by changing the concentration of reducing agent
본 발명 화학 제염제의 환원제 농도 변화에 따른 금속 산화물 용해 성능을 평가하기 위하여, 환원성 금속 이온이 존재하지 않는 상태에서 화학 제염제의 환원제인 N2H4의 농도를 0.000007 M에서 0.07 M까지 변화시키면서 용액의 pH를 3으로 유지하기 위해 질산농도를 0.002 M에서 0.07 M까지 변화시켰을 때 모사 철산화물로부터 철 성분이 용해되는 양을 평가하고, 그 결과를 도 2에 나타내었다.
In order to evaluate the metal oxide dissolution performance of the chemical decontaminating agent according to the concentration of the reducing agent, the concentration of N 2 H 4 reducing agent of the chemical decontamination agent was changed from 0.000007 M to 0.07 M in the absence of reducing metal ion The amount of iron component dissolved from the simulated iron oxide was evaluated when the concentration of nitric acid was changed from 0.002 M to 0.07 M in order to maintain the pH of the solution at 3. The results are shown in FIG.
환원제 농도에 따른 금속 산화물 용해 성능 평가는 2 시간 동안 150 ℃에서 수행되었으며, 도 2는 모사 철산화물이 pH 3에서 완전히 용해되었을 때 수용액 중 철 성분 농도 36 ppm을 기준으로 도시한 것이다.
The evaluation of the metal oxide dissolution performance according to the reducing agent concentration was carried out at 150 ° C. for 2 hours and FIG. 2 is based on the iron component concentration of 36 ppm in the aqueous solution when the simulated iron oxide was completely dissolved at
그 결과 도 2를 참조하면, 본 발명 화학 제염제의 환원제 농도가 0.007 M 이상일 때, 18 ppm 의 철 성분이 2 시간 내에 용해됨을 확인할 수 있다.
As a result, referring to FIG. 2, it can be confirmed that when the reducing agent concentration of the chemical decontamination agent of the present invention is 0.007 M or higher, 18 ppm iron component is dissolved within 2 hours.
상기 실험 결과로부터 환원제인 N2H4만 사용한 화학 제염제의 경우 150 ℃의 고온에서도 반응이 천천히 진행되기 때문에 본 발명 화학 제염제에 필적하는 제염 효과를 얻을 수 없음을 알 수 있다.
From the above experimental results, it can be seen that the decontamination effect comparable to the chemical decontaminating agent of the present invention can not be obtained because the chemical decontaminating agent using only N 2 H 4 as a reducing agent proceeds slowly at a high temperature of 150 ° C.
<< 실험예Experimental Example 3> 환원성 금속 이온 농도 변화에 따른 금속 산화물 용해 성능 평가 3> Evaluation of metal oxide dissolution performance by changing the concentration of reducing metal ion
본 발명 화학 제염제의 환원성 금속 이온 농도 변화에 따른 금속 산화물 용해 성능을 평가하기 위하여, 환원제 0.07 M, 질산 0.15 M(pH를 2로 조절) 또는 0.07 M(pH 3)을 포함하는 화학 제염제의 환원성 금속 이온의 농도를 26 × 10-4 변화시키면서 모사 철산화물로부터 철 성분이 용해되는 양을 평가하고, 그 결과를 도 3에 나타내었다. 환원성 금속 이온 농도 변화에 따른 금속 산화물 용해 성능 평가는 2 시간 동안 95 ℃에서 수행되었다.
In order to evaluate the metal oxide dissolution performance of the chemical decontaminating agent of the present invention with respect to the change of the reducing metal ion concentration, a chemical decontaminating agent containing 0.07 M of reducing agent, 0.15 M nitric acid (pH adjusted to 2) or 0.07 M (pH 3) The amount of the iron component dissolved from the simulated iron oxide was evaluated while changing the concentration of the reducing metal ion to 26 x 10 < -4 & gt ;. The results are shown in Fig. The metal oxide dissolution performance was evaluated at 95 ℃ for 2 hours according to the reductive metal ion concentration.
그 결과 도 3을 참조하면, 일정량의 환원성 금속 이온이 첨가되었을 때, pH 2에 비하여 pH 3인 조건에서 철 성분의 용해량이 더 높음을 확인할 수 있다. As a result, referring to FIG. 3, it can be seen that when a certain amount of reducing metal ion is added, the dissolution amount of the iron component is higher at a pH of 3 compared to the pH of 2.
나아가, pH 3의 조건에서, 첨가되는 환원성 금속 이온은 5 × 10-4 M 까지 농도 증가에 따라 철 성분의 용해량이 증가하다가 그 이상의 농도에서 철 성분의 용해량이 거의 동일함을 확인할 수 있다.Further, under the condition of
아울러, pH 2의 조건에서, 첨가되는 환원성 금속 이온의 농도가 2 × 10-3 M 까지 증가함에 따라 철 성분의 용해량이 증가하지만 그 이상의 농도에서는 일정해짐을 확인할 수 있다.
In addition, it can be seen that, under the condition of
본 발명의 화학 제염제는 제염 목적에 따라 pH를 1.0 - 3.7의 범위로 조절할 수 있으며, 상기 실험 결과로부터 방사능 오염 금속 산화물이 철산화물인 경우 pH 2에 비해 pH 3에서 용해율이 더 우수함을 알 수 있다.
The pH of the chemical decontaminating agent of the present invention can be controlled within a range of 1.0 to 3.7 according to the purpose of decontamination. From the above experimental results, it can be seen that when the radioactive contaminated metal oxide is iron oxide, the dissolution rate is better than
Claims (11)
0.07 M concentration of N 2 H 4 reducing agent, a reducing metal ion, and 0.07 M concentration of HNO 3, H 3 PO 4 and H 2 is only composed of one or more inorganic acids selected from the group consisting of SO 4 as in the nuclear power plant system Characterized in that it is used in decontamination and is used in a temperature range of 70 to 140 占 폚 and at a pH of 3. The non-repellent chemical decontaminating agent for removing sticky radioactive contaminated oxide film containing metal oxides.
According to claim 1, wherein said reducible metal ions + Ag, Ag + 2, Mn + 2, Mn + 3, Co + 2, Co + 3, Cr 2+, Cr + 3, Cu +, Cu 2 +, Mn + 2, Mn + 3, Sn + 2, Sn + 4, Ti + 2, and the chemical decontamination, characterized in that at least one metal ion selected from the group consisting of Ti 3 +.
The chemical decontamination agent according to claim 1, wherein the metal is at least one selected from the group consisting of stainless steel, inconel steel and zirconium alloy.
The chemical decontamination agent according to claim 1, wherein the concentration of the reducing metal ion is 1 × 10 -5 to 0.1 M.
A chemical decontamination method comprising the step of contacting the chemical decontaminating agent of claim 1 to a surface of a metal to which a radioactive contaminated oxide film is adhered, at a temperature ranging from 70 to 140 캜.
The chemical decontamination method according to claim 8, wherein the chemical decontamination method is carried out by immersing the surface of the metal contaminated with the radioactive contaminated oxide film in the chemical decontaminating agent of claim 1.
The chemical decontamination method according to claim 8, wherein the chemical decontamination method is carried out by passing the chemical decontaminating agent of claim 1 into a system or a loop of a nuclear power plant.
The method of chemical decontamination according to claim 8, wherein the chemical decontamination method is performed for 2 to 26 hours.
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