In general, leaching test is performed and mostly employed in the acceptance criteria for radioactive waste disposal and is considered very important because the rate of release of radionuclides from a waste form is one of the most important parameter in defining and evaluating the radionuclide source term in the disposal environment. NRC strongly recommended that the chosen leachant should be the most aggressive one. Therefore it is considered that the certain results of the leaching test should supply the information to evaluate the radionuclide source term and the basis to determine the most aggressive leachant in the leaching test.
In this study, leaching test of borate waste and spent resin waste forms is performed in order to compare the leaching characteristics of the waste forms in a simulated sea-water with those in a distilled water. In addition, the sea-water with different quantities of NaCl is used as a leachant to evaluate the effect of NaCl concentration. The IAEA test method (standard leaching test) and apparent dissolution model are applied to analyze the leaching characteristics. The representative radionuclides are $Cs^{137}$, $Co^{60}$ and $Sr^{90}$. According to this experimental results, the amounts of leached radionuclides in the sea-water is more than that in the distilled water for borate waste and resin waste forms.
원자력 발전소에서 발생양 면에서 약 40%를 차지하는 붕산폐액과 양은 적지만 방사능도 면에서 약 83% 를 차지하는 폐 이온수지 고화체를 이용한 모의해수와 증류수에서의 침출실험을 행하였다. 그리고 방사성 동위원소로는 $Cs^{137}$, $Co^{60}$과 $Sr^{90}$을 사용하였다. 그리고 모의해수의 주성분인 NaCl의 영향을 보기 위해 이의 농도를 두 배 첨가한 해수와 첨가하지 않은 해수로도 병행해 실험했다. 침출실험 방법으로는 표준침출실험법 (IAEA Test)를 사용했고 모든 고화체는 2 주 고화후 행하였다. 그리고 해수에서의 침출특성을 분석하기 위해 겉보기용해모델 (Apparent Dissolution Model) 을 사용해 증류수와 해수에서의 Ac (apparent dissolution rate constant) 와 De (effective diffusion constant) 값의 차이를 계산해 보고 일반확산모델로 계산한 경우에 그 정확도도 서로 비교해 보았다.
실험결과는 붕산폐액 고화체의 경우에는 해수에서 증류수에서 보다 더 많은 침출이 되었고 해수중 NaCl이 증가 할수록 침출양이 줄었다. 그리고 겉보기용해모델 결과식으로 부터 Ac와 De 값을 구한 결과 3 핵종 모두 해수에서 값이 컸다. 일반확산모델과 비교했을때 $S^2$ 값이 서로 유사 했으므로 붕산 고롸체의 경우에는 일반확산모델을 사용해도 큰 차질은 없다는 결론이 나왔다. 폐 이온수지 고화체의 경우에도 해수에서 증류수에서 보다 더 많이 침출 되었고 $Cs^{137}$을 제외하고는 해수에서 NaCl이 증가 할수록 침출양이 늘었다. 겉보기용해모델 결과식으로 부터 Ac와 De값을 구한 결과 세 핵종 모두 Ac값은 해수에서 컸으나 De 값은 더 작았다. 그리고 $S^2$ 값은 일반확산모델로 계산 했을때 매우 컸으므로 폐 이온수지 고화체의 경우에는 이 모델을 사용하면 오차가 커 그 의미가 없으므로 겉보기확산모델을 사용해야 한다는 것을 알 수 있었다.
