정지파 핵분열 원자로 및 운전방법

전문가 제언

○ 본 발명은 정지파 (standing wave) 핵분열원자로, 핵분열로의 노심, 핵분열로의 운전방법, 핵분열로의 초과 반응도 관리 방법과 관련이 있다. 정지파 원자로는 노심 내의 증식-연소 파동이 고정된 노심 물질을 통하여 이동하지 않고, 노심 내의 물질을 주기적으로 이동하여 정지파동의 증식과 연소를 유지하게 된다.

○ 핵분열 연료집합체는 노심 중심에서 핵분열을 일으킨다. 노심 중심과 주변의 핵연료성 (fertile) 연료는 핵분열 물질을 증식한다. 선택된 핵분열 연료집합체와 핵연료성 연료집합체는 정지파를 달성하기 위하여, 주기적으로 증식된 물질과 핵분열물질이 셔플 (shuffle)된다. 정지파 원자로는 기존 소듐고속로에 비하여 초기에 낮은 농도의 핵분열 물질을 사용하고, U238의 이용률이 높은 장점이 있다.

○ 정지파 원자로는 1995년에 Edward Teller가 처음으로 제안한 진행파 원자로 (TWR: Traveling Wave Reactor)의 개념과 유사하다. TWR에서는 핵연료에 포함된 핵연료성 물질이 증식하며, 증식과 핵분열은 매우 낮은 속도로 노심에서 이동한다. TWR와 정지파 원자로는 풍부한 천연우라윰, 풀루토늄, 토륨을 이용할 수 있고, 재장전을 하지 않고 장기간 운전하여, 군사적 목적으로 핵물질이 전환될 가능성이 적은 장점이 있다. Microsoft의 창시자 Bill Gate가 TWR 개발에 투자하고 있는 것으로 알려져 있다.

○ 정지파 원자로는 고속 중성자와 소듐 냉각재를 사용하며, 한국이 기술개발에 주력하는 소듐냉각 고속로와 핵물리, 계통 면에서 많은 공통점을 가진다. 정지파 원자로와 같은 신 원자로 개념을 국내 연구와 병핵하여 검토하면 좋을 것으로 생각한다.

저자

Charles E AHLFELD, et al

자료유형

특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2012

권(호)

WO20120060881

잡지명

PCT특허

과학기술
표준분류

에너지

페이지

~123

분석자

강*무

분석물

• 정지파 핵분열 원자로 및 운전방법.pdf [320,365 byte]

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