61. 다음 중 출력계수에 포함되지 않는 것은?
① 감속재 온도계수 ② 연료 온도계수 ③ 독물질 밀도계수 ④ 기포계수
출력계수 : 단위출력변화당 반응도변화량
출력계수는 감속재온도계수, 연료온도계수, 기포계수, 감속재압력계수의 종합적인 효과이다.
출력이 변하면, 감속재 온도, 연료온도, 기포함유량, 감속재 압력은 변하고 그에따라 반응도가 변하는데 그 총합이 출력계수이다.
이중 감속재온도와 연료온도가 중요하고, 기포와 감속재압력의 효과는 미미하다.
정답 : 3
62. 중대사고 현상 중 원자로냉각재계통이 감압되지 않고 고압상태로 유지된 상태에서 원자로용기가 파손되면서 고온의 노심용융물이 파편화되어 분출되는 현상은?
① 노심용융물-냉각수 반응(Fuel-Coolant Interaction : FCI)
② 고압용융물 분출(High Pressure Melt Ejection : HPME)
③ 격납건물 직접가열(Direct Containment Heating : DCH)
④ 노심용융물-콘크리트 반응(Molten Core-Concrete Interaction : MCCI)
고압용융물 분출에 대한 설명이다. 고압인 상태에서, 하부로 재배치된 노심용융물이 압력용기 균열 틈새로 분출되는 현상이다.
노심용융물 - 냉각수 반응 : 노심용융물이 차가운 냉각수와 만나면 미소입자화되어 표면적이 급속히 증가하여 증기가 갑자기 많이 생겨 증기폭발을 유발할 수 있다.
격납건물 직접가열 : 고압용융물 분출로 인하여 격납건물이 직접 열과 압력을 받는 것
노심용융물-콘크리트 반응 : 저압 사고에서 노심용융물이 원자로압력용기 바닥을 뚫고 콘크리트 바닥과 반응하는 현상. 여러 종류의 기체와 에어로졸을 방출하며 격납건물의 압력을 높인다.
정답 : 2
63. 원자로 출력운전 중 불시정지되었다. 이때 Sm-149의 농도 변화로 바르게 기술된 것은?
① 정지 후 일정 시간 동안 농도 증가 후 유지
② 정지 후 일정 시간 동안 농도 증가 후 감소
③ 정지 후 일정 시간 동안 농도 감소 후 유지
④ 정지와 관계없이 농도 유지
Sm-149는 Xe-135와 함께 대표적인 독물질이다.
Sm-149 생성원
- 대부분 선행핵종들의 베타붕괴. 선행핵종들은 핵분열생성물임
- 미량이 핵분열로 직접 생성됨.
Sm-149 제거원
- 중성자를 흡수하여 단면적이 작은 Sm-150이 됨.
Sm-149는 안정핵종이어서 방사성붕괴로 제거되지 않는다. 오직 중성자를 흡수하여 제거되야 한다.
따라서 원자로가 정지하면 제거원이 아예 없어진다.
하지만 생성은 계속되는데, 선행핵종들이 계속 베타붕괴하여 Sm-149가 되기 때문이다. 선행핵종들이 전부 붕괴할 때까지 Sm-149는 증가하고, 이후에는 일정한 값으로 유지된다.
정답 : 1
64. 다음 중 가압경수로형 원자력발전소에 장전되는 잉여반응도(Excess reactivity)에 대한 설명으로 틀린 것은?
① 노심말기 Pu-239 생성에 의한 부(-) 반응도 보상
② 원자로 출력증가 과정에서 생기는 부(-) 반응도 보상
③ 핵분열 생성 독물질의 축적에 의한 부(-) 반응도 보상
④ 연료 연소에 의한 부(-) 반응도 보상
잉여반응도 : 노심 주기가 진행할수록 여러 부반응도가 생기는데, 이를 이겨내고 운전이 유지되기 위해서는 주기초에 임계량보다 더 많은 핵연료를 장전해야 한다. 임계보다 더 크게 장전한 양을 잉여반응도라고 한다.
2, 3, 4 번은 맞는 설명이다. 이런 이유로 생기는 부반응도를 잉여반응도가 상쇄해주어야 운전을 유지할 수 있을 것이다.
1번은 반대로 되어 있다. Pu-239가 생기는 것은 맞는데 이는 정반응도 영향을 준다.
정답 : 1
65. 다음 중 출력운전 중인 원자로의 정지여유도를 확보하기 위한 방법으로 옳은 것은?
① 충분한 양의 가연성 독물질봉을 사용한다.
② 정지제어봉집합체를 일정한 높이 이상 인출한 상태로 유지한다.
③ 원자로냉각재 내의 붕산 농도를 높게 유지한다.
④ 독물질(Xe, Sm)의 발생량이 최대가 되도록 운전한다.
정지여유도 : 내가 지금 당장 노심에 줄 수 있는 정반응도 크기
정지여유도는 제어봉을 높게 유지하므로써 확보할 수 있다.
제어봉을 높게 유지하는 대신, 다른 수단 ( 붕소농도, 가연성 독봉) 으로 잉여반응도를 억제하며 노심을 딱 임계로 유지시킨다.
원자로 정지 신호가 발생하면, 제어봉을 순간적으로 낙하시켜 미임계로 만든다. 임계상태일 때 제어봉이 낮은 높이에 위치하고 있다면, 제어봉이 낙하한다고 해도 적은 양의 부반응도만 줄 수 있을 뿐이다.
1번과 3번 보기는 명확하지 않다. 결국 독봉을 사용하고 붕산수 농도를 높게 하면 제어봉 높이는 높아질 것이기 때문에 정지여유도는 커진다.
답은 2번이라고 되어있는데 1번과 3번도 이상하다.
정답 : 2
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