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혁신적인 나트륨 냉각고속로 사이클 기술

전문가 제언: ○ 고속로는 핵분열로 생성된 고속중성자를 감속하지 않고 그대로 이용하는 형태의 원자로이다. 원자로 중에서 핵분열성물질이 핵분열 하는 과정과 친핵연료물질(fertile material)이 중성자를 흡수하여 핵분열성물질이 되는 과정이 동시 병행적으로 진행된다. 핵분열성물질의 소비량에 대해 생성량의 비를 전환비(conversion ratio)라고 하고, 이 값이 1이상일 때는 증식비(breeding ratio)라고 한다. 열중성자로에서는 이 비율이 1이상이 될 수 없지만, 고속로의 경우에는 1이상이 될 가능성이 있다.

○ 고속로개발에서는 설계와 안전해석의 각 단계에서 시뮬레이션기술이 중요한 역할을 하게 된다. 주요 적용분야는 전열유동과 원자로물리이고, 전열유동은 핵 동특성의 커플링, 전열유동과 구조응답의 커플링 등의 복합분야에서도 시뮬레이션을 활용할 수 있다.

○ 대형고속로는 주로 기간전원을 목적으로 하는 것이지만, 송전망이 미개발된 원격지 등에 적합하도록 소형고속로가 개발되고 있다. 소형고속로로서 러시아의 연 비스무트냉각로인 SVBR-100(100 MWe)과 일본의 4S(Super-Safe, Small and Simple)로 등이 있다.

○ 용융염전해법을 사용한 건식재처리기술의 개발은 핵 비확산성이 높다는 특징을 갖고 있다. 건식재처리기술에는 금속연료와 산화물연료를 대상으로 2종류가 있고, 모두 용융염전해법을 기초로 하는 기술이다. 금속연료건식재처리기술은 사용후금속연료를 용융염 중에서 전해함으로써, 정제된 금속우라늄과 초우라늄원소를 회수할 수 있는 방법이고, 미국, 일본, 한국을 중심으로 정력적으로 개발이 추진되고 있다.

저자: Yamaguchi, A., Yanagisawa, T., Moriyama, H.
자료유형: 학술정보