고준위 핵폐기물의 고정화를 위한 메트릭스 개발: Ce-파이로클로어 합성 연구

• 발행기관: 대한자원환경지질학회
• 저자명: 채수천 장영남 배인국 Yudintsev S.V.
• 간행물 정보: 『자원환경지질』35권 2호, 97~102쪽, 전체 6쪽
• 주제분류: 자연과학 > 지질학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2002.04.30

국문 초록

Ce-파이로클로어(Ce-pyrochlore; CaCeTi₂O7)는 장주기 방사성 폐기물인 악티나이드 원소들을 고정화시킬 수 있는 새로운 물질이므로 Ce-파리로클로어를 합성하여 상평형 관계 및 특성을 연구하였다. 혼합된 시료는 상온에서 200-400 kg/㎠의 압력으로 성형한 후, 1000-1500℃ 범위에서 소결온도 및 분위기를 변화시키면서 소성하였다. 합성된 시료는 WRD, SEM/EDS를 사용하여 상분석과 정량분석을 실시하였다. 실험결과, Ce-파이로클로어의 최적 합성조건은 산소분위기 하에서, 1300℃로 소결하엿을 때였으며, 이때의 화학조성은 Ca1+XCe1-XTi2-yO7-X-2y(X=0.03-0.05, y=0.02-0.04)으로써 비화학양론적인 특성을 보였다. Ce-파이로클로어는 1300-1400℃에서 빠른 비조화 분해현상을 나타내었으며, 1400℃ 이상에서는 페로브스카이트(perovskite)와 로파라이트(loparite; Ce0.66TiO₃) 사이의 부분 고용체인 Ce(III)-페로브스카이트가 주요상으로써 관찰되었다.

영문 초록

Ce-pyrochlore (CaCeTi₂O7) was synthesized to study its properties and phase relations in CaO-CeO₂-TiO₂system because Ce-pyrochlore was known as a promising material for the immobilization of radioactive actinide. The samples were prepared from the high purity starting materials under the pressure of 200∼400 kg/㎠ at room tem-perature, and annealed at 1000∼1500℃. The Synthesized samples were analysed and identified with XRD and SEM/EDS methods. The optimal formation condition of Ce-pyrochlore was at 1300℃ under O₂atmosphere and the chemical composition of it was Ca1+XCe1-XTi2-yO7-X-2y (x=0.03∼0.05, y=0.02∼0.04). At temperature between 1300∼1400℃, Ce-pyrochlore underwent rapidly the incongruent decomposition to perovskite. Ce-perovskite, a partial solid solution between perovskite and loparite (Ce0.66TiO₃), was observed as a major phase above 1400℃.

키워드

파이로클로어 페로브스카이트 고정화 비조화 로파라이트 pyrochlore perovskite immobilization incongruent loparite