SFR의 핵연료 파손 감지

전문가 제언

○ 제 4세대용 고속로는 유지보수 및 안전의 이유에서 “깨끗한 나트륨 개념”을 준수하고 있다. 그러므로 핵연료 피복관 파손 관점에서 계측 장치는 핵분열 생성물이 일차계통의 나트륨에 존재하는지에 대하여 지속적으로 평가하도록 고안되어야 한다. 이를 위하여 원자로 노심 밖에서 중성자 측정에 가장 많이 사용되는 검출기로는 BF3와 3He 검출기가 있으며, 검출기 특성과 사용용도를 감안하여 선택하게 된다. BF3 검출기는 현재 DN 측정에 사용되고 있으나, 결함연료로부터 방출되는 기체 핵분열 생성물의 농도가 낮아지면 중성자 검출감도가 떨어진다. 3He 검출기도 제작사의 모델에 따라 검출감도가 다르지만 유사한 크기인 경우 상대적으로 BF3 검출기 보다 높은 것으로 알려져 있다.

 

○ 본 논문에서는 프랑스가 ASTRID 프로젝트 (Advanced Sodium Technological Reactor for Industrial Demonstration)로 개발하고 있는 SFR 용 DND 시스템의 몬테칼로 코드를 이용한 모사를 통하여 수행한 최적화 작업을 검토한 내용이다. 특히 폴리에틸렌 감속재 사용으로 생성되는 잡음에 대한 원인 규명과 새로운 흑연 후보 감속재를 사용하여 해결한 내역을 기술하고 있다. 앞으로 이 기술은 제 4세대 원자로에 활용될 예정이다.

 

○ 원자력 선진국들의 파손 핵연료 감지에 대한 특이할 만한 연구로는 프랑스, 카나다, 중국 등이 수행하고 있는 제 4세대 원자로개발을 위한 원형로 및 실증로 개발연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 프랑스는 Phenix와 Superphenix 및 EFR에 적용되는 여러 유형의 검출기에 대한 설계개선과 검증연구를 수행하고 있다. 카나다도 1900년 말부터 CANDU 파손핵연료의 노심내 정확한 파손 위치 결정하기 위한 기초연구는 물론 차세대 원자로에 적용연구를 하고 있다.

 

○ 우리나라에서도 한국 원자력연구원을 중심으로 KALIMER 파손핵연료 검출 기술개발에 대한 연구가 2000년도 초부터 진행되고 있으며, 결함연료 탐지방법 개선을 위한 실험적 검증방안 등에 대한 연구도 진행되었다. 이외에 기초연구로는 경북대학교의 파손연료 감지계통 연구, 한양대학교의 방사선 계측기 기초연구, 등이 진행되고 있다.

저자

E. Rohee, R. Coulon, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2016

권(호)

92()

잡지명

Annals of Nuclear Energy

과학기술
표준분류

에너지

페이지

440~446

분석자

강*환

분석물

• SFR의 핵연료 파손 감지.pdf [554,217 byte]

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