고준위 방사성 폐기물의 고정화를 위한 다상 고화체 합성

Synthesis and Characterization of Polyphase Waste Form to Immobilize High Level Radioactive Wastes

석류석과 스피넬의 혼합성분(Gd3Fe5O12+(NixMn1-x)(FeyCr1-y)2O4)으로부터 고준위 방사성 폐기물의 고정화를 위한 다상 고화체를 1200~1400oC에서 합성하였다. 이들 화학조성에서는 석류석, 페롭스카이트 및 스피넬이 관찰되었으며, 특히 석류석은 Fe의 함량이 가장 높았던 조성에서만 관찰되는 특성을 보임으로써 Fe의 함량이 석류석의 형성과 밀접 한 관계를 지시하고 있다. 석류석의 성분은 Gd와 Fe가 각각 초과 및 결핍된 양상을 보였다. 이같은 석류석의 비화학 양론적인 조성은 상들과 원소간의 선호적 배분관계에 기인된 것으로 사료된다.

The synthesis of polyphase waste form, which is an immobilization matrix for the high level radioacitve wastes, was performed with the mixed composition of garnet and spinel (Gd3Fe5O12+(NixMn1-x)(FeyCr1-y)2O4) in the range of 1200 to 1400oC. The phases synthesized from all stoichiometric compositions were garnet, perovskite, and spinel. Especially, garnet was synthesized only in the composition of the highest content of Fe(y=0.9), whereas it was not synthesized in other compositions. This result indicated that the content of Fe was closely related to the formation of garnet. The composition of garnet revealed that the content of Gd was exceeded and that of Fe was depleted. Preferential distribution of elements in the phases can be attributed to the nonstoichiometric composition of garnet.