원자력 발전

전기기사 필기 2013년 2회 36번

Q문제

원자로의 감속재가 구비하여야 할 사항으로 적합하지 않은 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

원자량이 큰 원소일 것

원자로 감속재는 중성자의 속도를 효과적으로 줄이기 위해 원자량이 작은 원소여야 합니다.

•

Step 1: 감속재의 원리 이해. 감속재는 고속 중성자와의 충돌을 통해 운동 에너지를 흡수하여 열중성자로 감속시키는 역할을 수행합니다.

•

Step 2: 원자량과 감속 효과의 관계. 충돌 이론에 따라 중성자의 질량과 유사한 가벼운 원소(원자량이 작은 원소)와 충돌할 때 에너지 감소율이 가장 큽니다.

•

Step 3: 결론 도출. 따라서 원자량이 큰 원소는 감속 효과가 떨어지므로 감속재의 구비 조건으로 적합하지 않습니다.

중성자의 흡수 단면적이 적을 것

중성자 흡수 단면적이 작아야 중성자 손실을 줄이고 효율적인 연쇄 반응을 유지할 수 있으므로 감속재의 필수 조건입니다.

중성자와의 충돌 확률이 높을 것

중성자와 자주 충돌해야 속도를 빠르게 늦출 수 있으므로 산란 단면적(충돌 확률)이 큰 것은 감속재의 필수 조건입니다.

감속비가 클 것

감속비는 감속 능력을 흡수 단면적으로 나눈 값으로, 이 값이 클수록 우수한 감속재로 평가받는 필수 조건입니다.

감속재의 역할은 무엇인가요?

핵분열 시 발생하는 고속 중성자를 에너지가 낮은 열중성자로 속도를 늦추어 연쇄 반응이 지속되도록 돕는 역할을 합니다.

왜 원자량이 작은 원소를 사용해야 하나요?

중성자와 질량이 비슷한 가벼운 원소와 충돌할 때 에너지 전달 효율이 극대화되어 속도를 더 효과적으로 줄일 수 있기 때문입니다.