현재 위치 - 법률 상담 무료 플랫폼 - 특허 조회 - 고속 중성자 원자로
고속 중성자 원자로
현재 원전 중 대부분이 경수로를 사용하고 있다. 경수로는 우라늄 -235 를 연료로 하고, 물을 완속제로 사용하는 것은 고속 중성자를 감속시키고 냉각수를 만드는 것이다. 발전력이 1 만 킬로와트인 경수로 하루에 약 3 킬로그램의 우라늄 -235 를 사용한다. 사용량은 많지 않지만 천연 우라늄 매장량이 제한되어 약 1 년 동안 사용할 수 있는 것으로 밝혀졌는데, 이 중 우라늄 -235 는 약 .7%, 99.3% 는 우라늄 -238 이다. 우라늄 -235 와 우라늄 -238 은 모두 우라늄의 동위원소이며, 그것들의 원자핵은 모두 갈라지지만, 우라늄 -235 는 독특한 분열 방식을 가지고 있는데, 그중 핵이 그 핵에 부딪힐 때 원자핵은 무게가 거의 같은 두 부분으로 분열되고, 우라늄 -238 은 이러한 분열 방식을 가지고 있지 않기 때문에 경수로 쓸 수 없다. 따라서 오늘날 원자력 발전소의 핵연료에서 우라늄 -235 는' 양질의 석탄' 과 같고 우라늄 -238 은' 석탄 맥석' 처럼 핵폐기물로 쌓여 환경을 오염시키는' 공해' 가 될 수밖에 없다. < P > 이 같은 문제를 해결하기 위해 우라늄 자원을 최대한 활용하기 위해 과학자들은 연구, 또 다른 형태의 원자로, 즉' 고속 중성자 원자로' 를 개발하고 있다. 고속 원자로는 우라늄 -235 를 사용하지 않고 플루토늄 -239 를 연료로 사용하지만, 핵연료 플루토늄 -239 의 외곽 재생 구역에 우라늄 -238 을 넣는다. 플루토늄 -239 가 핵분열 반응을 일으킬 때 방출되는 고속 중성자는 주변 재생 지역에 설치된 우라늄 -238 에 흡수되고 우라늄 -238 은 곧 플루토늄 -239 로 변한다. 이런 식으로 플루토늄 -239 분열은 에너지를 생성하면서 우라늄 -238 을 사용 가능한 연료 플루토늄 -239 로 끊임없이 변화시키고 있으며, 재생 속도는 소비속도보다 빠르며 핵연료가 더 많이 타 오르고 빠르게 증식하기 때문에 이런 원자로는' 빠른 증식로 불린다. 빠른 중성자 원자로의 보급 응용과 같은 우라늄 자원의 이용률이 5 ~ 6 배 높아지고 대량의 우라늄 -238 누적 낭비, 오염 환경 문제가 해결될 것으로 계산됐다. < P > 기술적으로는 경수로보다 속더미가 훨씬 어렵다. 하지만 독특한 장점을 가지고 있기 때문에 미국, 법, 일, 독일, 러시아 등은 모두 고속 중성자 원자로를 적극적으로 개발하고 있다. 일찍이 1967 년에 프랑스는 실험용 원자로를 건설했다. 1974 년에 25 만 킬로와트의 고속 중성자 원자로가 가동되었다. 1984 년에는 또 12 만 킬로와트의 대형 상업용 고속 원자로 원전이 건설되었다. 일본도 수출전력이 3 만 킬로와트인 고속 중성자 원자로를 설계했다. 핵핵연료는 우라늄-플루토늄 혼합 산화물을 사용하며, 핵의 외곽은 우라늄 -238 로 우라늄 자원의 활용도를 5 배 높일 수 있으며, 경제적, 사회적 이득이 뚜렷하다. 앞서 언급한 5 개국 외에도 호주 노르웨이 스페인 스웨덴 스위스 이탈리아 우리나라도 관련 연구를 적극 전개하고 있다. < P > 197 년대 이후 원자력은 평화사업에 사용되어 비약적인 발전을 이루었고, 원전은 우후죽순처럼 점차 석화연료발전소를 교체하여 에너지 무대의 주인공이 되는 기세가 있다. 현재 전 세계에 이미 원자력 발전소 4 여 대가 있으며, 발전량은 전 세계 발전량의 약 17% 를 차지하고 있는 것으로 집계됐다. 그 중 원자력 발전이 가장 빠른 나라인 프랑스, 원자력의 점유율은 이미 4% 를 차지했다. 원자력은 에너지가 많고, 점유 면적이 적고, 안전하고 믿을 만하며, 지형에 구애받지 않고, 연료 수송이 편리하다는 장점을 가지고 있으며, 광범위한 발전 전망을 가지고 있다. 우리나라는 진산, 대아만 원전이 완공되면 원전 1 개를 더 건설할 예정이다. 핵연료 생산공장' 으로 불리는 고속 중성자 원자로는 원자력 중의 기묘한 것으로 미래의 에너지 무대에서 중요한 역할이다. 고속 원자로의 예로는 일본 츠성현 동해촌의 상양원자로와 후쿠이 현 돈허시의 문수원자로가 있다