큰 결정립 UO2 디스크의 조사거동

전문가 제언

○ 최근 SFR 원자로의 상용화 및 원자력에너지에 대한 관심이 매우 증대되고 있다. 특히 핵연료의 연소도가 높아짐에 따라 고연소도 조직에 대한 관심이 커지며, 이는 고연소도 조직(결정립 크기와 기공도)이 핵연료의 안전여유도와 이에 따른 핵연료의 성능을 결정짓는데 매우 중요하기 때문이다.

 

○ 본고에서 소개된 내용은 PWR에서 현재 사용 중인 UO2 핵연료가 연소도가 75 GWd/tHM 이상으로 연소되고 비교적 낮은 온도인 1200 °C 에서 결정립 및 기공도특성이 어떻게 변환되고 핵분열 생성가스 방출, 특히 Xe 가스의 급격한 방출이 되는지에 대한 실험에 근거하여 보여주는 자료이다. 이 기술은 차세대 핵연료가 갖추어야 할 연료의 설계 및 안전 연유도, 특히 운전과도상태나 설계기준사고 조건하에서의 핵연료를 평가하는 모델 개발에 적용될 수 있는 장점이 있다.

 

○ 원자력 선진국들의 HBS 에 대한 특이할만한 연구는 유럽의 CABRI 프로그램과 일본을 중심으로 진행된 NSSR 프로그램이 있다. 주로 비정상 천이상태에서의 기존 핵연료의 인허가 한계 검토 및 고연소도에서의 연료의 안전성 확보를 위한 연구에 집중되었다. 우리나라에서도 한국원자력연구원을 중심으로 큰 결정립핵연료 제조기술개발을 국가중장기 계획으로 수행한바 있고, 경희대학교를 중심으로 한 기초연구가 일부 진행된 바 있다.

 

○ 그러므로 핵연료의 생산단가를 낮추며 사용 후 핵연료의 생산량을 줄이기 위하여 첫째, 현행 핵연료 보다 높은 농축도(>5%)를 갖는 차세대핵연료 제조관련 연구개발과 고연소도 거동(>75 GWd/tHM)을 확인하기 위한 노력이 이루어졌으면 한다. 둘째, 개발될 차세대 핵연료 설계검증시험을 위하여 국가중점시설인 연구로 [하나로]의 조사시험 능역 확대 연구도 추진할 필요가 있다고 본다.

 

 

저자

J. Noirot, J.A. Turnbull, et al

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2015

권(호)

462()

잡지명

Journal of Nuclear Materials

과학기술
표준분류

에너지

페이지

77~84

분석자

강*환

분석물

• 큰 결정립 UO2 디스크의 조사거동.pdf [345,537 byte]

이미지변환중입니다.