붕괴열: 두 판 사이의 차이

2018년 4월 2일 (월) 09:06 판

Decay Heat. 방사성물질의 붕괴에 의해 발생하는 열. 방사성물질은 α선, β선 또는 γ선 등의 방사선을 방출하는데 이들 방사선의 에너지는 주변의 물질에 흡수되어 최종적으로는 열로 변한다.

자연적으로는 우라늄, 토륨, 방사성 칼륨 등 천연 방사성 핵종이 붕괴하면서 생기는 붕괴열을 말하며 이들 천연 붕괴열은 지구내부의 주요한 열원으로 작용하고 지열의 원천이 된다.

원자로 공학에서는 원자로에서 핵연료가 연소하면서 생성된 방사성 핵분열생성물과 액티나이드 핵종이 붕괴하면서 생기는 열을 말한다.

원자로에서는 운전을 정지하여도 정지하기 전에 생성된 방사성물질이 안정된 원소로 변환될 때 까지 붕괴하기 때문에 지속적으로 열을 방출한다. 정지 직후는 운전 중 출력의 약 7 %에 해당하는 열을 방출하며 시간이 지남에 따라 급격하게 줄어든다.

그러나 만일 붕괴이l 냉각을 통해 노심에서 제거되지 않으면 열이 누적되어 핵연료 피복재를 녹이고 궁극적으로 핵연료 자체를 녹이는 용융상태로 만들 수 있다. 바로 후쿠시마원전 사고에서 이런 사태가 발생했다. 가상사고를 포함하여 어떠한 운전조건하에서도 붕괴열을 높은 신뢰 수준으로 제거하여 원자로를 일정온도 이하로 유지시키도록 하는 것이 원전 안전설계의 핵심적 과제 중 하나이다.

사용후 핵연료의 붕괴열이 천연 상태의 우라늄 수준으로 낮아지는데 걸리는 시간은 방사성 핵분열생성물의 경우 약 300년이 소요되고 초우라늄원소은 수만년이 걸리기 때문에 이들 핵종의 처리, 중간자장과 영구처분이 사용후핵연료 관리의 핵심적 과제이다. 특히 핵연료 연소 과정에서 생성된 Pu 등 초우라늄원소는 핵연료 원료로 사용하거나 변환로에서 소멸처리할 수도 있다. 회수하여 재활용하거나 소멸처리할 경우 고준위 폐기물의 양을 대폭 줄일 수 있다.

이 자료의 최초 작성 및 등록 : 박 찬오(SNEPC) copark5379@snu.ac.kr

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 그러나 만일 붕괴이l 냉각을 통해 노심에서 제거되지 않으면 열이 누적되어 핵연료 피복재를 녹이고 궁극적으로 핵연료 자체를 녹이는 용융상태로 만들 수 있다. 바로 후쿠시마원전 사고에서 이런 사태가 발생했다. 가상사고를 포함하여 어떠한 운전조건하에서도 붕괴열을 높은 신뢰 수준으로 제거하여 원자로를 일정온도 이하로 유지시키도록 하는 것이 원전 안전설계의 핵심적 과제 중 하나이다.
-사용후 핵연료의 붕괴열이 천연 상태의 우라늄 수준으로 낮아지는데 걸리는 시간은 방사성 핵분열생성물의 경우 약 300년이 소요되고 '''[[초우라늄원소]]'''은 수만년이 걸리기 때문에 이들 핵종의 '''[[사용후핵연료처리|처리]]''', 중간자장과 '''[[사용후핵연료처분|영구처분]]'''이 사용후핵연료 관리의 핵심적 과제이다. 특히 핵연료 연소 과정에서 생성된 Pu 등 초우라늄원소는 핵연료 원료로 사용할 수 있기 때문에 이를 회수하여 재활용할 경우 고준위 폐기물의 양을 대폭 줄일 수 있다.
+사용후 핵연료의 붕괴열이 천연 상태의 우라늄 수준으로 낮아지는데 걸리는 시간은 방사성 핵분열생성물의 경우 약 300년이 소요되고 '''[[초우라늄원소]]'''은 수만년이 걸리기 때문에 이들 핵종의 '''[[사용후핵연료처리|처리]]''', 중간자장과 '''[[사용후핵연료처분|영구처분]]'''이 사용후핵연료 관리의 핵심적 과제이다. 특히 핵연료 연소 과정에서 생성된 Pu 등 초우라늄원소는 핵연료 원료로 사용하거나 변환로에서 소멸처리할 수도 있다. 회수하여 재활용하거나 소멸처리할 경우 고준위 폐기물의 양을 대폭 줄일 수 있다.
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 [[분류:원자력용어]]

붕괴열: 두 판 사이의 차이

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