16. 핵연료를 처음 원자로에 장전할 때 원자로에 잉여반응도가 필요한 이유가 아닌 것은? ① 축방향의 중성자속 분포를 가급적 균일하게 하기 위하여 ② 연료가 연소됨에 따라 임계상태를 유지하기 위하여 ③ Xe, Sm 등의 독물질에 의한 부(-)반응도를 보상하기 위해 ④ 연료온도계수, 감속재온도계수, 기포계수 등에 의한 출력결손을 보상하기 위해
운전을 시작하면 여러가지 이유로 노심에 부반응도가 생긴다. 이 부반응도를 이겨내고 임계를 유지하기 위해서는 주기초에 임계량보다 더 많은 양의 연료를 장전해야하는데, 초과분의 반응도를 초과반응도, 잉여반응도라고 한다.
부반응도의 요인은 다음과 같다.
1. 우라늄의 연소
2. Xe, Sm 등 독물질의 생성
3. 출력결손 : 핵연료 온도, 냉각재 온도의 상승으로 인한 반응도 감소
1번 : 축방향 중성자속 분포와 잉여반응도는 관련이 없다.
정답 : 1
17. 다음 중 D-T 핵융합로 내의 삼중수소 증식을 위해 Blanket 물질로 널리 사용되는 원소는? ① D ② Li ③ He ④ Zr
블랭킷은 원료물질을 포함하고 있는 구조물로, 노심에서 누설되는 중성자를 흡수해 원료물질을 연료로 바꾸어주는 역할을 한다. ex ) Th-232 블랭킷이 U-233으로 변환되어 핵연료를 공급함
아래의 핵융합로 그림에서 주황색으로 색칠된 구조물이 블랭킷으로, 리튬이 들어있다.
D-T 반응에서는 삼중수소 T가 계속 필요하다. 블랭킷에 있는 리튬이 중성자에 조사되어 Li-6(n,T)He-4 반응으로 T를 계속 공급해준다.
핵융합로
정답 : 2
18. 원자로 내에서 U-235의 핵분열 생성물로서 생성되는 핵종 중의 하나인 Xe-135는 반감기가 9.2시간인 β-붕괴를 통해 Cs-135로 붕괴한다. Xe-135의 유효반감기는?
일단 열중성자속의 단위를 /cm2/hr, 유효반감기의 단위를 /hr 로 하면 보기 3번이 정답.)
정답 : 3
19. 1회의 핵분열 반응 후 t일의 시간이 흐른 시점에서 핵분열 생성물로부터 방출되는 방사성 붕괴에 의한 에너지가 $2.66t^{-1.2} eV/sec$ 라고 한다. 핵분열 1회 당 발생하는 평균에너지를 200 MeV로 가정할 때 원자로의 열출력 1 MW로 30일간 운전 후 60일간 정지하였을 때, 이 원자로에서 방출되고 있는 에너지는? ① 약 18 W ② 약 197 W ③ 약 19,500 W ④ 약 586,000 W
가정 : 30일 운전 중 열출력 1 MW에 붕괴열은 포함시키지 않고, 오직 핵분열로 생기는 열이라고 가정. 계산의 단순화를 위함
