46. 원자로 압력용기의 감시시험 프로그램에 대한 설명으로 틀린 것은? ① 감시시험 함은 노심 중앙의 연료집합체 사이에 설치된다. ② 감시시험 함에는 시편과 함께 온도 감시자와 중성자속 감시자가 내장되어 있다. ③ 감시시험 프로그램에는 중성자 조사에 의한 원자로 압력용기의 기계적 물성치 변화를 감시하기 위한 수단이다. ④ 감시시험 함의 인출시기는 조사량과 수명말기에 예상되는 기준 무연성 천이온도 변화량에 따라 결정된다.
대략 이 포획대 핵분열비를 0.17 이라고 하면, 핵분열 1번이 일어날 때, 중성자 포획이 0.17 번 일어난다는 뜻이다.
핵분열이 초당 37 mg 발생하면, 포획을 포함하여 U-235가 소모되는 양은
$$ 37 mg/s * (1 + 0.17 ) = 43 mg/s $$
이다.
정답 : 2
48. 다음 (가) ~ (라)에 들어갈 단어로 적절하게 연결된 것은?
① 팽윤, 감소, 고밀화, 증가 ② 팽윤, 증가, 고밀화, 감소 ③ 고밀화, 감소, 팽윤, 증가 ④ 고밀화, 증가, 팽윤, 감소
이산화우라늄이 연소돠면 고밀화와 팽윤현상이 발생한다.
고밀화 : 제작 시 포함된 기공이 소멸하면서 밀도가 증가하고 부피가 감소하는 현상
팽윤 : 연소에 따른 기체핵분열생성물의 결합, 고체핵분열생성물에 의한 부피 증가 등으로 인해 밀도가 낮아지고 부피가 증가하는 현상
연소 초기에는 고밀화가 우세하다가, 점차 팽윤이 더 우세해져 위와 같은 부피변화를 보인다.
정답 : 3
49. 원자로 압력용기는 운전연수가 증가하면 중성자 조사에 의해 기준무연성천이온도와 최대충격흡수에너지가 변화한다. 각각의 변화를 바르게 기술한 것은? ① 모두 증가 ② 모두 감소 ③ 무연성 천이온도 증가, 최대 충격 흡수에너지 감소 ④ 무연성 천이온도 감소, 최대 충격 흡수에너지 증가
무연성천이온도 : 재료가 이 온도 위에서는 연성을 띄고, 이 온도 아래에서는 취성을 띈다. 이 온도에서 흡수에너지가 급격하게 낮아진다.
최대흡수에너지 : 재료가 파괴될 때까지 흡수할 수 있는 에너지
위 그래프에서 재료가 조사되면, 파란선에서 빨간선으로 이동하게 된다. 즉, 무연성천이온도는 증가, 최대흡수에너지는 감소한다.
원자로 압력용기는 무연성천이온도보다 높은 온도에서 운전되어야 취성파괴를 방지할 수 있다. 무연성천이온도가 증가한다라는 뜻은, 원자로압력용기의 운전영역이 더 높은 온도로 제한된다는 의미이다.
정답 : 3
50. 연료봉 중심온도와 냉각재 온도 사이의 열저항을 증가시키는 요인으로 맞는것끼리 연결된 것은?
① 가, 나 ② 가, 다 ③ 나, 다 ④ 나, 라
열저항 : 열전달을 방해하는 정도로, 전기회로에서의 옴의법칙과 비슷한 개념이다.
즉, 전위차(V) = 온도차($\Delta T$), 전류(I) = 열량(Q) 이라고 보고, 전기저항(R) = 열저항($R_{th}$)이라고 보면,
$$ V = IR, \Delta T = QR_{th}$$
가 성립한다.
전도의 경우 $Q = kA \Delta T/L $
대류의 경우 $Q = hA\Delta T $
에서,
열저항은 각각
$R_{th} = L/(kA) $ 와 $R_{th} = 1/(hA)$ 이다.
가. 연료 펠렛 지름이 증가한다면, 연료펠렛 중심과 외곽과의 온도차 (전위차)는 더 커진다. 따라서 열저항도 더 커진다.
