기체방사성폐기물관리계통

▼ 기체폐기물관리계통

  기체방사성폐기물관리계통

개요

기체방사성폐기물관리계통은 복합건물 내에 설치되며, 탈기체 처리기기들로부터 배기되는 고준위 방사성기체를 수집하여 일정기간 지연, 붕괴시킨 뒤 배출한다. 저준위방사성기체는 해당건물 공기조화계통에서 여과 처리된 다음 대기로 배출된다. 예상운전과도를 포함한 발전소 정상운전시 배출되는 기체 배출 농도는 허용기준 이하로 유지한다. 다음 그림은 방사성폐기물 처리과정을 보여주고 있다.

방사성 폐기물 처리 과정

계통 기능

기체방사성폐기물관리계통은 발전소에서 발생하는 기체방사성폐기물을 수집하여 일정기간 지연 및 붕괴시킨 후 충분히 허용치 이하임을 확인하고 배출하며, 지속적으로 방사능을 감시한다.

기체방사성폐기물관리계통은 화학 및 체적제어계통의 탈기기, 체적제어탱크, 원자로배수탱크 그리고 기기배수탱크로부터 기체가 유입되며, 이 기체에는 핵연료의 핵분열로 인해 발생한 방사성 Xe 및 Kr 등의 핵분열 생성물을 포함한다. 기체방사성폐기물관리계통은 방사성기체의 흐름을 지연시키기 위해 상온에서 활성탄을 이용한 활성탄보호대와 활성탄지연대를 사용하며 Xe에 대해 45일 이상, Kr에 대해 3.5일 이상을 지연시킬 수 있다. 방사능 준위가 충분히 낮아진 폐기체는 공기정화계통을 통해 여과된 후 감시하에 배출된다.

계통 구성

기체방사성폐기물관리계통은 1대의 모관배수탱크, 2대의 폐기체건조기, 1대의 냉각기, 2대의 활성탄보호대, 4대의 활성탄지연대, 1대의 고성능입자여과기 및 밸브와 계측기를 포함한 관련 배관으로 구성된다.

폐기체건조기는 활성탄지연대의 성능 유지에 필요한 습분 및 온도를 제공하도록 공정기체를 처리한다. 폐기체건조기는 기체가 활성탄보호대로 들어가기 전 기체를 이슬점온도 이하로 냉각 및 응축시켜 수증기를 제거한다. 활성탄보호대는 활성탄지연대 전단에 위치한다. 활성탄보호대는 활성탄지연대를 습분으로부터 보호한다. 활성탄보호대 전․후단에 습분감지기를 설치하여 습분흡착상태를 감시하며, 활성탄보호대 및 활성탄지연대에 온도감지기를 설치하여 열적이상상태를 감시한다. 활성탄보호대에서는 단수명 핵종을 지연하여 붕괴시키고 요오드를 흡착하여 붕괴시킨다. 활성탄을 포함하고 있는 2대의 활성탄보호대와 4대의 활성탄지연대가 Xe과 Kr 지연을 위해 사용된다. 활성탄보호대 및 활성탄지연대는 차폐된 격실에 위치한다. 활성탄보호대와 활성탄지연대를 통과한 폐기체는 고성능입자여과기를 통과하면서 활성탄 분진을 포함한 미립자가 제거되고 복합건물 공기조화계통으로 배기된다.

주요 기기

활성탄지연대

붕괴를 위한 방사성기체의 지연은 활성탄지연대에서 수행된다. 4대의 활성탄지연대는 활성탄의 장전 및 인출이 가능하도록 설계되며, 운전은 상온에서 수행된다. 또한, 활성탄을 세정 또는 건조시키기 위해 질소가 주입될 수 있다. 2대의 활성탄보호대는 활성탄지연대에 과도한 습분이 유입되는 것을 방지하도록 활성탄지연대 전단에 설치된다.

고성능입자여과기

고성능입자여과기는 활성탄지연대를 통과한 폐기체에 포함되어 있는 활성탄 분진을 포함한 입자들을 제거하는 기능을 수행하며, 99 % 이상의 제거 효율을 갖도록 설계된다.

폐기체건조기

폐기체건조기는 기체의 온도를 낮추고 기체 중의 습분량을 줄인다. 정상운전시 냉각수는 발전소 냉수계통에서 공급된다.

참고문헌

이 자료의 최초 작성 : 노 태선(GINIS) tsro1005@naver.com, 등록 : 박 찬오(SNEPC) copark5379@snu.ac.kr