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첨단기술정보

배기형(vented) 핵연료 시스템

전문가 제언: ○ 본 발명은 정상적인 운전에서 핵분열생성 기체를 방출하는 핵연료를 사용하는 원자로 시스템과 관련이 있다.

○ 핵분열은 고체 및 기체 핵분열생성물을 발생하며, 핵분열 기체의 압력, 연료의 팽창으로 인한 연료와 클래딩 간의 기계적 상호작용 (FCMI), 연료와 기체 간의 화학작용 (FCCI) 등으로 핵연료 클래딩에 응력부식균열을 가속화하여 손상을 일으킨다. 본 발명은 배출형 핵연료모듈을 사용하여 연료봉의 팽창, 균열, 파열을 줄이고 방사성 물질이 1차 냉각시스템으로 방출되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

○ 과거에 연료봉 내부 압력의 증가를 막기 위하여 핵분열 기체를 저장 용기로 배출하거나, 클래딩 튜브의 윗 부분에 기공 플러그를 설치하여 연료봉에서 발생한 핵분열 기체를 배출시키는 유사한 방법이 특허에 발표되었으나, 아직 상업용 경수로에 적용된 사례는 없다.

○ 우리나라는 가압경수로와 CANDU 원자로의 핵연료 설계기술은 자체적으로 개발하여 국내 원자로에 연료를 공급하고 있다. 핵연료의 건전성과 신뢰도의 향상을 목적으로 본 특허에서 제시하는 배기형 핵연료모듈을 검토할 것을 건의한다.