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경수로, 중수로, 연구로, 고속로, 가속기 및 핵융합로를 포함하는 고에너지 방사선 시설 중 하나에서 발생하는 사용후핵연료에서 장수명 핵종을 분리하여 회수하며 전해환원, 전해정련, 전해제련 공정으로 이루어지는 건식분리공정(PyroProcess)에 추가하여, 상기 고에너지 방사선 시설의 고준위 방사성 폐기물인 피복 물질 및 집합체 구조물질(Hull)에 포함되어 있는 장수명 핵종과 지르코늄 금속을 제1 용융염 내에서 분리하는 공정을 2회 이상 반복 수행하는 다단계 향류 헐 전해정련 공정 단계; 상기 제1 용융염 내에서 분리된 장수명 핵종을 액체 금속의 내부로 환원시키는 것으로서, 상기 장수명 핵종이 용해되어 있는 상기 제1 용융염과 상기 액체 금속을 접촉시키고 외부 전류를 인가시킴으로써 상기 장수명 핵종이 상기 액체 금속으로 이동되면서 환원되는 단계를 포함하는 정제 공정 단계; 상기 액체 금속의 내부로 환원된 장수명 핵종을 제2 용융염과 상기 액체 금속 간의 접촉 반응을 이용하여 회수하는 선택적 산화 공정 단계를 포함하는, 고에너지 방사선 시설에서 발생하는 고준위 폐기물을 중저준위 폐기물로 정화하는 방법
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제1 항에 있어서, 상기 다단계 향류 헐 전해정련 공정 단계는, 상기 장수명 핵종을 상기 제1 용융염 내에 이온 형태로 용해시키고, 상기 지르코늄 금속은 고체 형태로 추출하여 재활용하는 단계를 포함하는, 고에너지 방사선 시설에서 발생하는 고준위 폐기물을 중저준위 폐기물로 정화하는 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 정제 공정 단계는, 2회 이상 반복하여 수행되는, 고에너지 방사선 시설에서 발생하는 고준위 폐기물을 중저준위 폐기물로 정화하는 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 정제 공정 단계 이후에, 전해제련 공정에 사용된 용융염에 용해되어 있는 장수명 핵종을 전기화학적 환원 반응을 이용하여 액체 금속 내부로 환원시키는 전기화학적 환원 공정을 2회 이상 반복하여 수행하는 단계; 상기 전기화학적 환원 공정에 사용된 액체 금속과 상기 정제 공정 단계에 사용된 액체 금속을 혼합하는 단계를 더 포함하는, 고에너지 방사선 시설에서 발생하는 고준위 폐기물을 중저준위 폐기물로 정화하는 방법
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제 5 항에 있어서, 상기 선택적 산화 공정 단계는, 상기 혼합된 액체 금속의 내부에 환원되어 있는 장수명 핵종 중에서 희토류 원소를 상기 제2 용융염과 상기 혼합된 액체 금속 간의 접촉 반응을 이용하여 선택적으로 산화시킴으로써 상기 희토류 원소를 상기 제2 용융염 상으로 추출시키는 공정을 2회 이상 반복 수행하는 단계를 포함하는, 고에너지 방사선 시설에서 발생하는 고준위 폐기물을 중저준위 폐기물로 정화하는 방법
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제 6 항에 있어서, 상기 제2 용융염 상으로 추출시키는 공정은, 직경에 비해 길이가 2배 이상 긴 형태의 튜브 내에서 상기 액체 금속과 상기 제2 용융염의 밀도차를 이용하여 상기 액체 금속과 상기 제2 용융염을 혼합함으로써 상기 희토류 원소를 상기 제2 용융염 상으로 추출시키는 공정인, 고에너지 방사선 시설에서 발생하는 고준위 폐기물을 중저준위 폐기물로 정화하는 방법
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제 6 항에 있어서, 상기 제2 용융염 상으로 추출시키는 공정은, 상기 제2 용융염이 들어있는 수조 내부로 상기 액체 금속이 흘러 들어와 상기 액체 금속이 상기 수조의 바닥에 가라 앉은 후에 전류를 인가하여 상기 액체 금속과 상기 제2 용융염을 혼합함으로써 상기 희토류 원소를 상기 제2 용융염 상으로 추출시키는 공정인, 고에너지 방사선 시설에서 발생하는 고준위 폐기물을 중저준위 폐기물로 정화하는 방법
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제 6 항에 있어서, 상기 혼합된 액체 금속의 내부에 환원되어 있는 상기 장수명 핵종 중에서 악티늄족 원소를 용융염과의 접촉 반응을 통해 추출한 후에 상기 전해제련 공정으로 재순환시키는 단계를 더 포함하는, 고에너지 방사선 시설에서 발생하는 고준위 폐기물을 중저준위 폐기물로 정화하는 방법
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제 6 항에 있어서, 상기 제2 용융염 상으로 추출된 희토류 원소를 산소와의 접촉 반응을 이용하여 상기 제2 용융염으로부터 제거하고 세라믹 폐기물 형태로 처분하는 단계; 상기 세라믹 폐기물 형태를 지상에서 200 미터 이상의 깊이에 매립하는 중층 또는 심층 처분을 수행하는 단계를 더 포함하는, 고에너지 방사선 시설에서 발생하는 고준위 폐기물을 중저준위 폐기물로 정화하는 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 제1 용융염은, 5 내지 20 %의 LiF 농도를 가지는 LiCl-KCl-LiF 삼상 용융염인, 고에너지 방사선 시설에서 발생하는 고준위 폐기물을 중저준위 폐기물로 정화하는 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 제2 용융염은, LiCl-KCl 이상 용융염 또는 LiCl-KCl-LiF 삼상 용융염인, 고에너지 방사선 시설에서 발생하는 고준위 폐기물을 중저준위 폐기물로 정화하는 방법
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제 1 항 내지 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장수명 핵종은, 란탄족 원소를 포함하는 희토류 원소와, 우라늄 원소 및 초우라늄 원소를 포함하는 악티늄족 원소를 포함하는, 고에너지 방사선 시설에서 발생하는 고준위 폐기물을 중저준위 폐기물로 정화하는 방법
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제 1 항, 제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액체 금속은, 비스무스 액체 금속을 포함하는, 고에너지 방사선 시설에서 발생하는 고준위 폐기물을 중저준위 폐기물로 정화하는 방법
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