원자력의 방출, 통제, 이용은 20 세기의 주요 과학 기술 성과 중 하나이다. 원자력은 원자핵분열 연쇄반응이 방출하는 에너지이므로 원자력이라고도 한다. 핵분열과 체인형 반응은 원자로에서 진행되기 때문에 원자로는 원자력 발전소의' 보일러' 이다.

현재 대부분의 원전은 경수로 원자로를 사용하고 있다. 경수원자로는 우라늄 -235 를 연료로, 물은 완만제로 고속 중성자를 감속시키고 냉각제로 사용한다. 발전력이 654.38+0 만 킬로와트인 경수로 하루에 약 3 킬로그램의 우라늄 -235 를 사용한다. 이용량은 적지만 천연 우라늄 매장량이 제한되어 있어 약 1000 년 사용 가능이 확인됐다. 이 중 우라늄 -235 는 0.7% 안팎, 99.3% 는 우라늄 -238 에 그쳤다. 우라늄 -235 와 우라늄 -238 은 모두 우라늄의 동위원소로, 그들의 원자핵은 분열될 것이다. 그러나 우라늄 -235 는 독자적인 분열 방식을 가지고 있다. 그중 핵이 핵을 맞히면 원자핵은 무게가 거의 같은 두 부분으로 나뉘는데, 우라늄 -238 은 이러한 분열 패턴을 가지고 있지 않기 때문에 경수로 쓸 수 없다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 핵명언) 그래서 오늘날의 원전 핵연료에서 우라늄 -235 는' 양질의 석탄' 과 같고 우라늄 -238 은' 석탄 맥석' 처럼 핵폐기물로만 쌓여 환경을 오염시키는' 공해' 가 될 수밖에 없다.

과학자들은 이러한 문제를 해결하기 위해 우라늄 자원을 최대한 활용하기 위해 또 다른 유형의 원자로인 고속 중성자 원자로 ('고속 원자로') 를 개발하고 있다. 고속 원자로는 우라늄 -235 대신 플루토늄 -239 를 연료로 사용하지만 우라늄 -238 은 핵심 연료 플루토늄 -239 의 외곽 재생 지역에 배치된다. 플루토늄 -239 핵분열 반응에 의해 방출되는 고속 중성자는 주변 재생 지역에서 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 변환하는데, 재생률은 소비율보다 높고 핵연료는 더 많이 타 오르고 빠르게 증식하기 때문에 이런 원자로는' 고속 중성자 증식원자로' 라고도 불린다. 고속 중성자 원자로가 보급되면 우라늄 자원의 이용률이 50-60 배 높아지고 우라늄 -238 의 대량 축적과 낭비 및 환경오염 문제가 해결될 것으로 계산됐다.

기술적으로 빠른 더미는 경수로보다 훨씬 어렵다. 하지만 독특한 장점으로 미국, 프랑스, 일본, 독일, 러시아 등은 모두 고속 중성자 원자로를 적극 발전시키고 있다. 일찍이 1967 년에 프랑스는 실험용 원자로를 건설했다. 1974 년, 250,000 킬로와트 고속 중성자 원자로가 가동되었습니다. 1984 년1.20,000 킬로와트의 대형 상업용 고속 원자로 원자력 발전소가 건설되었습니다. 일본도 수출전력이 30 만 킬로와트인 고속 중성자 원자로를 설계했다. 우라늄 혼합 산화물은 핵핵의 핵연료로, 우라늄 238 은 핵심 주위에 있다. 이런 빠른 더미는 우라늄 자원 활용도를 50 배 높일 수 있으며, 경제적, 사회적 이득이 매우 뚜렷하다. 이 다섯 가지 외국 외에도 호주 노르웨이 스페인 스웨덴 스위스 이탈리아 중국도 관련 연구를 적극 전개하고 있다.

1970 년대 이후 원자력은 평화사업에 사용되어 급속한 발전을 이루었다. 원전은 우후죽순처럼 점차 화석연료 발전소를 교체하여 에너지 무대의 주역이 되었다. 전 세계에 400 여 개의 원자력 발전소가 있으며 발전량은 세계 총 발전량의 약 17% 를 차지하는 것으로 집계됐다. 그 중 원자력 발전이 가장 빠른 나라인 프랑스는 원자력 비중이 이미 40% 에 달했다. 원자력은 에너지가 크고, 점유 면적이 작고, 안전하고, 지형에 구애받지 않고, 연료 수송이 편리하다는 장점을 가지고 있으며, 광범위한 발전 전망을 가지고 있다. 우리나라 진산, 대아만 원전이 완공되면 10 원전도 건설된다. 고속 중성자 원자로는' 핵연료 생산공장' 이라고 불리며 원자력의 기묘한 송이로 미래의 에너지 무대에서 중요한 역할이다.