원자력기사 기출문제 풀이/2015년

[원자력기사 기출풀이] 2015년 핵재료공학 및 핵연료관리 16 ~ 20번

꽃게탕~~ 2025. 3. 9. 14:38

 

36. 가압경수로형 원전에서 1차 또는 2차 계통수의 pH를 조절하기 위해 사용하는 화합물끼리 묶은 것은?
    ① LiOH, N2H4    
    ② HNO3, N2H4
    ③ LiOH,, NH4OH     
    ④ HNO3, NH3

 

1차계통의 pH 조절 : 1차계통에는 붕산수가 있기 때문에 기본적으로는 산성을 띈다. 이를 약알칼리로 유지해주기 위해 LiOH를 첨가해준다.

 

2차계통 pH 조절 : 휘발성인 NH4OH 로 약알킬리 유지

 

 

정답 : 3


37. 다음 괄호 안에 들어갈 것끼리 묶은 것은?
    ① Ni, 수소
    ② Sn, 수소
    ③ Ni, 열중성자
    ④ Hf, 열중성자

 

지르칼로이-2 는 Zr에 Sn, Fe, Cr, Ni 이 포함된 합금이다. 

그런데 Ni이 수소흡수에 영향을 주는 것이 확인되었고, 수소흡수를 줄이기 위해 Ni을 제거하고 그만큼의 Fe를 더 추가하고 소량의 Si을 넣은 것이 지르칼로이-4 이다.

 

(지르칼로이-1과 -3 은 상용화되지 않았음.)

 

 

정답 : 1


38. 연료의 초기농축도 검사 및 원자로의 기동용 중성자 선원으로 주로 이용되는 방사성 핵종은?
    ① Pu-238
    ② Am-241
    ③ Pu-239
    ④ Cf-252

 

 

Cf-252에 대한 설명이다.

Cf-252는 붕괴 시 3 % 확률로 자발적핵분열을 하여 중성자를 내는 핵종이다.

  - 연료 농축도 검사 : 핵연료 제조 단계에서, Cf-252의 중성자가 연료와 핵분열반응을 일으킨 뒤 나오는 지발중성자, 지발감마를 측정하여 농축도를 검사한다. 이를 연료봉탐상검사라고 한다.

  - 기동용 선원 : 시운전이나, 최초 1주기 운전 시 기동용 중성자 선원이 필요하다. 임계 접근(미임계 증배)을 감시하고 노외계측기가 측정가능한 최소 신호값 제공하기 위해서이다. 이 때 중성자 선원으로 Cf-252를 사용한다.

 

 

정답 : 4


39. 우라늄 변환 공정의 불화수소화 반응에서 생성되는 물질은?
    ① 사불화 우라늄 
    ② 육불화 우라늄
    ③ 불산 
    ④ 이산화우라늄

 

 

채광/정련과정에서 얻은 U3O8 정광을 농축하기 전에 UF6로 변환시켜준다.

변환 과정은,

1. 습식 또는 건식 방법으로 UO2 를 만든다. 

2. 불화수소화 : UO2+4HFUF4+2H2O

3. 불화 : UF4+F2UF6

 

이다.

 

불화수소화 후에는 사불화우라늄이 얻어진다.

 

정답 : 1


40. 우라늄 농축공장에서 천연우라늄 100 kg을 이용해 생산할 수 있는 농축우라늄의 질량은 얼마인가? (단, 천연우라늄, 농축우라늄 및 감손우라늄의 질량기준 U-235존재비는 각각 0.7%, 4.3% 및 0.3%로 가정한다.)
    ① 6.4kg 
    ② 10kg
    ③ 11.4kg 
    ④ 13.4kg

 

 

U-235의 질량과 전체 질량을 보존시키는 연립방정식을 풀면 된다.

 

천연우라늄 질량 = 농축우라늄 질량 + 감손우라늄 질량 

천연우라늄의 U-235 = 농축우라늄의 U-235 + 감손우라늄의 U-235

 

농축우라늄을 x kg.  감손우라늄을 y kg 이라고 하면

 

100 = x + y

100 * 0.007 = 0.043 * x + 0.003 * y

 

농축우라늄의 질량 x = 10 kg 이 나온다.

 

 

정답 : 2