[원자력기사 기출 풀이] 2022년 핵재료공학 및 핵연료관리 1 ~ 5번

21. U-235의 농축도가 가장 낮은 물질은?
    ① 감손 우라늄 ② 극저농축 우라늄     ③ 천연 우라늄 ④ PWR 사용 후 핵연료

 

천연우라늄의 U-235 농축도는 0.71% 정도이다.

 

감손우라늄 : 농축우라늄을 만들고 남은 찌꺼기. 즉 천연우라늄을 농축하면 농축우라늄과 감손우라늄이 나온다.

감손우라늄의 농축도는 보통 0.2 ~ 0.3 % 정도이다.

 

PWR의 연료는 4.5 % 정도의 저농축 우라늄이다.

 

PWR의 사용후핵연료에는 U-235가 1% 정도 포함되어 있다.

극저농축이 무엇을 의미하는지는 정확히 모르겠으나, 천연우라늄보다는 높을 것이다.

 

정답 : 1번

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22. 원자로 출력에 영향을 주는 독물질 중 가장 많은 양성자를 가진 핵종은?
    ① Xe-135     ② I-135     ③ Sm-149     ④ U-238

 

독물질 : 원자로 내에 존재하는 물질 중 중성자 흡수가 커 중성자경제성을 저해하는 물질을 말함.

 

대표적인 독물질로는 Sm-149와 Xe-135가 있다.

I-135와 U-238은 독물질로 보지 않는다.

 

두 독물질 중 Sm의 원자번호가 더 높다.

 

정답 : 3번

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23. 중수로에 사용되는 핵연료 소결체의 특성으로 적절하지 않은 것은?
    ① 경수로에 사용되는 소결체에 비해 직경이 크다.
    ② 경수로에 사용되는 소결체에 비해 길이가 짧다.
    ③ 경수로에 사용되는 소결체와 같이 상하면은 접시모양으로 파여있다.
    ④ 천연 이산화우라늄 분말을 사용한다.

 

경수로 핵연료 소결체 : 저농축 이산화 우라늄. 지름 8.5 mm 길이 11 ~ 14 mm

중수로 핵연료 소결체 : 천연 이산화우라늄. 지름 10.2 mm 길이 평균 16 mm 정도.

 

접시모양으로 파는 이유 : 팽윤을 수용하여 PCI를 방지하기 위함.

 

정답 : 2번

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24. 콘크리트 제염에 가장 적합한 제염 방식은?
    ① 물분사     ② 초음파   ③ Scabbling     ④ 고체 탄산가스/얼음 분사

 

Scabbling : 콘크리트 표면을 물리적으로 깎아내는 방법

고압물분사 : 고압의 물로 표면을 제거하는 것. 2차 폐기물이 발생함

고체 탄산가스 분사 : 드라이아이스 덩어리를 콘크리트에 충돌시켜 작은 폭발을 일으켜 오염을 제거함.

 

정답 : 3번

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25. 건식으로 UF6으로부터 UO2 분말을 제조하는 방법이 아닌 것은?
    ① IDR    ② GECO   ③ SILEX    ④ NUKEM

 

IDR, GECO, NUKEM 은 건식 재변환 기술이다.

SILEX는 레이저를 이용한 우라늄 농축기술이다.

 

정답 : 3번