원자력기사 기출문제 풀이/2017년 20

[원자력기사 기출풀이] 2017년 발전로계통공학 6 ~ 10번

46. 외부온도가 10 ℃일 때, 어떤 사무실의 온도를 25 ℃로 유지하기 위하여 5×10^8 J/day의 열이 사무실에 공급되어야 한다. 열펌프가 에너지를 공급하기 위하여 사용될 때 하루 동안 열펌프에서 공급해야할 최소 일은? (단, 열펌프 내 저장되는 에너지의 엔트로피에는 아무 변화가 없고 대기와 사무실은 열펌프에 비하여 크기 때문에 열에너지 저장소라고 한다.)    ① 2.5×10^7 J/day    ② 2.5×10^9 J/day    ③ 5.0×10^8 J/day    ④ 5.0×10^10 J/day 열펌프는 차가운 곳에 있는 열을 뜨거운 곳으로 옮기는 역할을 한다.펌프가 낮은 곳의 물을 높은 곳으로 옮기는 것처럼 펌프 역할을 한다고 해서 열펌프라고 한다. 원래 열은 뜨거운 물체에서 차가운 물체로..

[원자력기사 기출풀이] 2017년 발전로계통공학 1 ~ 5번

41. 다음 일반적인 보조급수계통에 대한 다음 설명 중 틀린 것은?    ① 단일고장을 고려하여 다양성과 다중성을 모두 갖도록 설계된다.    ② 자동으로 SG에 급수를 공급하며 손상된 SG의 급수공급을 자동으로 차단된다.    ③ 대부분 터빈 구동펌프와 전동기 구동펌프로 구성된다.    ④ 발전소 정상운전 중에는 사용되지 않는다.  보조급수계통 : 주급수계통의 기능상실 시, 증기발생기에 급수를 공급해주는 공학적안전설비로 정상운전 중에는 사용되지 않는다. 다중성 : 2계열을 갖추고 있다.다양성 : 전력계통으로부터 공급받는 전동기구동 펌프와 증기발생기에서 추출한 터빈으로 구동되는 터빈구동 펌프를 갖추고 있다. 주급수펌프가 모두 정지되면 자동으로 보조급수펌프가 작동되어 SG에 급수를 공급하는 것은 맞는데, ..

[원자력기사 기출풀이] 2017년 핵재료공학 및 핵연료관리 16 ~ 20번

36. 천연 우라늄을 연료로 하는 임계 원자로에서 전환비(Conversion Rate)가 0.9라고 하면 1 kg의 U-235가 소비될 때 생성되는 Pu-239의 양은?    ① 0.006kg    ② 0.885kg    ③ 0.915kg    ④ 127.7kg 전환, 변환 , conversion : 핵원료성핵종(fertile)이 중성자를 흡수하여 핵분열성 핵종이 되는 것으로U-238이 중성자를 흡수한 뒤, 두번 베타붕괴하여 Pu-239가 되는 과정이다. 전환비 C : 소모되는 핵분열성 원자당 생성되는 핵분열성 원자의 평균 갯수U-235 1개가 소모될 때마다 0.9개의 Pu-239가 생성된다는 얘기이다. U-235 1kg의 원자갯수는 1/235 * 0.602*10^24 = 2.56*10^21 개이다. P..

[원자력기사 기출풀이] 2017년 핵재료공학 및 핵연료관리 11 ~ 15번

31. 대형 냉각재 상실사고(LBLOCA)시 연료 피복재에서 가장 주요하게 고려되는 부식형태는?    ① 틈새부식    ② 점식     ③ 수소 손상    ④ 침식부식 LOCA 발생 후 피복재 온도가 상승하는데, 표면온도 1800 ℃ 이상에서 다음 반응이 일어나면서 피복재가 취화된다. 취화된 피복재는 쉽게 파열될 수 있다.$$Zr + H_2O \rightarrow ZrO_2 + 2H_2$$ 틈새부식 : 금속과 금속, 금속과 비금속 사이 틈새로 물이 들어가 깊은 곳에서 부식이 진행되는 것 점식 : pitting, 금속 표면에 국부적으로 깊게 침식되어 작은 구멍이 생성되는 것. 부식이 금속 표면 좁은 부위(부동태 막이 파괴된 부위)에 집중되어 일어나고 진행속도가 대단히 빨라 깊게 진행된다. 침식부식 : 유체..

[원자력기사 기출풀이] 2017년 핵재료공학 및 핵연료관리 6 ~ 10번

26. 어떤 가압경수로의 냉각재 시료에서 측정된 I-131, I-132, I-133, I-134, 및 I-135의 방사능 농도가 각각 10, 100, 50, 200, 100 Bq/g일 때, 해당 시료의 I-131 선량등가 방사능농도 (Bq/g)는 얼마인가? (단,I-131, I-132, I-133, I-134 및 I-135의 호흡에 대한 선량 환산인자의 상대적인 비율은 각각 100 : 1 : 20 : 3 : 4 로 가정한다.)    ① 31   ② 46    ③ 460   ④ 3,100  I-131 선량등가방사능농도 : 시료의 핵종에 의한 모든 선량을 I-131의 선량으로 치환하였을 때, I-131의 방사능농도 각 핵종의 선량환산인자와 방사능농도를 곱하여 모두 합산한 다음, I-131의 선량환산인자로 나..

[원자력기사 기출풀이] 2017년 핵재료공학 및 핵연료관리 1 ~ 5번

21. 냉각재 계통에서 일어나는 전면부식에 대한 설명 중 일반적인 부식 형태가 아닌 것은?    ① 금속표면이 일반적으로 고르게 용해되는 부식이다.    ② 부식의 진행속도가 빠르게 일어난다.    ③ 금속표면에 균일하게 피막을 형성한다.    ④ 양극부와 음극부가 서로 근접한 피막을 형성한다. 전면부식 : 물과 접하는 재료의 표면 전체가 균일하게 부식되는 것을 말한다. 균일하게 부식되면서 산화피막을 형성하는데, 이 피막을 잘 유지한다면 부식율은 감소된다. 일부 피막은 피복재에 침적되고 방사화부식생성물로 전환되어 냉각재의 방사선준위를 증가시키는 원인이 된다. 2번 : 전면부식은 진행속도가 느리다. 정답 : 222. 원자로에 한 번 연소된 연료를 노심 최외각에 장전하여 노심 외각으로 누설되는 중성자를 최소..

[원자력기사 기출풀이] 2017년 원자력기초 16 ~ 20번

16. 핵연료를 처음 원자로에 장전할 때 원자로에 잉여반응도가 필요한 이유가 아닌 것은?    ① 축방향의 중성자속 분포를 가급적 균일하게 하기 위하여    ② 연료가 연소됨에 따라 임계상태를 유지하기 위하여    ③ Xe, Sm 등의 독물질에 의한 부(-)반응도를 보상하기 위해    ④ 연료온도계수, 감속재온도계수, 기포계수 등에 의한 출력결손을 보상하기 위해  운전을 시작하면 여러가지 이유로 노심에 부반응도가 생긴다. 이 부반응도를 이겨내고 임계를 유지하기 위해서는 주기초에 임계량보다 더 많은 양의 연료를 장전해야하는데, 초과분의 반응도를 초과반응도, 잉여반응도라고 한다. 부반응도의 요인은 다음과 같다.1. 우라늄의 연소 2. Xe, Sm 등 독물질의 생성3. 출력결손 : 핵연료 온도, 냉각재 온도의..

[원자력기사 기출풀이] 2017년 원자력기초 11 ~ 15번

11. 열중성자를 이용하는 냉각재로서 갖추어야 할 특성이 아닌 것은?    ① 적은 중성자 흡수단면적      ② 큰 열전도도    ③ 우수한 내부식성         ④ 적은 중성자 산란단면적 열중성자를 이용하는 원자로는 속중성자를 열중성자까지 감속시켜야 한다.좀 애매하긴한데, 경수로는 냉각재가 감속재를 겸하므로,냉각재는 산란단면적이 커서 중성자를 효과적으로 감속시킬 수 있어야 한다. 정답 : 412. 다음 중 버클링(Buckling)에 대한 설명이 틀린 것은?   ① 중성자속 분포곡선의 기울기 즉, 중성자속 분포의 곡률을 말한다.   ② 버클링에는 연료, 감속재 배열에 의한 물질버클링과 원자로 크기 및 형태에 의한 기하학적 버클링이 있다.   ③ 높이가 H이고 반경이 R인 원통형 원자로의 버클링은 $(..

[원자력기사 기출풀이] 2017년 원자력기초 6 ~ 10번

6. 다음 중 중성자가 발생할 상황과 거리가 먼 것은?   ① Cf-252의 자발적 핵분열   ② 음극관에서 높은 전류의 전자선에 의한 강한 제동복사   ③ 양자 빔에 의한 양자 치료기 주위물질의 방사화   ④ 대기로 입사한 우주방사선에 의해 2차 방사선 생성   1. Cf-252는 대부분 알파붕괴하지만 3%는 자발적으로 핵분열을 하여 중성자를 발생시킨다.  2. 제동복사선은 전자기파이다. 중성자와 무관하다.  3. 빔에서 누설된 양성자가 구조물과 핵반응을 하여 (p,n) 반응으로 중성자를 생성할 수 있다. 예를들어 $ ^18O(p,n) ^18F$ 4. 우주에서 직접 날아오는 방사선을 1차우주방사선이라고 하고 양성자, 알파선, 전자, 감마 등으로 구성되어 있다.이 1차우준선이 지구의 대기에서 반응하여 수..

[원자력기사 기출풀이] 2017년 원자력기초 1 ~ 5번

1. 거시적 단면적에 대한 설명 중 틀린 것은?   ① 단위면적 당 중성자가 충돌할 확률이다.   ② 단위체적 당의 원자수에 비례한다.   ③ 미시적 단면적에 비례한다.   ④ 종류가 다른 두 혼합물의 경우 각 핵종에 대한 거시적 단면적을 계산한 후 모두 합하면 혼합물의 거시적 단면적이 된다.  거시적 단면적 ($\Sigma$) : 중성자가 매질 속에서 단위길이 진행당 충돌확률. [  /cm ] $$\Sigma = N\sigma$N : 매질의 원자밀도, 단위부피당 원자갯수$\sigma$ : 미시적 단면적, 중성자와 핵과의 충돌확률에 직접적으로 비례하는 면적 단위를 가지는 인자.  1번 : 거시적 단면적은 단위길이당 중성자가 충돌할 확률이다. 2번 : 단위체적당 원자수는 원자밀도를 의미한다. 원자밀도에 비..