차세대 경수로의 대체 세라믹 연료의 특성

전문가 제언

○ 핵연료의 연소도 확대는 원자로 노심의 연료 관리 측면에서 가장 중요한 문제 중 하나이다. 최근에 일부 원자로 설계 회사는 차세대 가압수형 원자로의 주기 길이의 확대에 초점을 맞추고 있다. 주기 길이의 증가는 연료 연소도의 증가를 야기시키고 직접 저렴한 전기 단가와 높은 효율로 이르게 된다. 또한 원자력 에너지의 주요 과제 중 하나는 경쟁력에 있으며 이를 유지하기 위해 안전성 기능을 강화하면서, 유지 보수 및 연료 주기 비용을 절감하는 일이다. 이러한 목표를 달성하기 위해 적용되는 방법 중 하나가 연소도를 확장하는 일 이다.

 

○ 본 논문은 US-APWR 원자력 발전소 설계자인 미쓰비시 회사가 기존의 UO2 연료 대신에 UN, UC 및 UN15와 같은 일부 세라믹 연료에 대하여 수행한 중성자 및 열 수력 해석 연구 내역을 기술하고 있다. 이 연구로 화학적 조성변화가 원자로 주기 길이와 연료의 중심온도에 미치는 영향을 매우 큼을 확인하고, 차세대 가압 수형 원자로의 열 출력을 종래 UO2 연료보다 상당히 증가시 킬 수 있음을 확인한 내용을 기술하고 있다.

 

○ 고속로에 대한 탄화물 및 질화물 연료에 대한 연구 개발 프로그램은 1960 년대와 1970 년대에 미국, 프랑스, 독일, 영국, 러시아에서 활발히 진행되었고, 이후 인도와 일본이 뒤따랐다. 러시아에서는 UC, U(C, N), (U, Pu)C와 (U, Pu)N의 조사시험이 BOR-60에서 수행되어 BN-800, BN-1200 상업용 고속로 연료를 결정하는 연구가 수행되고 있다. 프랑스는 모노 카바이드 및 질화물의 조사시험이 Rapsodie/Fortissimo 와 Phenix에서 수행되었고, 영국의 DFR, 벨기에 BR-2, 독일 KNKII, 네덜란드 HFR(Petten), 일본의 JRR-2와 JMTR 원자로를 이용하여 연구가 수행되었다.

 

○ 우리나라도 한국 원자력연구원이 미임계 핵변환로에 대한 연구의 일환으로 핵연료선정 연구가 수행되었으며, 경희대학이 UN 핵연료의 [하나로] 연구로에 조사시켜 핵연료 내부에 발생한 제논기체의 확산계수를 측정한 기초시험이 진행된 바 있다.

저자

M. Kheradmand Saadi, B. Bashiri

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2016

권(호)

87()

잡지명

Progress in Nuclear Energy

과학기술
표준분류

에너지

페이지

89~96

분석자

강*환

분석물

• 차세대 경수로의 대체 세라믹 연료의 특성.pdf [370,449 byte]

이미지변환중입니다.