This study investigates the electrochemical electrochemical and spectroscopic behaviors of the transition elements(Co, Ni, Fe, Cr) in the molten salt for the development of decontamination process of radioactive metallic waste by electrorefining. Voltammetric techniques combined with the simulation of the electrochemical measurements are adopted to obtain formal potential, standard rate constant, diffusion coefficients and reversibility of the electrode reactions of metallic constituents. Absorption spectra of the constituents are measured and their absorptivity are derived from the spectra, and spectroelectrochemical methods are performed to analyze the Cr(III)/Cr(II) electrode reactions. The binary system of Co-Ni was analyzed based on the obtained properties, revealing the ECE mechanisms. The results will be further applied to optimize the electrorefining process of radioactive metallic wastes.
초기에 건설된 원자력발전소의 폐로가 본격적으로 시작되면서 폐로 후에 나오는 방사성 금속폐기물에 대한 제염의 필요성이 대두하고 있다. 방사성 금속폐기물의 용융염 전해정련을 활용한 제염공정을 설계하기 위해 금속폐기물을 구성하고 있는 원소들의 전기화학적 및 분광학적 특성에 대해 파악해야 한다. 본 학위논문에서는 Co, Ni, Fe, Cr과 같이 방사성 금속폐기물을 구성하는 원소들에 대해 기초적인 전기화학적 및 분광학적 특성에 대해 고찰하고자 하며, 전기화학 신호의 수치적인 해석을 통해 형식 전위, 확산 계수, 속도 상수 및 가역성에 대해 다루었다. 분광전기화학적인 방법을 활용해 Cr(III)/Cr(II) 전극반응을 분석하였고, Co-Ni이 같이 있는 시스템에서 전기화학 신호의 수치적인 해석을 통해 부가적인 화학 반응의 존재 여부도 파악하였다.
