1. 거시적 단면적에 대한 설명 중 틀린 것은? ① 단위면적 당 중성자가 충돌할 확률이다. ② 단위체적 당의 원자수에 비례한다. ③ 미시적 단면적에 비례한다. ④ 종류가 다른 두 혼합물의 경우 각 핵종에 대한 거시적 단면적을 계산한 후 모두 합하면 혼합물의 거시적 단면적이 된다.
$\sigma$ : 미시적 단면적, 중성자와 핵과의 충돌확률에 직접적으로 비례하는 면적 단위를 가지는 인자.
1번 : 거시적 단면적은 단위길이당 중성자가 충돌할 확률이다.
2번 : 단위체적당 원자수는 원자밀도를 의미한다. 원자밀도에 비례한다.
3번 : 미시적단면적에 비례한다.
4번 : 각 핵종의 거시적단면적과 성분비율을 가중하여 합하면 혼합물의 거시적 단면적을 구할 수 있다.
정답 : 1
2. 다음 용어 설명 중 틀린 것은? ① 감속재 온도계수 : 감속재의 단위 온도 변화에 대한 반응도 변화량 ② 반응도 : 원자로 증배계수의 변화 값 ③ 지발 초임계 : 즉발중성자와 지발중성자 모두 포함해야 원자로가 초임계 상태가 되는 것 ④ 원자로 주기 : 원자로 출력이 e배 변화하는데 걸리는 시간
1, 2, 4번은 맞는 설명이다.
반응도 $\rho$는 증배계수k 의 역수의 변화값이다.
$$ \rho = \frac{1}{k_1} - \frac{1}{k_2}$$
정답 : 2
3. 중성자 감속에 대한 다음 설명 중 틀린 것은? ① 페르미 연령은 중성자가 생성되어 열중성자가 될 때까지 이동하는 평균 직선거리에 반비례한다. ② 경수의 감속거리는 중수의 감속거리보다 짧다. ③ 핵분열 확률을 높이기 위해서이다. ④ 좋은 감속재는 흡수단면적이 작아야 한다.
1.
속중성자가 열중성자가 될 때까지의 직선거리는 고속확산거리(L, 감속거리)라고 한다.
이 고속확산거리(L)의 제곱이 페르미연령($\tau$)에 비례한다.
$$L^2 = 6\tau$$
2. 속중성자가 열중성자가 될 때까지의 거리가 감속거리이다.
중성자가 원자핵과 충돌(산란)하면서 에너지를 잃어가면서 감속되어야 한다.
따라서 한번 충돌할 때 중성자가 더 큰 에너지를 잃을수록 감속거리가 짧아진다.
중성자와 원자핵의 질량이 비슷할수록 더 큰 에너지를 잃을 수 있다.
중성자의 질량수는 1 이므로, H2O와 부딪힐 때 더 큰 에너지를 잃고 더 빨리 감속된다.
3. 속중성자보다 열중성자와 핵분열 확률이 더 높다. 이를 "열중성자의 핵분열단면적이 더 크다" 라고 표현한다.
4. 좋은 감속재는 산란단면적이 크고 흡수단면적이 작아야한다. 흡수단면적이 크면 중성자가 낭비된다.
정답 : 1
4. U235의 중성자 평균 세대 시간은?
① 약 0.02초 ② 약 0.04초 ③ 약 0.06초 ④ 약 0.08초
중성자의 평균 세대시간 $\Lambda$ : 중성자 1개가 핵분열에 의해 생기는 평균 시간
5. Xe-135에 대한 다음 설명 중 틀린 것은? ① I-135로부터 생성된다. ② 원자로 정지 후 약 9 ~10시간은 Xe-135가 최대값을 가진다. ③ I-135의 반감기는 6.7시간이며, Xe-135은 9.2시간이다. ④ Xe-135는 β 변환하여 Ba-135가 된다.
