경수로에서 배출되는 고연소도 사용후 핵연료의 플루토늄 동위원소 조성

전문가 제언

○ LWR에서 FBR로의 과도기간 중 고속증식로(FBR) 연료조성의 평가를 위해, 각각 평균배출연소도 70GWd/t를 가진 고연소도 비등수형로(HB- BWR)와 고연소도 가압수형로(HB-PWR)의 사용후핵연료에서 동위원소와 플루토늄의 양이 추정되었다.

○ HB-BWR은 SSR(Spectral Shift Rod, 스펙트럼 시프트봉)을 사용하며 또한 운전사이클을 통해 중성자스펙트럼은 시프트 하였다. HB-BWR 사용후핵연료에서 총 Pu에 대한 분열성 Pu(Puf) 동위원소의 무게비율은 5년 냉각 후에도 62%가 되는데 이는 평균 45GWd/t를 가진 종래의 연소도보다 큰데, 그 이유는 스펙트럼 시프트운전 때문이다. HB-BWR에서 생성된 Pu양은 종래의 BWR에서 생성된 것보다 많다.

○ 중성자감속을 적합화하기 위하여 더 큰 피치 17x17 연료봉조립을 사용한다. 5년 냉각 후 HB-PWR 사용후핵연료의 분열성 Pu비율(Puf)은 더 큰 피치 때문에 49GWd/t의 평균 연소도를 가진 종래의 그것보다 HB- PWR에서 생산되는 것보다 또한 적다.

○ 가압수형원자로(PWR)는 현재 전세계적으로 가설된 원자력발전 용량의 66%를 차지하는 원자로의 가장보편적인 유형이다. PWR핵심은 보통 물을 감속제와 제일차 냉각재로 사용한다. 물의비등을 방지하기 위하여 상당한 압력(약 10PMa) 하에 유지되고 330℃로 상승한다.

○ BWR(비등수형원자로)는 전세계의 약 22%를 점유한 둘째로 보편적인 원자력유형이다. BWR에서는 물이 노심 꼭대기의 노압력용기 내에서 직접 수증기(약 290℃, 7MPa)로 변하여 터빈을 구동하는 데 사용된다.

○ 혼합 우라늄산화물-플루토늄산화물(MOX) 연료는 유럽에서 30기와 일본에서 10기의 경수로에서 사용된다.

○ 국내에서는 한국형 신형 가압경수로(Advanced Power Reactor, APR),가 개발되었고 최근에는 제4세대 원자로, 즉 초고온원자로, 고속증식로, 아임계원자로 등에 관심이 고조되고 있다.

저자

Y. Nakamo et al.

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

38

잡지명

Annals of Nuclear Energy

과학기술
표준분류

재료

페이지

2689~2697

분석자

김*만

분석물

• 경수로에서 배출되는 고연소도 사용후 핵연료의 플루토늄 동위원소 조성.pdf [231,570 byte]

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