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연료상태지수를 이용한 경수로핵연료 결함 예측방법

전문가 제언: ○ 원자력발전소에서 핵연료 결함으로 인한 방사선 누출은 대량 사고 및 경제적 손실을 초래할 수 있다. 핵연료봉은 핵분열생성물의 누출을 방지하기 위하여 냉각재와 방사선 환경에서 부식과 균열에 저항력이 강한 Zr 합금과 같은 물질로 피복된다. 핵연료는 중성자와 열 플럭스의 안전범위를 초과하지 않는 범위에서 운전된다. 운전 중에 연료의 건전성에 손상이 발생하는 경우, 이를 조기에 탐지하여 손상이 확산되지 않도록 조치한다.

○ 본 발명은 경수로 연료봉과 연료집합체의 건전성을 평가하는 방법을 제시하고 있다. 본 발명은 연료봉의 열 플럭스, 연료봉 표면의 CRUD(Chalk River Unidentified Deposit) 두께, 그리고 산화물의 두께를 정량화하여 연료상태지수를 계산한다. 연료상태지수는 연료의 위험도를 결정하며 방사선물질의 누출의 확률을 감소하는 효과가 있다. 본 발명은 기존에 사용하는 육안검사에 비하여 정량적인 판단이 가능하고 통계자료를 더 많이 사용하여 신빙성이 크다고 본다.

○ 한국은 20기의 원자로를 운전하고 있으며, 가압경수로(PWR)가 주류를 이루고 있다. 여기에 사용되는 핵연료는 국내에서 설계되고 생산되었다. 그동안 국내 원자로는 핵연료 결함으로 인한 방사선누출 사고 없이 안전하게 운전되어 왔다. 이는 국내 핵연료와 원자로운전 기술의 우수성을 입증하고 있다.

저자: AREVA NP INC
자료유형: 특허정보