[화학]사용후핵연료 침출액 분석을 위한 세슘의 제거 및 스트론튬의 분리

The selective removal of cesium by ammonium molybdophosphate (AMP) was studied in order to reduce an interference by high radioactivity of cesium on the determination of low radioactive elements in leachate of spent fuel. The removal of Cs, U, Ce, La, Co Ca, Na Sr and K was investigated for the leachate and the bentonite in contact with a spent fuel. More than 90% of cesium was removed by AMP and Ca, Na, Co and Sr was remained in 0.1 M $HNO_3$. However, three valence elements such as La and Ce were also removed by AMP. Though a little of potassium of the bentonite components was adsorbed on AMP, the potassium in the bentonite solution diluted to its concentration in a real sample would not affect the capacity of AMP greatly. From another experiment for the separation of strontium as a leaching indicator of spent fuel, the recovery of strontium in 8.0 M $HNO_3$ solution by using Sr-resin (Eichrom, P/N SR-B50-A) was more than 95% by eluting with 0.05 M $HNO_3$. 사용후핵연료 침출액중 비방사능이 작은 핵종들의 정확한 분석을 위해서는 비방사능이 큰세슘을 제거하여야 한다. 이를 위하여 세슘만을 선택적으로 흡착한다고 알려진 ammonium molybdophosphate(AMP) 를 이용하여 사용후 핵연류 침출액의 구성원소들(Cs, U, Ce, La, Co, Sr)과 사용후핵연료와 접한 벤토나이트의 성분들(Ca, Na, K)에 대한 제거율을 검토하였다. 그 결과 0.1 M 질산매질에서 AMP로 90% 이상의 세슘이 제거되었고 대부분의 Ca, Na, Co, Sr은 용액중에 남아 있었다. 그러나 일부 세늄을 포함한 란탄족 3가 이온들은 세슘과 같이제거 되었다. 벤토나이트 성분중일부 칼륨도 AMP에 흡착하였으나 실제 시료와 같이 묽은 벤토나이트 용액에서의 칼륨은 AMP이 유효치환량에 큰 영향을 주지 않았다. 한편 사용후핵연료의 침출 기준원소인 스트론튬을 분리하기 위하여 8.0 M 질산매질의 용리할 경우 95% 이상의 스트론튬을 회수 할 수 있었다.