고속증식로란 무엇인가요?

고속중성자 증식로란 고속 중성자를 흡수해 핵분열을 일으키는 원자로를 말한다.

고속증식로에 사용되는 핵연료는 플루토늄-239이다. 노심 주위에는 우라늄-238의 천연 함유량이 99.28%로 핵분열성 원소가 아니기 때문에 사용할 수 없다. 그러나 고속 중성자로에서 우라늄-238은 플루토늄-239의 핵분열로 방출된 중성자를 흡수하여 새로운 플루토늄-239로 변환됩니다. 플루토늄-239 핵분열은 우라늄-235 핵분열보다 더 많은 중성자를 방출합니다. 또한 고속 중성자 원자로는 감속재를 필요로 하지 않으므로 흡수되는 중성자의 손실이 줄어듭니다.

따라서 핵분열 반응을 유지하는 것 외에도 핵분열로 생성된 중성자는 우라늄-238에 흡수되어 새로운 플루토늄-239를 생성할 수 있다.

이는 고속중성자로는 핵연료를 사용하면서도 열중성자로에서 사용할 수 없는 우라늄-238을 사용 가능한 핵연료인 플루토늄-239로 바꾸고, 플루토늄-239를 생산한다는 뜻이다. 사용된 것보다 더 많은 양을 핵연료 증식이라고 합니다. 증식로를 사용하는 원자력발전소는 열중성자로를 사용하는 원자력발전소보다 훨씬 더 많은 전력을 생산할 수 있음을 알 수 있다.

분명히 고속 중성자로는 15~20년 동안 계속 작동하면 새로운 원자로에 그 자체와 동일한 출력을 갖출 수 있을 만큼 충분한 핵연료를 축적할 수 있습니다. 사람들은 이를 핵연료 생산이라고 칭찬합니다. 식물.

고속 중성자로는 핵연료를 대폭 늘릴 수 있을 뿐만 아니라 청정도와 열효율이 높다는 장점도 있다. 현재 세계 여러 나라에서 고속 중성자로 개발이 활발히 진행되고 있다.

프랑스는 '피닉스' 고속 중성자로와 '슈퍼 피닉스' 고속 중성자로를 건설했는데, 둘 다 통합 풀 구조를 채택하고 있다.

이집트 신화에서는 상서로운 새인 봉황이 500년을 주기로 분신하다가 열반을 겪다가 부활한다. "피닉스 너바나(Phoenix Nirvana)"가 그 이유입니다. 프랑스인이 고속 중성자 원자로에 붙인 이름이 독특하고 이 원자로의 특성과 일치한다고 할 수 있습니다.

원자로 용기는 직경 22m, 높이 10m, 벽 두께 35~50mm의 대형 스테인리스 스틸 풀이다. 두꺼운 강철과 콘크리트 덮개로 이루어진 이 강철 풀에는 원자로 노심 외에도 1차 나트륨 펌프와 나트륨-나트륨 열교환기가 있어 방사성 나트륨이 원자로 용기를 떠나지 않도록 합니다. 1차 회로의 나트륨은 핵연료를 아래에서 위로 통과하며 545°C로 가열됩니다. 그런 다음 나트륨-나트륨 열 교환기에 들어갑니다.

동시에 같은 두께의 강철 용기가 원자로 용기 외부에 포장됩니다. 전체 장치는 1미터 두께의 콘크리트 격납 쉘에 설치되어 있어 강력하게 강화되고 보호됩니다.

1991년 세계 원전 통계표에는 고속중성자로 원전이 9개나 나오는데, 실제로 가동 중인 프랑스의 '슈퍼 피닉스' 원자로는 그 중 하나다.

그러나 복잡한 기술과 높은 안전 요건으로 인해 고속 중성자로의 비용은 극도로 높으며, 투자 비용은 가압경수형 원자로 원전의 약 5배에 달합니다.

또 다른 예로 러시아는 현재 4기의 고속 중성자로를 가동 중이며, 80만kW급 고속 중성자로를 건설하고 있다.

일본의 고속 중성자로 프로토타입은 1994년에 건설됐다. 경제성 검증을 거쳐 2004년에 고속 중성자로가 건설될 예정이다.

고속 중성자로는 미래 에너지 무대에서 중요한 역할을 할 것으로 예상된다.