[원자력기사 기출풀이] 2018년 원자로 안전과 운전 6 ~ 10번

 

 

 

66. 원자로가 미임계 상태에서 중성자 계수율은 500 cps, Keff는 0.90으로 유지 중이다. 제어봉을 인출하였더니 Keff가 0.96으로 변경되었다. 이 때 중성자 계수율은 얼마인가?
    ① 750 cps    ② 1000 cps     ③ 1250 cps   ④ 1500 cps

 

미임계 증배 : 원자로가 미임계인 상태에서도 중성자는 발생한다. 중성자선원이 있다는 얘기인데, 다만 이들이 연쇄반응을 유지하지 못할 뿐이다. 이 중성자선원에서 태어난 중성자들은 미임계상태에서도 일정한 값을 유지한다. 

증배계수가 Keff 이고, 단위시간당 선원의 세기가 S #/sec 일 때, 충분한 시간이 지난 후에 노심의 중성자 갯수, 중성자계수율 C는 다음과 같다. 

 

$$C = S+S*K_{eff} + S*{K_{eff}}^2 + S*{K_{eff}}^3 +... = \frac{S}{1-K_{eff}}$$

 

단위시간당 S 개의 중성자가 새로 생기고, 이 S 개는 단위 시간이 한번 지나면 S*Keff 개가 된다. 충분한 시간이 지난 후에 이들을 모두 더한 무한급수의 결과값이 위의 식이다.

 

Keff가 0.9. 일 때 계수율 C가 500 cps 라는 것을 이용하면 S 값을 구할 수 있다.

S 값은 똑같을 테니, Keff = 0.96 을 대입하면 바뀐 계수율을 구할 수 있다.

 

S = 50 #/sec

C(0.96) = 50 / (1-0.96) = 1250 cps

 

정답 : 3

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67. 가압경수로형 원자력발전소에서 출력운전 중 다음의 비정상 상황에서 원자로 출력이 증가하는 경우는?
    ① 주급수유량 제어밸브 비정상 개방
    ② 터빈제어밸브 비정상 닫힘
    ③ 제어봉 삽입
    ④ 주급수펌프 정지

 

1. 주급수유량 제어밸브 비정상 개방 : 주급수의 유량을 제어하지 못하고 증가한다. 주급수 유량이 증가하면, 증기발생기에서 열전달이 더 커진다. 1차 냉각재의 온도는 감소한다. 냉각재온도계수는 부(-) 이므로, 반응도는 증가해 원자로의 출력은 증가한다.

 

2. 터빈제어밸브 닫힘 : 터빈제어밸브가 닫히면 증기유량이 감소한다. 그럼 증기발생기의 열전달이 작아지고, 1차냉각재의 온도는 오른다. 냉각재 온도계수는 부(-)이므로 원자로 출력은 감소한다.

 

3. 제어봉 삽입 : 제어봉이 삽입되면 부반응도가 주입되어 원자로 출력은 감소한다.

 

4. 주급수 펌프 정지 : 주급수 펌프가 정지되면 증기발생기에서 열전달이 작아지고 1차냉각재의 온도는 오른다. 냉각재 온도계수는 부(-)이므로 원자로 출력은 감소한다.

 

정답 : 1

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68. 가압경수로형 원자력발전소에서 증기발생기 튜브 파단(SGTR) 사고 발생 시 증상으로 틀린 것은?
    ① 손상된 증기발생기 수위 증가
    ② 가압기 수위 및 압력 감소
    ③ 격납건물 온도 및 압력증가
    ④ 복수기 배기구 방사선량 증가

 

증기발생기 튜브 파단 : 증기발생기의 튜브가 파손되어 1차냉각재와 2차급수의 경계가 깨지는 현상.

 

1. 손상된 증기발생기의 수위는 증가한다. 1차측의 압력이 더 높으므로 1차 냉각재가 2차측으로 넘어가고, 2차측 증기발생기 수위는 증가한다.

 

2. 가압기 수위 및 압력은 감소한다. 1차냉각재가 2차쪽으로 넘어가므로, 압력이 낮아지고 수위는 낮아진다.

 

3. 격납건물은 이 사고와 무관하다.

 

4. 복수기 배기구 방사선량은 증가한다. 1차냉각재가 2차쪽으로 넘어가고, 복수기까지 전달되므로 복수기에서 방사선량은 증가한다.

 

 

정답 : 3

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69. 다음 중 원자로냉각재계통의 과냉각 여유도(Subcooling Margin)을 감소시키는 사고의 종류로 틀린 것은?
    ① 원자로냉각재 압력이 일정하고, 온도가 감소할 경우
    ② 원자로냉각재 압력이 일정하고, 온도가 증가할 경우
    ③ 원자로냉각재 압력이 감소하고, 온도가 일정할 경우
    ④ 원자로냉각재 압력이 감소하고, 온도가 증가할 경우

 

과냉각 여유도 = 물의 끓는점 - 현재 물의 온도

 

물의 끟는점은 압력이 증가하면 높아진다.

따라서  2, 3, 4번의 경우 과냉각 여유도는 감소한다.

 

1번은 과냉각 여유도가 증가한다. 

 

 

정답 : 1

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70. 현재 원자로 출력이 10 kW이고 기동율이 0.5 DPM일 때 4 분 후의 출력으로 맞는 것은?
    ① 1,000 kW    ② 1,500 kW     ③ 2,000 kW    ④ 2,500 kW

 

 

x DPM : 1분동안 원자로 출력이 10의 x 제곱이 되는 기동률

 

즉, 기동률이 x DPM이면, t 분 후 원자로 출력은

$$P(t) = P_0 10^{x * t}$$ 

이다.

 

조건을 대입하면 

P(t) = 1000 kW 이다.

 

정답 : 1