In order to operate the molten salt reactor safely and efficiently, the integrity of the structural materials should be periodically assessed to replace or purify the structural materials. Since it is difficult to directly detect the surface of structural materials in an operating reactor, analysis of the coolant is being studied as an alternative method. This study aims to detect trace metal ions in an aqueous solution and measure their concentrations using laser spectroscopy assisted by electrodeposition. The detection limits of Ni and Fe were calculated when analyzing solutions containing NiCl$_2$ or FeCl$_2$, which are the major corrosion products of Hastelloy-N alloys. In addition, quantitative analysis was performed by interpreting electrochemical and spectroscopic data for each substance's concentration when analyzing samples made by co-deposition of Ni and Fe.
용융염원자로를 안전하고 효율적으로 가동하기 위해서는 주기적으로 구조재료의 건전성을 평가하여 교체나 정화 등의 작업을 수행하여야 한다. 가동 중인 원자로에서 구조재료 표면을 직접적으로 검측하는 것은 어렵기 때문에 대체 방법으로서 냉각재를 모니터링하여 녹아있는 부식생성물 농도를 계측하는 방식이 연구되고 있다. 본 연구는 전착을 활용한 레이저 분광기술을 이용하여 수용액 속 미량의 금속 이온들을 검출하고 각각의 농도를 계측하는 것을 목표로 한다. Hastelloy-N 합금의 주요 부식생성물인 NiCl$_2$와 FeCl$_2$가 개별적으로 녹아있는 수용액을 분석할 때 Ni와 Fe 각각에 대한 검출한계를 측정하였으며, Ni와 Fe를 공전착시킨 샘플 분석 시 각 물질 농도에 따른 전기화학적 데이터 및 분광학적 데이터를 해석함으로써 정성적 분석뿐만 아니라 정량적 분석이 가능하다는 것을 확인하였다.
