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리튬 금속 기체, 리튬 금속 액체, 또는 리튬 금속 기체와 리튬 금속 액체의 혼합물을 함유하는 혼합기체가 내부를 통과하고, 내부를 통과하는 상기 혼합기체 중 상기 리튬 금속 기체, 리튬 금속 액체, 또는 리튬 금속 기체와 리튬 금속 액체의 혼합물이 산화물 형태의 사용후핵연료를 환원하여 금속 형태의 사용후핵연료로 전환하는 반응이 일어나는 환원반응기; 및상기 환원반응기에 상기 혼합기체를 공급하기 위한 혼합기체 공급수단을 포함하고,상기 환원반응기는 사용후핵연료를 내부로 투입하기 위한 사용후핵연료 투입구, 사용후핵연료를 외부로 배출하기 위한 사용후핵연료 배출구, 상기 혼합기체 공급수단으로부터 내부로 혼합기체를 공급받기 위한 혼합기체 유입구, 내부를 통과한 혼합기체를 외부로 배출하기 위한 혼합기체 배출구, 및 상기 환원반응기 내부로 유입되는 혼합기체를 분산시키기 위한 가스분산판을 포함하되,상기 혼합기체 공급수단은 상기 기체, 액체, 또는 기체와 액체 혼합물 상의 리튬을 공급하는 리튬 공급원; 운반기체를 공급하는 운반기체 공급부; 및 상기 리튬 공급원에서 공급된 상기 리튬 금속 기체, 리튬 금속 액체, 또는 리튬 금속 기체와 리튬 금속 액체의 혼합물과 상기 운반기체 공급부에서 공급된 상기 운반기체를 혼합하는 가스 혼합부;를 포함하고,상기 리튬 공급원은 용융된 LiCl을 전기분해하여 상기 리튬 금속 기체, 리튬 금속 액체, 또는 리튬 금속 기체와 리튬 금속 액체의 혼합물을 생산하며, 상기 용융된 LiCl을 수용하는 전해조; 염소 기체를 발생시키는 양극 전극; 리튬 금속을 생성하는 음극 전극; LiCl 용융염에 전류를 공급하는 전원공급장치; 및 내부에 양극 전극이 수용되는 슈라우드;를 포함하는 리튬생산장치이고,상기 양극 전극 및 음극 전극은 도선을 통해 상기 전원공급장치에 전기적으로 연결되어 있고, 상기 슈라우드에는 발생기체 배출부가 구비되며, 상기 양극 전극이 탄소 전극인 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 산화물 환원장치
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제1항에 있어서, 상기 환원반응기 내부를 통과한 혼합기체를 공급받아 혼합기체 중에 포함되어 있는 고체상 물질을 기체로부터 분리하는 사이클론을 추가로 포함하고, 상기 사이클론에서 고체상 물질이 분리된 기체가 상기 환원반응기로 순환되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 산화물 환원장치
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제1항에 있어서, 상기 운반기체 공급부는 운반기체 공급원과 상기 가스 혼합부를 가스 소통관계로 연결하는 운반기체 공급관을 포함하고,상기 운반기체 공급관에는 펌프가 구비되고, 가스 소통관계로 서지탱크가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 산화물 환원장치
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제1항의 사용후핵연료 산화물 환원장치를 이용하는 사용후핵연료 산화물 환원방법에 있어서,산화물 형태의 사용후핵연료를 준비하는 단계;상기 리튬 금속 기체, 리튬 금속 액체, 또는 리튬 금속 기체와 리튬 금속 액체의 혼합물을 준비하는 단계;상기 리튬 금속 기체, 리튬 금속 액체, 또는 리튬 금속 기체와 리튬 금속 액체의 혼합물을 운반하기 위한 운반기체를 준비하는 단계;상기 산화물 형태의 사용후핵연료를 상기 환원반응기 내부에 투입하는 단계;상기 리튬 금속 기체, 리튬 금속 액체, 또는 리튬 금속 기체와 리튬 금속 액체의 혼합물을 상기 운반기체에 혼합하여 상기 환원반응기 내부에 공급하는 혼합기체 공급단계;상기 리튬 금속 기체, 리튬 금속 액체, 또는 리튬 금속 기체와 리튬 금속 액체의 혼합물이 상기 운반기체에 혼합된 혼합기체는 상기 환원반응기 내부를 통과하고 혼합기체 중 상기 리튬 금속 기체, 리튬 금속 액체, 또는 리튬 금속 기체와 리튬 금속 액체의 혼합물이 상기 산화물 형태의 사용후핵연료를 환원하여 금속 형태의 사용후핵연료로 전환시키는 전환단계; 및상기 환원반응기 내부를 통과한 상기 혼합기체를 상기 환원반응기 외부로 배출하는 단계를 포함하는 사용후핵연료 산화물 환원방법
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제7항에 있어서, 상기 환원반응기 외부로 배출되는 혼합기체에 함유되어 있는 고체상 물질을 혼합기체로부터 분리하여 회수하고 고체상 물질이 분리된 기체를 혼합기체 공급 단계로 순환시키는 고체회수 및 기체순환단계를 추가로 포함하는 사용후핵연료 산화물 환원방법
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제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 전환단계의 반응이 고체 상태의 사용후핵연료 산화물;과 기체, 액체, 또는 기체와 액체 혼합물 상태의 리튬 금속;의 2 성분계 반응(산화물-리튬금속 반응) 또는 고체 상태의 사용후핵연료 산화물; 기체, 액체, 또는 기체와 액체 혼합물 상태의 Li2O 제거제;와 기체, 액체, 또는 기체와 액체 혼합물 상태의 리튬 금속의 3 성분계 반응(산화물-Li2O 제거제-리튬금속 반응)인 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 산화물 환원방법
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제9항에 있어서, 상기 전환단계는 상기 사용후핵연료가 유동화된 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 산화물 환원방법
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