56. 원자력발전소에서 방사성물질의 외부 유출을 방지하기 위한 4개의 물리적 방벽에 속하지 않는 것은? ① 핵연료피복재 ② 원자로냉각재계통 ③ 원자로격납건물 ④ 사용후핵연료저장조
물리적 다중방벽은
핵연료 펠렛 - 핵연료 피복재 - 1차냉각재 압력경계 – 격납건물
순으로 되어 있다.
위 4가지 방벽이 모두 뚫려야 비로소 방사성물질이 외부로 유출된다.
격납건물을 격납건물 안쪽 강철라이너 - 격납건물 콘크리트 로 쪼개 5단계로 표현하기도 한다.
정답 : 4
57. 가압경수로형 원자력발전소의 냉각재로서 요구되는 특성이 아닌 것은? ① 중성자 흡수가 적을 것 ② 높은 점성을 가질 것 ③ 재료에 대한 부식성이 적을 것 ④ 열전달이 우수할 것
냉각재의 요구사항
1. 중성자 흡수가 적을 것 - 중성자를 잘 흡수하면 경제성이 떨어진다.
2. 재료에 대한 부식성이 적어야 건전하게 운전할 수 있따.
3. 열전달이 우수해야 핵연료에서 발생한 열을 잘 제거해줄 수 있다.
이외에도
4. 내방사성이 우수할 것.
5. 고온에서 화학적으로 안정할 것
등이 요구된다.
높은 점성은 유체의 흐름을 방해할 뿐 요구사항이 아니다.
정답 : 2
58. 원자력발전소 운영 중 가압열충격(Pressurized Thermal Shock, PTS) 사고를 야기할 수 있는 조건이 아닌 것은? ① 소형 냉각재 상실 ② 열제거원 상실 ③ 2차측 증기배관 파단 ④ 원자로격납건물 압력 상승
가압열충격 : 냉각재온도가 급격히 떨어지면 압력용기 내 외벽 간에 심한 온도구배(온도차이)가 생긴다. 이에 따른 열응력이 발생하고 용기 내벽에 인장응력이 크게 걸려 용기가 파손될 수 있다. 이런 것을 가압열충격이라고 한다. 즉, 계통 압력이 높은 상태에서 급속히 냉각되어 원자로용기가 파손되는 현상인데, 중성자에 조사되어 취화된 상태의 원자로용기는 이에 더 취약하다.
1. 소형냉각재상실 : 소형냉각재상실 시에는 압력이 낮아지니까 가압열충격과 무관해보일 수 있다. 하지만 소형 LOCA의 경우, 압력손실은 작은데, 고압안전주입계통이 작동하면, 차가운 붕산수가 급격히 유입되어 가압열충격의 가능성이 있다.
2. 열제거원의 상실 : 안전주입이 동시에 작동하는 경우. 열제거원이 상실된 상태에서 1차계통은 온도가 높아져있다. 이 때 안전주입이 작동되면 차가운 냉각재가 들어가 온도구배가 생기면서 가압열충격의 가능성이 있다.
3. 2차측 증기배관 파단 : 2차측 주증기관이 파단되면, 증기유량이 급격히 커진다. 그럼 증기발생기에서의 열제거가 커진다는 것이고, 1차계통이 냉각되어 가압열충격이 발생한다.
4. 원자로건물 압력상승 - 가압열충격은 1차계통 압력경계 안에서 발생하는 것이므로 격납건물과는 무관하다.
정답 : 4
59. 원자로냉각재상실사고에 따른 비상노심냉각계통의 성능에 관한 허용기준이 아닌 것은? ① 핵연료피복재의 최고 온도는 1204 'C를 초과하지 않아야 한다. ② 핵연료피복재의 산화도는 어느 부분에서도 산화되기 이전 피복재 두께의 17%를 초과하지 않아야 한다. ③ 핵연료피복재에서 생성되는 수소량은 피복재 이외의 부품에서 생성될 수 있는 총 수소량의 10%를 초과하지 않아야 한다. ④ 노심은 냉각이 가능한 기하학적 형상을 유지해야 하며, 장기간 노심을 충분히 낮은 온도로 유지할 수 있어야 한다.
비상노심냉각계통의 설계기준은 다음과 같다.
A.핵분열 생성물의 방출에 의한 주민의 방사선 조사선량은 10 CFR 100 제한치 초과하지 않도록.
B.핵연료 피복재 보호 : 핵연료봉 중심선 온도 2593 'C 이하, 핵연료 피복재 표면온도 1204 'C 이하.
C.노심 핵비등 이탈 (DNBR) 1.3 이상으로 유지
D.노심의 기하학적인 위치 변형이 일어나지 않도록. 즉, 노심의 용융을 방지.
E.격납용기 내부 가연성 기체인 수소 농도를무게 비 4 % 이내로 유지
F.원자로 노심에서 수소 생성률을 발생가능한 가상 전체량의1 % 이내로 제한
G.핵연료 피복재 산화율을 피복재 두께의 17 % 이내로 제한
H.장기간에 걸쳐 노심이 계속적으로 냉각되어야 함.
보기 3번 : 피복재를 포함한 모든 곳에서 생성될 수 있는 총 수소량의 1 % 이내여야 한다.
정답 : 3
60. 아래 그림과 같이 두 개의 평판이 겹쳐있을 때, 단위면적당 열전달량은? (여기서 알루미늄의 열전도율은 k = 200 W/m'C 이며, 니켈합금의 열전도율은 k = 20 W/m'C로 가정한다.)
① 9,827 W/m^2 ② 13,102 W/m^2 ③ 19,654 W/m^2 ④ 38,462 W/m^2
