원자력 발전
전기기사 필기 2011년 1회 38번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 발·변전 일반 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
38. 가스 냉각형 원자로에 사용되는 연료 및 냉각재는?
선택지 분석
1
천연 우라늄, 수소가스
오답 함정 분석
수소가스는 폭발 위험성이 높고 금속 재료를 취화시키는 성질이 있어 가스 냉각형 원자로의 냉각재로 사용하기에 부적합합니다.
2
농축 우라늄, 질소
오답 함정 분석
질소는 중성자 흡수율이 높아 원자로 효율을 저해하며, 초기 가스 냉각형 원자로는 농축 우라늄이 아닌 천연 우라늄을 주 연료로 사용합니다.
천연 우라늄, 이산화 탄소
정답 상세 해설
가스 냉각형 원자로(GCR)는 천연 우라늄을 연료로 사용하고 이산화 탄소를 냉각재로 사용하는 원자로입니다.
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Step 1: 가스 냉각형 원자로의 기본 구성을 확인합니다. 가스 냉각형 원자로(Gas Cooled Reactor)는 감속재로 흑연을 사용하며, 발생한 열을 기체 상태의 냉각재를 통해 외부로 전달하는 방식입니다.
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Step 2: 사용되는 연료의 종류를 파악합니다. 초기 가스 냉각형 원자로인 마그녹스(Magnox)로는 농축되지 않은 천연 우라늄을 연료로 사용하도록 설계되었습니다.
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Step 3: 사용되는 냉각재의 종류를 파악합니다. 열전달 효율이 높고 중성자 흡수가 적으며 경제성이 뛰어난 이산화 탄소(CO2) 가스를 냉각재로 채택하여 운용합니다.
4
농축 우라늄, 흑연
오답 함정 분석
흑연은 중성자의 속도를 늦추는 감속재로 사용되는 물질이며, 열을 외부로 운반하는 냉각재의 역할을 수행하지 않습니다.
자주 묻는 질문
Q.
가스 냉각형 원자로에서 흑연은 어떤 역할을 수행하나요?
흑연은 핵분열 시 발생하는 고속 중성자를 열중성자로 감속시켜 핵분열 연쇄 반응이 지속될 수 있도록 돕는 감속재 역할을 합니다.
Q.
냉각재로 이산화 탄소를 사용하는 주된 이유는 무엇인가요?
이산화 탄소는 고온에서 화학적으로 안정적이고 중성자 흡수가 적으며, 다른 기체 냉각재에 비해 경제적이기 때문입니다.