원자력 발전
전기기사 필기 2012년 2회 26번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 발·변전 일반 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
원자로에 사용되는 감속재가 구비하여야 할 조건으로 틀린 것은?
선택지 분석
1
중성자 에너지를 빨리 감속시킬 수 있을 것
오답 함정 분석
감속재의 본래 목적인 감속 능력을 설명하는 옳은 내용입니다.
2
불필요한 중성자 흡수가 적을 것
오답 함정 분석
중성자 경제성을 높이기 위해 흡수 단면적이 작아야 한다는 옳은 설명입니다.
원자의 질량이 클 것
정답 상세 해설
원자로 감속재는 중성자와 충돌하여 에너지를 효과적으로 흡수해야 하므로, 질량수가 작은 원소일수록 유리합니다.
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Step 1: 감속재는 고속 중성자와 원자핵의 탄성 충돌을 통해 중성자의 속도를 늦추는 역할을 수행합니다.
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Step 2: 물리적으로 충돌하는 두 물체의 질량이 비슷할수록 에너지 전달 효율이 극대화됩니다. 중성자의 질량은 매우 작으므로, 감속재 원자의 질량(질량수)이 작을수록 중성자의 에너지를 더 빨리 감속시킬 수 있습니다.
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Step 3: 따라서 원자의 질량이 커야 한다는 설명은 감속재의 구비 조건으로 적절하지 않습니다. 실제 감속재로는 경수, 중수, 흑연 등 질량수가 작은 물질이 주로 사용됩니다.
4
감속능 및 감속비가 클 것
오답 함정 분석
감속재의 성능 지표인 감속능과 감속비가 커야 한다는 옳은 설명입니다.
자주 묻는 질문
Q.
감속재의 주된 역할은 무엇인가요?
핵분열 시 발생하는 고속 중성자를 열중성자로 감속시켜 연쇄 반응이 원활하게 지속되도록 돕는 역할을 합니다.
Q.
감속비가 크다는 것은 어떤 의미인가요?
중성자를 감속시키는 능력은 크면서도, 중성자를 스스로 흡수하여 없애버리는 성질은 작다는 것을 의미하여 우수한 감속재임을 나타냅니다.
Q.
왜 질량이 작은 원소를 사용하나요?
중성자와 질량이 비슷한 가벼운 원자핵과 충돌할 때 중성자의 운동 에너지가 가장 많이 전달되어 감속 효과가 크기 때문입니다.