[원자력기사 기출풀이] 2016년 원자로 안전과 운전 11 ~ 15번

 

 

 

71. 가압경수로형 원전에서 정(+)반응도 삽입효과를 주는 사고가 아닌 것은?
    ① 붕산 희석    ② 제어봉 인출    ③ 주증기관 파단    ④ 주급수 펌프 정지

 

 

붕산 희석과 제어봉 인출은 중성자흡수물질이 감소하는 것이므로 정반응도 효과를 준다.

 

가압경수로 원전의 감속재(냉각재)온도계수는 부(-) 이다.

냉각재의 온도가 오르면 음의 반응도가 들어간다는 얘기이다.

 

주증기관 파단 : 증기유량이 증가하고, 증기발생기에서 열전달이 더 많이 된다. 즉, 1차냉각재가 과냉각되어 온도가 감소하고, 반응도는 상승한다.

 

주급수펌프 정지 : 증기발생기에서 2차측의 온도가 오르고, 따라서 1차냉각재의 온도도 오른다. 반응도는 감소한다.

 

정답 : 3

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72. 가압경수로형 원자력발전소에서 주증기 배관파열로 증기 과잉방출사고(ESDE)발생 시 나타나는 증상이 아닌 것은?
    ① RCS 과냉각 여유도 증가 
    ② RCS 평균온도 감소
    ③ 사고 SG 증기유량 증가 
    ④ 가압기 수위 증가

 

 

주증기관 배관이 파열되어 증기가 급격히 빠져나가는 경우.

증기발생기에서 열전달이 급격히 상승한다.

이로 인해 1차냉각재의 온도는 감소한다.

 

1. 1차냉각재의 온도가 감소하였으므로 과냉각여유도는 증가한다. ( 과냉각여유도 : 끓는점까지 남은 온도. 포화온도 - 냉각재 현재 온도)

 

2. 1차냉각재의 온도가 감소하여 평균온도가 감소한다.

 

3. 사고 SG의 증기유량은 증가한다.

 

4. 가압기 수위는 감소한다. 냉각재의 온도가 낮아지므로, 밀도가 높아지고, 체적은 수축한다. 따라서 가압기의 수위는 감소한다.

 

정답 : 4

 

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73. 다음 중 가압경수로형 원자력발전소의 설계기준 사고가 아닌 것은?
   ① LOCA(냉각재상실사고)
   ② SGTR(증기발생기 튜브파열사고)
   ③ ESDE(증기과잉방출사고)
   ④ 급수 완전상실사고

 

 

설계기준사고 : 발전소 설계 시 고려해야 하는 사고로, 설계기준사고 하에서 노심의 손상이 없도록 안전설비를 설계해야 한다.

설계기준 사고 예

 - 주증기계통 배관파단 사고 ( ESDE)

 - 주급수계통 배관 파단 사고

 - 1차계통 유량 상실사고( RCP 고장, RCP 회전자 고착)

 - 반응도 기인 사고 ( 제어봉 이탈, 붕산수 희석 등)

 - 증기발생기 튜브 파열 사고

 - 냉각재 상실 사고 등

 

설계기준초과사고 : 설계기준사고보다 더 심각한 결과르 초래하는 사고. 설계기준을 초과한다고 모두 노심 손상을 초래하는 것은 아니다. 설계기준초과사고에서도 운전원 조치나 비안전계통의 동작으로 노심 손상을 피할 수 있다. IAEA에서는 발전소 수명동안 발생 가능성이 없는 사고로 분류한다.

 

급수완전상실사고는 설계기준초과사고이다.

설계기준 초과사고의 예

  - 발전소 교류전원 완전상실

  - 급수완전상실

  - 정지냉각기능 상실

  - 최종 열제거원 상실

  - 사용후핵연료 저장조 열제거 기능 상실

  - 증기발생기 튜브 다중 파열 사고 등

 

 

 

급수완전상실사고는 설계기준을 초과하는 사고이다.

 

 

정답 : 4

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74. 다음 가압경수로형 원자로 출력운전 중 축방향 중성자속 분포에 영향을 주는 인자에서 가장 거리가 먼 것은?
    ① 원자로 출력준위    ② 제어봉 위치     ③ 연료 연소    ④ 냉각재 붕소농도

 

축방향 중성자속 분포에 영향을 주는 인자

 

1. 제어봉의 높이 : 제어봉이 수직으로 삽입되는 경우, 제어봉이 삽입되어 있는 곳은 중성자속이 낮을 것이고, 제어봉이 없는 아랫부분은 중성자속이 크다.

 

2. 연료 연소 : 주기가 진행될수록, 가운뎃 부분의 연료연소도가 커지고, 그에따라 그 부분의 중성자속이 줄어드는, 평탄해지는 효과가 나타난다.

 

3. Xe 진동 :  어떠한 이유로 국부적인 제논 농도가 변한다면, 제논진동효과로 인해 중성자속의 축방향분포는 변하게 된다.

 

4. 출력변화 : 출력 증가시 노심 하부온도의 상대적 강하로 냉각재밀도가 증가하여 중성자속이 커진다. 

 

 

냉각재 내 붕소는 냉각재 내에 균일하게 존재하므로 노심 전체적으로 균일하게 작용한다. 따라서 축방향 출력분포 모양에 영향을 주지 않는다.

 

 

 

정답 : 4

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75. 가압경수로형 원자력발전소에 설치된 안전주입계통의 기능이라 볼 수 없는 것은?
    ① LOCA시 노심냉각을 위해 RCS에 붕산수를 공급
    ② LOCA시 원자로 건물 과압을 방지
    ③ LOCA 후 장기 노심냉각수단을 제공
    ④ 충분한 정지여유도를 제공

 

안전주입계통은, 비상냉각수(붕산수)를 1차계통에 주입하는 안전설비이다.

LOCA 시, 냉각재가 누출되면, 안전주입계통이 냉각재를 보충해준다.

 

1, 3, 4번은 맞는 설명이다.

4번 : 붕산수를 주입하므로 부반응도를 주어 정지여유도를 확보해준다.

 

 

2번 : 격납건물 살수계통에 대한 설명이다. 격납건물 살수계통은, 격납건물 상부에서 붕산수를 살포하여, 격납건물 내부의 온도와 압력을 감소시켜주는 계통이다.

 

정답 : 2