원자력 발전

전기기사 필기 2017년 3회 38번

Q문제

원자로의 감속재에 대한 설명으로 틀린 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

감속 능력이 클 것

감속 능력은 감속재의 성능을 나타내는 지표로, 값이 클수록 우수한 감속재임을 의미하는 옳은 설명입니다.

원자 질량이 클 것

원자로 감속재는 중성자와 충돌하여 에너지를 효과적으로 흡수해야 하므로, 원자 질량이 작아야 합니다.

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Step 1: 감속재의 정의와 역할 이해. 감속재는 핵분열 시 발생하는 고속 중성자를 핵분열이 일어나기 쉬운 열중성자로 속도를 늦추는 역할을 수행합니다.

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Step 2: 에너지 전달 원리 분석. 중성자가 감속재의 원자핵과 충돌할 때, 감속재 원자의 질량이 중성자의 질량과 비슷할수록 에너지 전달 효율이 높아져 속도가 빠르게 줄어듭니다.

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Step 3: 감속재의 구비 조건 확인. 감속 능력이 크고, 중성자 흡수 단면적은 작으며, 산란 단면적은 커야 합니다. 또한 원자 질량수가 작은 원소인 경수, 중수, 흑연 등을 주로 사용합니다.

사용 재료로 경수를 사용

경수는 수소 원자를 포함하고 있어 감속 효과가 뛰어나며, 실제 가압경수로 등에서 가장 널리 쓰이는 감속재 중 하나입니다.

고속 중성자를 열 중성자로 바꾸는 작용

고속 중성자를 열중성자로 감속시키는 것은 감속재의 본래 목적이자 물리적 정의에 부합하는 설명입니다.

감속재로 원자 질량이 작은 물질을 사용하는 이유는 무엇인가요?

중성자와 질량이 비슷한 가벼운 원자핵과 충돌할 때 운동 에너지 교환이 가장 활발하게 일어나 효율적인 감속이 가능하기 때문입니다.

감속비와 감속 능력의 차이는 무엇인가요?

감속 능력은 중성자 에너지를 줄이는 성능 자체를 의미하며, 감속비는 감속 능력을 중성자 흡수 단면적으로 나눈 값으로 감속재의 종합적인 효율을 나타냅니다.