[신재생에너지개론] 원자력발전에 대해서

기기는 크게 나누어 증기를 발생시키는 원자로 계통의 기기와 이 증기에 의해 터빈, 발전기를 회전시켜 전력을 발생시키는 기기로 구분한다. 후자의 기기에 대해서는 종래의 화력 발전소에 사용되는 것과 본질적으로 차이는 없다.


◆ 원자로의 구성
핵분열의 연쇄반응을 이용해서 그 에너지를 제어된 상태에서 얻어낼 수 있게 한 장치를 원자로라고 한다. 노에서 발생한 에너지를 외부에 열의 형태로 끄집어내고 이 열에너지로 증기를 발생하여 터빈을 구동해서 이것에 직결된 발전기로 전력을 얻는 플랜트가 곧 원자력 발전소인 것이다.
원자로에는 여러 가지 형식이 있으나 여기서는 가장 기본적인 형식인 열중성자를 사용한 노에 대해서 설명하고, 이어서 발전용 원자로에 대해 설명한다.
열중성자로는 연료로서 천연 우라늄(약 99.3[%], 약 0.7[%])과 저농축 우라늄(2~3[%])을 사용해서 핵분열을 일으키고 있다.
그림 3.96의 (b)는 열중성자로의 개념도이다. 이 그림에서도 알 수 있듯이 원자로는 핵연료, 감속재, 냉각재, 반사체, 제어봉, 차폐재로 구성되고 있다.


① 핵연료(nuclear fuel)
원자로에서 직접 핵분열을 일으키고 있는 부분을 노심(reactor core)이라고 하는데, 이 속에 임계량 이상의 핵연료를 넣어서 연소, 즉 핵분열을 일으키도록 하고 있다. 핵연료로서는 천연 우라늄과 의 함유율을 수[%]~90[%]까지 되도록 천연 우라늄을 농축한 농축 우라늄(enriched uranium)이 있다. 그런데 천연 우라늄 중에는 실제로 핵분열을 일으킬 수 있는 는 0.7[%]밖에 함유되어 있지 않고 나머지 99.3[%]는 이 차지하고 있다.
이 은 직접 핵분열을 일으키지 못하지만 이것이 중성자를 흡수하면 플루토늄 로 바뀌고, 이 가 핵분열을 일으키게 되어 핵연료로서 사용된다. 이와 같이 그 자체는 핵연료가 아니지만 그 어떤 형태로 변환하면 핵연료로 될 수 있는 것을 연료생산 물질(fertile material)이라고 한다. 일반적으로 핵연료

(보관된 자료가 없습니다)