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28.44 - 방사성원소·방사성동위원소(핵분열성이나 연료핵친원소와 동위원소를 포함한다)와 이들의 화합물, 이들의 물품을 함유한 혼합물과 잔재물
[호해설] (Ⅰ) 동위원소(isotopes)
원소의 핵은 원자의 수(원자번호)를 내포하고 있고 원자의 수는 항상 양성자의 수와 같으나 중성자의 수가 달라 질량수가 다를 수가 있다.
원자번호는 동일하나 질량수가 다른 원자핵종을 원소의 동위원소(isotopes)라 한다. 예로서 원자번호가 92인 우라늄은 질량수가 227에서 240까지의 여러 핵종이 있는 데; 이들을 우라늄 233·우라늄235·우라늄238 등으로 부른다. 또 한 예로 수소 1·수소 2나 중수소(제2845호에 분류)와 수소 3이나 삼중수소를 수소의 동위원소라 한다.
원소의 화학작용에 있어서 중요한 인자는 핵의 양전하량(양성자의 수)과 관련되는데, 이것은 실제로 화학적 성질에 미치는 외각전자의 수를 결정한다.
따라서 한 원소의 다른 동위원소는 핵전하는 동일하나 핵의 질량이 다르며, 화학적 성질은 같고 물리적 성질은 동위원소에 따라 다르다.
원소들은 단핵종이나 2 이상의 동위원소가 일정비율로 혼합된 것으로 구성한다. 예를 들어 천연 염소는 유리와 결합된 상태에서 항상 원자번호 35의 염소가 75.4%와 원자번호 37의 염소가 24.6%로 혼합되어 있다(염소의 원자량은 35.457).
한 원소가 동위원소의 혼합물로 구성되었을 때 그의 조성부분은 다공질(多孔質)의 관(tube)을 통한 확산작용·전자력 분리나 전기분해 분별법에 의하여 분리할 수 있다. 또한 동위원소는 천연원소를 중성자나 높은 운동에너지를 가진 하전립자로 충돌하여 얻을 수 있다.
이 류의 주 제6호와 제2844호·제2845호에 있어서 "동위원소"란 순수 상태의 동위원소뿐만 아니라 천연 동위원소의 조성을 수 개의 동위원소로 농축(또는 열화)하거나 핵반응을 통하여 수 개의 동위원소를 다른 것으로 전환하거나 인위적으로 변성한 원소·인공동위원소가 포함한다. 예로서 85%의 염소 35를 농축(또한 15%의 염소 37을 열화)하여 얻는 원자량 35.30인 염소는 동위원소로 간주한다.
단핵종으로 천연에 존재하고 있는 원소(예: 베릴륨 9·플루오르 19·알루미늄 27·인 31·망간 55 등)는 동위원소가 아님을 유의하여야 한다. 그러나 유리나 결합된 것은 경우에 따라 화학원소나 그들의 화합물에 관계되는 열거호에 분류한다.
그러나 이들 동위원소의 방사성 동위원소(예: 베릴륨 10·플루오르 18·알루미늄 29·인 32·망간 54)는 동위원소로 취급한다.
일반적으로 원자번호가 92보다 크거나 초우라늄원소와 같은 인공적 원소는 고정된 동위원소성의 조성을 가지지 않고 원소를 얻는 방법에 따라 변화하므로 원소와 주 제6호에서의 동위원소간의 구별은 불가하다.
이 호에는 다음에 설명하는 방사성의 현상을 가지는 동위원소만을 분류하고; 다시 말해서 안정한 동위원소는 제2845호에 분류한다. (Ⅱ) 방사성(radioactivity)
특정 핵종가운데 핵이 불안정한 것은 순수 상태나 화합물 모양에 상관없이 다음과 같은 물리적 효과나 화학적 효과를 발생시키는 복합방사선을 방출한다. (1) 기체의 이온화 (2) 형광의 발생 (3) 사진 건판의 흐림
이러한 효과는 방사선을 발견하고 가이거-뮬러(Geiger-Müller) 계수관·비례 계수관·전리상(電離箱 : ionisation chambers)·윌슨 무상(霧箱 : Wilson chambers)·포상(泡箱 : bubble flow counters)·신틸레이션(scintillation) 검출기·감광성의 필름이나 건판을 사용하여 그의 강도를 측정할 수 있게 한다.
이것이 방사성(radioactivity) 현상이고; 일반적으로 그 현상을 나타내는 원소·동위원소·화합물 등을 방사성이 있다(radioactive)고 말한다. (Ⅲ) 방사성원소·방사성동위원소와 이들의 화합물, 이들의 물품을 함유한 혼합물과 잔유물 (A) 방사성원소
이 호에는 이 류의 주 제6호 가목에서 설명된 방사성원소를 분류한다 : technetium·promethium·polonium과 원자 번호가 큰 모든 원소(예: astatine·radon·francium·radium·actinium·thorium·protactinium·uranium·neptunium·plutonium·americium·curium·berkelium·californium·einsteinium·fermium·memdelevium·nobelium·lawrencium)
이들 원소들은 일반적으로 여러 개의 방사성동위원소를 가지고 있다.
그 반면에 제2805호에 해당하는 칼륨·루비듐(rubidium)·사마륨(samarium)과 루테튬(lutetium)과 같은 원소는 안정하고 방사성이 있는 동위원소의 혼합물을 구성하고 있는데 이 방사성동위원소는 약간의 방사성이 있고 비교적 저율로 혼합되어 있기 때문에 실질적으로 안정하여 이 호에서 제외한다.
반면 이상에서 말한 칼륨·루비듐·사마륨·루테튬과 같은 원소들이 각각 칼륨40(K40)·루비듐87(Rb87)·사마륨147(Sm147)·루테튬176(Lu176)으로 농축한 것이면 이 호의 방사성동위원소로 간주한다. (B) 방사성동위원소
천연 방사성동위원소에는, 이미 언급한 바 있는 칼륨40·루비튬87·사마륨147과 루테튬176, 아래(Ⅳ)절의 여러 항목에서 언급하고 있는 우라늄235(U235)·우라늄(U238)과 탈륨·납·비스무트·폴로늄·라듐·악티늄이나 토륨의 특정 방사성동위원소도 포함한다. 이 방사성동위원소는 대응하는 원소와 이름이 다르게 알려져 있다. 이 이름은 방사성으로 전환해서 얻어진 원소에 관계되는 것으로서 즉, 비스무트210(Bi210)은 라듐E로, 폴로늄212는 토륨C'로, 악티늄228은 메소토륨Ⅱ라고 칭한다.
보통 안정한 원소라도 입자가속기[시클로트론(cyclotron)·신크로트론(synchrotron) 등]에서 발생하는 대단히 높은 에너지의 입자(양자·중양자)를 충돌하거나 원자로 중에서 중성자를 흡수한 후에 방사성이 된다.
이와 같이 얻은 원소를 인조 방사성동위원소라 칭하는데 현재 약 500종으로 알려져 있고 그 중 200여종은 이미 실제 이용되고 있다. 우라늄233과 플루토늄 동위원소는 나중에 별도로 언급하고 중요한 방사성동위원소는 다음과 같다. 즉, 수소3·탄소14·나트륨24·인32·황35·칼륨42·칼슘45·크로뮴51·철59·코발트60·크리프톤85·스트론튬90·이트륨90·팔라듐109·요드131 과 132·크세논133·세슘137·툴륨170·이리듐192·금198과 폴로늄210 등이다.
방사성원소와 방사성동위원소는 자연적으로 더 안정한 원소나 동위원소로 변한다.
방사성동위원소의 최초 존재량이 반감되는데 필요한 시간을 반감기(half-life)나 방사성 동위원소의 전이(轉移 : transformation) 비율이라 한다. 반감기는 100만분의 1 초로 짧은 것(토륨C' : 0.3 X 10-6 초)이 있는가 하면 10억년 이상의 긴 것(사마륨147 : 1.5 X 1011 년)도 있다. 그것은 통계학상으로 핵의 불안전성에 대한 비교의 표준이 되는 것이다.
방사성원소와 방사성동위원소는 방사성 화합물이나 비방사성 물질이 혼합되어 있더라도 이 호에 분류 되는데(예: 미처리의 방사표적·방사성원), 비방사능이 그램당 74베크렐 (Bq/g)[그램당 0.002마이크로퀴리(µCi/g)]을 초과하는 것으로 한정한다. (C) 방사성 화합물; 방사성 물질을 함유하는 혼합물과 잔유물
이 호의 방사성원소와 동위원소는 레이블을 붙인 화합물이나 물품의 형태로 사용한다(예: 분자 중에 방사성의 원자를 1 이상 함유하고 있는 것). 이 같은 화합물은 그 밖의 방사성이나 비방사성 물질에 용해·분산이나 자연적으로 혼합되거나 인위적으로 혼합된 것이라도 이 호에 분류한다. 또한 이 같은 원소와 동위원소는 합금·분산이나 서멧(cermet)형이라도 이 호에 분류한다.
화학적으로나 그 밖의 방법으로 방사성원소나 방사성동위원소를 함유하는 무기화합물이나 유기화합물과 이들의 용액의 것으로서 비방사능이 그램당 74베크렐(그램당 0.002마이크로퀴리) 이하일지라도 이 호에 분류하며; 그에 반하여 방사성 물질(원소·동위원소나 그 화합물)을 함유하는 합금·분산물(分散物 : dispersion)[서멧(cermet)을 포함] 요업제품과 혼합물의 경우 비 방사성능이 그램당 74베크렐(그램당 0.002마이크로퀴리)을 초과하는 경우에 이 호에 분류한다. 방사성원소와 동위원소는 그 단독으로는 드물게 사용하고 상거래 관습상의 화합물이나 합금에 이용한다. 특성과 중요성에 따라 다음(Ⅳ)에 설명된 핵분열성(fissile)의 화합물과 연료친(親)핵(fertile)원소나 동위원소의 화합물을 제외하고 중요한 방사성 화합물은 다음과 같다. (1) 라듐염(radium salts)(염화물·브롬화물·황산염 등) :이는 암치료나 물리적인 실험에서 방사원으로 사용한다. (2) 방사성동위원소의 화합물, 앞에서 설명한 (Ⅲ)(B) 참조
인공방사성 동위원소와 그들의 화합물은 다음과 같이 사용한다. (a) 공업용의 방사선 사진 : 예시하며 금속·판과 시트 등의 두께측정; 직접 측정할 수 없는 용기에 들어 있는 액체의 액면측정; 가황(加黃 : vulcanisation)의 촉진; 유기화합물의 그래프팅(grafting)이나 중합개시(trigger off polymerisation); 광택 페인트의 제조(예: 황화아연을 혼합); 시계와 계기의 문자판 제조 (b) 의약품용 : 예를 들면, 특정 질병의 치료와 진단용(코발트60·요드131·금198·인32 등) (c) 농업용 : 예를 들면, 농산물의 살균; 발아억제; 식물에 관한 비료의 효용이나 흡수성 연구; 품종 개량 등(코발트60·세슘137·인32 등) (d) 생물학용 : 예를 들면, 동물이나 식물의 기관 개량이나 기능의 연구(트리튬·탄소14·나트륨24·인32·황35·칼륨42·칼슘45·철59·스트론튬90·요드131 등) (e) 물리학이나 화학의 연구
방사성동위원소와 이의 화합물은 보통 가루·용액·바늘 모양·실(thread) 모양이나 시트 모양인 형태로 되어 있다. 이들은 유리 앰플·중공의 백금 바늘 모양 용기·스테인리스 강관 등에 넣는데 동위원소의 방사능 정도에 따라 두께가 다르나 내방사성(anti‑radiation) 금속의 외용기(보통 납)에 포장한다. 특정 국제협정에 따라 그의 용기에 방사성동위원소의 특징·방사성의 정도를 명시한 레이블을 붙여야 한다.
혼합물은 방사성원소나 동위원소(라듐·라돈·안티모니124·아메리슘241 등)가 다른 원소[베릴륨(beryllium)·플루오르(fluorine) 등]와 연합(혼합물·합금·조합물 등)하여 생성되는 특정 중성자원을 포함한다. 그러므로 해서(γ,n)이나 (α,n) 반응(γ-광자이나 α-입자와 중성자방출의 도래)을 일으킨다.
그러나 원자로에서 핵분열 연쇄반응을 일으키도록 원자로에 도입될 준비를 갖추고 집합된 모든 중성자 원은 원자로 구성요소로 보아 제8401호에 분류한다.
탄소나 탄화규소로 도포하여 구(球)형이나 프리즘형의 연료원소로 도입하기 위한 극미구형의 핵연료는 이 호에 분류한다.
또한 자기형광을 발하도록 방사성 물질을 소량 첨가하여 루미노퍼(luminophore)로 만든 물품은 이 호에 분류하는데 이때 비방사능이 그램당 74베크렐(Bq/g)[그램당 0.002 마이크로퀴리(µCi/g)]을 초과하여야 한다.
방사성 잔유물로서 재이용(再利用 : re-use)의 관점에서 중요한 것은 다음과 같다. (1) 조사(照射 : irradiated)했거나 삼중수소로 된 중수(重水 : heavy water) : 원자로에서 머무는 시간의 정도에 따라 중수(重水) 중의 일부 이중수소는 중성자를 흡수하여 삼중수소로 되어 중수(重水)가 방사성이 된다. (2) 사용한 카트리지(cartridge) : 일반적으로 고도의 방사성의 것으로서 하기(Ⅳ)항에서 포함하고 있는 핵분열성와 연료친(親)핵물질을 재생하는 목적으로 사용한다. (Ⅳ) 핵분열성이나 연료핵친원소와 동위원소와 이들의 화합물, 이들의 물품을 함유한 혼합물과 잔재물 (A) 핵분열성(fissile)이나 연료핵친원소(fertile chemical elements)와 동위원소(isotopes) (Ⅲ)에서 말한 특정 방사성원소와 동위원소는 고원자 질량을 갖고 있다. 예를 들어 토륨·우라늄·플루토늄·아메리슘 등의 원자핵은 특별히 복합 구조로 되어 있다. 이들 핵들이 원자보다 작은 입자(중성자·양자·이중양자·삼중양자·알파입자 등)의 작용을 받게 되면 이들 작은 입자가 인정한 질량을 가진 중간 중량의 두 원자핵(또는 더 드물게는 세 개나 네 개의 파편)으로 쪼개진다. 이 붕괴에서는 다량의 에너지를 방출하고 동시에 이차중성자를 생성한다. 이 같은 공정은 핵분열(fission)이나 핵이열(nuclear bipartition) 공정으로 칭하고 있다.
핵분열은 자발적으로나 광자의 작용으로서는 거의 일어나지 않는다.
핵분열할 때 방출하는 이차중성자는 이차핵분열을 일으켜 이차중성자를 계속 생기게 한다. 이 같은 공정의 반복을 연쇄반응이라 한다.
특정 원소핵(우라늄 233·우라늄 235·플루토늄 239)에서는 중성자의 평균 속도가 약 초속 2,200ml/sec[또는 1/40 에너지 전자볼트(eV)]의 감속 중성자로 사용하면 핵분열성의 가능성은 일반적으로 매우 높아진다. 이 속도는 액체의 분자(열화운동)의 속도에 대응하기 때문에 이 중성자는 열중성자(thermal neutrons)라 칭하기도 한다.
요즘에는 열중성자에 의한 핵분열(fission)은 대부분 원자로에서 사용하고 있다.
이와 같은 이유로 핵분열(fissile)이란 보통 열중성자 특히 우라늄 233·우라늄 235·플루토늄 239와 이들 특히 우라늄·플루토늄을 함유하는 원소에 의하여 동위원소가 핵분열을 받는 경우를 말한다.
우라늄 238·토륨 232와 같은 그 밖의 핵종들은 오로지 고속 중성자에 의하여 직접 핵분열을 받는데 이는 일반적으로 핵분열이라 하지 않고 핵연료(fertile)라 한다. "퍼틸러티(fertility)"는 이들 핵종이 감속중성자를 흡수할 수 있다는 사실에 기인되는 것인데 이로 인해서 각각 핵분열성이 있는 플루토늄 239와 우라늄 233을 형성한다.
열원자로에서(감속중성자로서) 핵분열에 의하여 방출되는 이차중성자의 에너지는 높기 때문에(약 200만 전자볼트) 이들 중성자는 연쇄반응이 일어나면 감속시켜야 한다. 이 같은 목적은 감속재(moderators) 즉 저원자량인 물품[물·중수(重水)·특정 탄화수소·흑연·베릴륨(beryllim) 등]으로 달성될 수 있으며, 이 감속재는 충격의 연속으로 중성자의 에너지 일부를 흡수하지만 중성자 자체는 흡수하지 않으며 흡수한다 하더라도 무시할 정도이다.
연쇄반응의 개시와 유지를 위해서는 핵분열에 의해서 생성된 이차 중성자의 평균 수는 핵분열을 선도하지 않고 도주하여 포획현상에 의하여 잃어버린 중성자보다 더 많이 보상하여야 한다.
핵분열성(fissile)과 연료핵친원소(fertile chemical elements)는 다음과 같다. (1) 천연 우라늄
천연상태인 우라늄은 세 개의 동위원소로 구성되어 있다. 즉 우라늄 238은 총질량의 99.28%·우라늄 235는 0.71%·우라늄 234는 소량(약 0.006%)이다. 따라서 천연 우라늄은 핵분열성 원소(이유 : 우라늄 235 함유)와 연료핵친원소(fertile element)(이유 : 우라늄 238 함유)로 간주한다.
우라늄은 주로 우라늄광석(pitchblende·uraninite·autunite·brannerite·carnotite·torbernite)에서 추출한다. 또한 과인산염의 제조 잔재물이나 금광의 웨이스트(waste)와 같은 이차 원료에서 얻는다. 정상적인 공정으로는 칼슘이나 마그네슘으로 사(四)플루오르화물의 환원이나 전해방법이 있다.
우라늄은 미소한 방사성 원소이며 매우 무겁고(비중 19) 단단하다. 은회색인 표면과 금속 광택을 갖고 있으며 공기 중에서 산소와 접촉하면 금속 광택을 잃고 산화물이 된다. 가루 상태에서 공기와 접촉하면 산화하여 급속히 발화한다.
금속 우라늄은 보통 잉곳(ingot) 형태로 시판되며 광택·파일링(filing)·롤링 등(봉과 로드·튜브·판·선 등의 생산)에 사용한다. (2) 토륨(thorium)
토륨은 토륨석과 오란가이트(orangite)에 충분히 함유되어 있으나 희귀한 광석이므로 주로 희토류(稀土類 : rare-earth)금속원소인 모나자이트(monazite)로부터 얻는다.
불순한 토륨 금속은 발화성이 지극히 큰 회색 가루이며, 플루오르화토륨을 전기분해하거나 플루오르화 토륨·염화토륨이나 산화 토륨을 환원하여 얻는다. 이 금속은 불활성 대기에서 정제되고 소결(燒結)되어 중강의 회색 잉곳(ingot)(비중 11.5)으로 전환하며; 잉곳(ingot)은 단단해서(우라늄보다는 연하다) 공기와 접촉하면 급속히 산화한다.
이들 잉곳(ingot)는 압연·압출이나 인발하면 시트·로드·튜브·선 등으로 된다. 천연 토륨은 본래부터 토륨의 동위원소인 토륨232로 이루어져 있다.
토륨과 특정 토륨합금은 주로 원자로에서 연료핵친물질(fertile materials)로 사용하나, 토륨과 마그네슘와 토륨과 텅스텐합금은 항공기 공업이나 열이온장치의 제조에 사용한다.
제16부부터 제19부까지의 토륨으로 제조한 물품이나 그 부분품은 이 호에서 제외한다. (3) 플루토늄(plutonium)
공업용 플루토늄은 원자로에서 우라늄238을 조사화(照射化 : irradiating)하여 얻는다.
이는 매우 무겁고(비중 19.8) 방사성이 있고 독성이 크다. 외관과 산화 성향에 있어서는 우라늄과 유사하다.
상거래 관습상의 농축한 우라늄과 같은 형태로 포장되며 취급에 있어서는 가장 주의가 필요하다.
핵분열성(fissile) 동위원소는 다음과 같다. (1) 우라늄 233 : 원자로에서 토륨 232로부터 얻으며 이는 연속적으로 토륨 233·프로트악티늄233과 우라늄 233으로 변형된다. (2) 우라늄 235 : 천연적으로 얻는 유일한 핵분열성 우라늄의 동위원소로서 천연의 우라늄에 0.71% 비율이 존재한다.
우라늄 235를 농축한 우라늄과 우라늄 235를 열화(劣化)한 우라늄(우라늄 238을 농축한 것)을 얻기 위하여 전자분리·원심분리나 가스 확산 공정에 의한 동위원소 분리에 육(六)플루오르화우라늄이 쓰인다. (3) 플루토늄 239 : 원자로에서 우라늄 238 로부터 얻으며 우라늄 238은 연달아 변형되어 우라늄 239·넵투늄 239와 플루토늄 239가 된다.
또한 칼리포르늄 252·아메리슘 241·퀴륨 242와 퀴륨 244와 같은 트랜스플루토늄의 특정 동위원소는 핵분열을(자연적인 핵분열인지에 상관없다) 일으킬 수 있고 또 강렬한 중성자 원(source)으로 사용될 수 있다.
토륨 232는 별도로 하고, 열화(劣化)한 우라늄[(우라늄 235를 열화(劣化)와 우라늄 238을 농축)] 즉 연료핵친동위원소(fertile isotopes)에 대하여 언급해보면 이 금속은 우라늄 235를 농축시켜 우라늄을 생산하는 과정에서 부산물로 얻는데, 값이 싸고 다량 사용이 가능하므로 천연 우라늄 대신으로 쓰인다. 특히 연료핵친물질(fertile material)로, 방사선에 대한 보호스크린으로, 플라이 휠 제조를 위한 중금속으로나 특정 가스의 정화를 위한 게터(getters)(전구나 진공관 안의 남은 가스를 흡수시키는 물질)의 제조에 사용한다.
우라늄235를 열화(劣化)시킨 우라늄으로 제조한 제16부부터 제19부의 물품이나 그 부분품은 이 호에서 제외한다. (B) 핵분열성(fissile)과 연료핵친원소나 동위원소의 혼합물
특히 이 호에는 다음의 화합물을 분류한다. (1) 우라늄 화합물 (a) 산화물 : UO2·U3O8과 UO3 (b) 플루오르화물 : UF4와 UF6(UF6는 섭씨 56도에서 승화한다) (c) 탄화물 : UC와 UC2 (d) 우라늄산염 : Na2U2O7과 (NH4)2U2O7 (e) 질산우라닐 : UO2(NO3)2·6H2O (f) 황산우라닐 : UO2SO4·3H2O (2) 플루토늄 화합물 (a) 사플루오르화물 : PuF4 (b) 이산화물 : PuO2 (c) 질산염 : PuO2(NO3)2 (d) 탄화물 : PuC와 Pu2C3 (e) 질화물 : PuN
우라늄이나 플루토늄 화합물은 주로 원자력 공업에서 중간체나 완제품으로서 사용한다. 육플루오르화우라늄(uranium hexafluoride)은 보통 밀폐한 용기에 제시하는데 독성이 있어 취급상에 주의를 요한다. (3) 토륨 화합물 (a) 산화물과 수산화물 : 이산화토륨(ThO2)(thoria)은 백황색 가루로 물에 녹지 않고, 수산화토륨(Th(OH)4)은 산화토륨의 수화물에서 얻으며 둘 모두 모나자이트로부터 얻는다. 가스 맨틀의 제조·내화(耐火)제품이나 촉매(아세톤 합성)로 사용한다. 산화물은 원자로에서 연료핵친물질(fertile material)로 사용한다. (b) 무기염 : 이들은 주로 백색 가루로서 중요한 것은 다음과 같다. (ⅰ) 질산토륨 : 다소 수화 상태의 결정이거나 가루[하소(煆燒)한 질산염]이다. 형광페인트의 제조에 사용하고 질산세륨과의 혼합물은 가스 맨틀을 포화하는데 사용하며 ; (ⅱ) 황산토륨 : 결정성 가루로서 냉수에 녹으며; 황산수소토륨과 황산알칼리겹염이 있다. ; (ⅲ) 염화토륨(ThCl4) : 무수(無水)나 수화물이며 산화염화토륨이 있다. ; (ⅳ) 질화토륨와 탄화토륨 : 내화(耐火)제품·연마제나 원자로에서 연료핵친물질(fertile materials)로서 사용한다. (c) 유기화합물 : 가장 잘 알려진 유기화합물은 포름산토륨·초산토륨·타르타르산(tartrate)와 벤조산토륨 등이 있으며 모두 의약에 사용한다. (C) 핵분열성(fissile)·연료핵친원소(fertile elements)나 동위원소를 함유하는 합금·분산물(分散物 : dispersion)[서멧(cermet)을 포함한다]·요업제품·혼합물·잔유물과 무기화합물이나 유기화합물
이 그룹의 중요한 물품들은 다음과 같다. (1) 우라늄이나 플루토늄과 알루미늄·크로뮴·지르코늄·몰리브덴·티탄·니오븀이나 바나듐과의 합금. 또한 우라늄-플루토늄 합금과 페로-우라늄 합금 (2) 이산화우라늄(UO2)이나 탄화우라늄(UC)(이산화토륨이나 탄화토륨을 혼합한 것인지에 상관없다)을 흑연이나 폴리에틸렌에 분산시킨 물품 (3) 이산화우라늄(UO2)·이산화플루토늄(PuO2)·탄화우라늄(UC)이나 탄산플루토늄(PuC)(또는 산화토륨이나 탄화토륨을 혼합한 이들 혼합물)과 여러 금속(예: 스테인리스 스틸)들로 구성된 서멧(cermet)
봉·판·구·실(thread)·가루 등의 형태로 된 이들 물품은 연료원소의 제조에 사용하거나 직접 원자로에 사용한다.
덮개에 포장되었거나 취급 목적으로 특별한 부착물이 부착된 봉·판·구 등은 제8401호에 분류한다. (4) 사용하었거나 조사(照射 : irradiated)된 연료원소[카트리지(cartridge)] : 즉 이들은 다소 사용한 후에는 갈아주어야 한다(핵분열 생성물의 축적이 연쇄반응을 방해하거나 카트리지(cartridge)의 외피가 파괴되기 때문이다). 이 같은 연료원소(카트리지)는 냉각시키고 방사성을 감소시키기 위하여 대단히 깊은 물에 충분히 저장한 후, 잔유 핵분열물질의 재생·전환에서 생긴 핵분열성 물질이나 연료핵친원소(fertile elements)(이는 일반적으로 연료원소에 포함한다)와 핵분열성 생산품의 재생을 위하여 특별 장치를 비치한 납(鉛)의 용기에 넣는다.
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