원자력 발전

전기기사 필기 2003년 3회 40번

Q문제

원자로의 냉각재가 갖추어야 할 조건으로 틀린 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

열용량이 작을 것

원자로 냉각재는 노심에서 발생한 열을 효율적으로 전달하기 위해 열용량이 커야 합니다.

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Step 1: 냉각재의 기본 기능 이해. 냉각재는 핵분열 시 발생하는 막대한 열을 흡수하여 증기 터빈을 구동하기 위한 에너지를 운반하는 매체입니다.

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Step 2: 열용량과 냉각 효율의 관계. 열용량이 큰 물질일수록 동일한 온도 변화에서 더 많은 열에너지를 보유할 수 있어, 냉각 시스템의 크기를 최적화하고 열전달 효율을 높일 수 있습니다.

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Step 3: 결론 도출. 따라서 '열용량이 작을 것'은 냉각재가 갖추어야 할 성능 조건에 위배되는 설명입니다.

중성자의 흡수 단면적이 작을 것

중성자 흡수 단면적이 작아야 핵분열에 필요한 중성자 손실을 줄여 연쇄 반응을 안정적으로 유지할 수 있습니다.

냉각재와 접촉하는 재료를 부식하지 않을 것

냉각재가 배관이나 구조물을 부식시키면 설비의 내구성이 저하되고 방사성 물질 유출의 위험이 발생하므로 부식성이 없어야 합니다.

중성자의 흡수 단면적이 큰 불순물을 포함하지 않을 것

중성자를 많이 흡수하는 불순물은 원자로의 반응도를 저하시키는 독작용을 하므로 포함되지 않는 것이 필수적입니다.

냉각재의 열용량이 작으면 어떤 문제가 발생하나요?

동일한 열량을 제거하기 위해 더 많은 양의 냉각재를 순환시켜야 하므로 펌프 동력 소모가 늘어나고 경제성이 떨어집니다.

냉각재로 주로 어떤 물질이 사용되나요?

열용량이 크고 중성자 흡수가 적은 경수, 중수, 헬륨 가스, 액체 나트륨 등이 대표적으로 사용됩니다.

중성자 흡수 단면적이란 무엇인가요?

중성자가 원자핵에 흡수될 확률을 나타내는 척도로, 냉각재는 이 값이 작을수록 중성자 경제성 측면에서 유리합니다.