원자력기사 기출문제 풀이/2019년 12

[원자력기사 기출풀이] 2019년 발전로계통공학 16 ~ 20번

56. 원자력 발전소 사고 시 원자로와 유출 가능성이 있는 방사능으로부터 공중을 보호하기 위한 공학적 안전설비의 기능으로 알맞은 것은?    ① 핵연료 피복재의 용융을 방지한다.    ② 원자로의 격납용기 내의 대기를 최대 온도 및 압력으로 유지한다.    ③ 핵분열생성물 중 방사성요오드 농도를 저감한다.    ④ 비정이 짧은 방사성 핵종이 원활하게 외부로 방출되도록 한다.  공학적안전설비의 기능A.     핵연료 피복재 보호B.      격납용기 방사성물질 제거C.      냉각재 재고량 확보D.     격납용기 건전성 확보E.      핵증기공급계통 냉각F.      주제어실 건전성 확보  일단 가장 중요한 것은 연료 용융 방지이므로 1번이 정답.보기 중에 3번이 좀 애매한데, 격납용기 살수계통은 격..

[원자력기사 기출풀이] 2019년 발전로계통공학 11 ~ 15번

51. 정상상태(Steady state)에서 원자로의 무한히 긴 원통형 핵연료에서 나타나는 반지름 방향의 전도 열전달에 대하여 바르게 설명한 것은?    ① 열전달률은 핵연료 직경(a)과 피복재 두께(b)의 비(b/a)가 클수록 감소한다.    ② 열전달률은 핵연료의 길이에 반비례한다.    ③ 열전달률은 핵연료와 피복재 표면의 온도 차이가 작을수록 크다.    ④ 열전달률은 피복재의 열전도계수에 반비례한다.  전도열전달은 다음 공식을 따른다. 열전달률 ( J/ s) Q, 열전도계수 k , 열전달면적 A, 온도 T이면 반경방향 열전달은,$$Q = -kAdT/dr $$이다.원통형의 경우 열전달면적 A 가 반경방향에 의존하므로,$$Q=-k(2\pi rL)dT/dr $$L은 단위길이를 의미하고, 무한원통이므로..

[원자력기사 기출풀이] 2019년 발전로계통공학 6 ~ 10번

46. 아래와 같은 형상의 관로에서 유체가 화살표 방향으로 통과할 때 올바른 것은? 단, P는 압력, v는 속도를 의미하며, 밀도는 일정한 것으로 가정한다. ① P1 > P2, v1 > v2   ② P1 < P2, v1 > v2     ③ P1 > P2, v1 < v2  ④ P1 < P2, v1 < v2 단위시간당 흐르는 유체의 양이 일정해야 한다.왼쪽의 배관 단면적이 더 크다. 오른쪽에서는 더 좁은 곳을 통해 똑같은 양이 흘러야 하므로, 유체의 속도는 오른쪽에서 더 빨라야 한다.즉, v2 > v1 이다.  베르누이의 정리는 $$\frac{1}{2}\rho v^2 + P + \rho gh = Const.$$ 이다. 높이는 같다고 보면 세번째 항은 상쇄된다. 첫번째 항에서는 v2 > v1 이므로, 두번째 ..

[원자력기사 기출풀이] 2019년 발전로계통공학 1 ~ 5번

41. 국내 표준형 원전의 노심운전제한치감시계통(COLSS) 및 노심보호용연산기(CPC)에 대한 설명에서 옳은 것은?    ① COLSS는 핵비등이탈률(Departure from Nucleate Boiling Ratio)을 감시하며 원자로를 직접 정지시키도록 설계되어 있다.    ② 중성자속 물리량 계측을 위해 COLSS는 노내중성자계측 신호를 이용하며, CPC는 노외중성자계측 신호를 이용한다.    ③ CPC는 2차측 열출력을 계산하여 실시간으로 감시할 수 있도록 운전원에게 제공한다.    ④ 핵비등이탈 감시를 위하여 COLSS는 제어봉 위치 신호를 활용한다.  노심보호연산기, CPC : 핵비등이탈률과 선출력밀도를 계산하여 정지설정치를 초과할 경우, 원자로정지신호를 발전소보호계통에 전달하는 계통이다.노..

[원자력기사 기출풀이] 2019년 핵재료공학 및 핵연료관리 16 ~ 20번

36. 가압경수로형 원자로 일차냉각재의 방사화학적 운전제한조건의 하나로 관리되는 E (Average energy per disintegration)에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?    ① 알파 핵종은 고려하지 않는다.    ② N-16(반감기 7.13초)은 고려하지 않는다.    ③ I-131(반감기 8.02일)은 고려한다.    ④ Xe-133(반감기 5.24일)은 고려한다.  붕괴당평균에너지 : 냉각재 내 방사성핵종 혼합물의 붕괴당 평균에너지를 이용해 냉각재 내 방사능물질을 제한하는 척도로 쓰임. 1차냉각재에 있는 모든 핵종을 전부 고려하는 것은 아니다. 알파핵종은 고려하지 않는다.베타와 감마방출 핵종이 대상이다. 또 반감기가 10분 미만인 짧은 핵종과, 방사성옥소는 포함시키지 않는다.  정..

[원자력기사 기출풀이] 2019년 핵재료공학 및 핵연료관리 11 ~ 15번

31. 원자력발전소의 설계 및 운전 인자 중 사용후핵연료의 연간 발생량과 반비례하는 인자만을 묶은 것은?    ① 열효율-이용률    ② 전기출력-연소도   ③ 이용률-열효율   ④ 열효율-연소도  열효율 - 열효율이 높으면 적은 양의 연료만을 사용해도 되므로 사용후핵연료 발생량과 반비례한다.전기출력 - 전기출력이 높으면 많은 연료를 사용해야하므로 사용후핵연료 발생량과 비례한다.연소도 - 더 높은 연소도까지 연소시키면, 사용후핵연료 양을 적어진다. 핵연료를 조금씩 더 오래쓰겠다는 얘기다. 반비례한다.이용률 - 이용률이 높으면, 원자로를 더 많이 돌린 것이므로 사용후핵연료 양이 많아진다. 비례한다.    정답 : 4 32. 원자력발전소 불활성기체(Kr, Xe 등)의 환경 배출량을 저감하기 위하여 사용할 수..

[원자력기사 기출풀이] 2019년 핵재료공학 및 핵연료관리 6 ~ 10번

26. 가압경수로 운전 중 핵연료 건전성 진단방법 중 틀린 것은?    ① 지발(Delayed) 중성자 검출    ② 옥소(Iodine) 방사능 분석    ③ 세슘(Cs) 방사능 분석    ④ 초음파 탐상검사  지발중성자 측정, 옥소 와 세슘 방사능 분석은 모두 정상운전 중 핵연료 건전성 진단 방법이다.  초음파 탐상검사는 운전 중 불가능하다. 대상핵연료를 초음파 탐촉자로 측정해야하기 때문이다.  정상운전 중 핵연료 건전성 진단 방법1. 지발중성자 측정2. 옥소 동위원소 방사능 분석3. 세슘 동위원소 방사능 분석4. 냉각재 중 전방사능 측정5. 중성자속 측정 1~4번은 모두 핵분열생성물들인데, 원래 피복재 안에 격리되있어야할 것들이 피복재 밖으로 누출되었다는 뜻이므로 핵연료 손상 여부를 진단할 수 있다...

[원자력기사 기출풀이] 2019년 핵재료공학 및 핵연료관리 1 ~ 5번

21. 가압경수로의 핵연료주기 공정에 대한 설명 중 틀린 것은?    ① 정련/변환: 우라늄 정광(Yellow cake) 생산    ② 농축: 농축 UF6제조    ③ 재변환: UO2 분말 제조    ④ 성형가공: 핵연료 집합체 제조 경수로의 핵연료주기는 다음과 같다.1. 채광 : 우라늄광산에서 우라늄원광을 채광함2. 정련 : 우라늄원광을 화학적으로 처리하여 우라늄 정광 (U3O8) 을 생산함3. 변환 : 우라늄 정광을 농축하기 용이하도록 UF6로 변환시킴4. 농축 : U-235를 농축하여 농축된 UF6 를 만듦5. 재변환 : 농축된 UF6를 화학적으로 처리하여 UO2로 만듦6. 가공 : 핵연료집합체를 제조함.  정답 : 1번 22. 열중성자(Thermal neutron)를 흡수하였을 때 핵분열을 일으키..

[원자력기사 기출풀이] 2019년 원자력기초 16 ~ 20번

16. 무한증배계수(k∞)를 구성하는 4인자에 대한 설명으로 틀린 것은?    ① 속핵분열 인자(ε)는 열중성자 핵분열에서 생성되는 증성자수에 대한 전체 핵분열에서 생성되는 중성자수의 비로 나타낸다.    ② 일정량의 중성자는 열에너지 영역에 도달하기 전에 공명영역에서 흡수되며, 공명흡수 확률(p)로 표시한다.    ③ 열중성자이용률(f)은 전체 흡수반응률에 대한 핵연료에서의 흡수반응률로 정의된다.    ④ 핵연료에 흡수되는 열중성자 1개 당 생성되는 핵분열 중성자의 평균수를 재생계수(η)로 표시한다.  무한증배계수는 누설이 없는 무한한 크기의 원자로에서 중성자 1개가 사라질 때 몇개의 중성자를 생성하느냐를 나타내는 인자이다. 나머지 세가지 인자에 대한 설명은 모두 맞는데 2번, 공명이탈확률 p는 설명이..

[원자력기사 기출풀이] 2019년 원자력기초 11 ~ 15번

11. 다음 반응식에서 중성자(n)의 결합에너지(MeV)는 얼마인가? 단, Mn=1.00866 amu, M(13C)=13.00335 amu이다. ① 3.23 MeV    ② 4.95 MeV   ③ 5.11 MeV    ④ 6.79 MeV   결합에너지란, 핵자가 결합될 때 방출되는 에너지로, 결합 전과 후의 질량 차이와 같다.C-12의 질량은 정확히 12 amu 이다.1 amu = C-12 원자 한개 질량의 1/ 12 로 정의된다. 반응 전 질량은 13.00866 amu이고 반응 후는 13.00335 amu 이므로질량차이는 0.00531 amu 이다. 1 amu는 약 931.5 MeV 정도이므로질량차이에 해당하는 에너지는 4.95 MeV 이다. 정답 : 2  12. 중성자와 원자핵과의 반응에 대한 설명으..