[원자력]원자력 발전의 반응기구(원리) 및 원자로

소개

A+받은 과목입니다.. 많은 도움되길 바래요~~

좋은 자료만 찾아서 정리했습니다..

목차

1.핵분열
(1)핵분열
(2)핵분열에 수반하여 방출되는 중성자
(3)핵분열로 방출되는 에너지
(4)핵분열 생성물

2.연쇄반응
(1) 중성자의 발생, 확산, 감속, 흡수 사이클과 연쇄반응이 성립되는 조건
(2)연쇄반응의 성립을 방해하는 원인과 그에 대한 대책

3.원자로
(1)원자로의 구성요소
(2)원자로의 종류

본문내용

1.핵분열

(1)핵분열
보통 볼 수 있는 원자핵반응에는 1개의 입자가 원자핵에 충돌, 반응하여 1∼2개의 입자를 방출하는 것이 많다. 출입하는 입자에 포함되는 중성자와 양성자의 합계는 1∼6개 정도이다. 그런데 특히 무거운 원자핵에서는 핵반응 결과 크게 2개로 나누어지는 경우가 있는데, 이를 핵분열이라고 한다.
핵분열이 일어나는 원인은 여러가지가 있지만, 실용적 측면에서 중요한 것은 열중성자의 흡수에 의해 일어나는 것이다. 이와 같은 핵분열을 일으키는 것으로는 우라늄-233, 우라늄-235 및 플루토늄-239 등의 3종류가 잘 알려져 있다. 이 가운데 자연에 존재하는 것은 우라늄-235뿐인데, 그것도 천연우라늄 속에 겨우 0.72%밖에 존재하지 않는다.
핵분열시에는 대량의 에너지가 방출되며, 또한 동시에 2∼3개의 중성자가 나온다. 이 중성자를 이용하여 반응을 적절히 지속적으로 일으키게 하는 것이 원자핵에너지의 이용이다. 핵분열이 일어나는 과정은 옆의 그림과 같을 것으로 생각된다. 우라늄-235는 중성자를 흡수하여 우라늄-236이 되는데, 이는 아주 불안정한 상태로서 원자핵 내에서 격렬한 진동을 일으키고, 이 때문에 핵은 가마니형→누에고치형→아령형으로 변형되며 마침내 쪼개져 2개의 파편이 되는 것이다. 그리고 그 때 물보라와 같은 형태로 2∼3개의 중성자가 날아 나오게 된다.

(2)핵분열에 수반하여 방출되는 중성자
우라늄-235의 핵분열은 중성자 흡수에 의해 시작되는데, 이 중성자를 다른 방법으로 발생시키려고 하면 그러기 위해서 막대한 에너지가 필요하여 애써 핵분열로 큰 에너지를 얻더라도 전체적으로는 별 의미가 없게 된다. 핵분열시에 새로운 중성자 2∼3개가 발생하는 것은 이런 측면에서 아주 중요하다.
발생한 중성자를 전부 다음 우라늄-235에 흡수시키는 것은 불가능하고, 여러가지 이유로 쓸모가 없어지는 중성자가 상당히 있기 때문에 1회의 핵분열로 발생하는 중성자의 수가 많으면 많을수록 다음 일이 수월해지는 것이다.
실제의 핵분열 1회 당 중성자 방출 수는 0에서 6개까지 있는데, 우라늄-235가 저속중성자를 흡수하여 분열하는 경우의 평균치는 2.43개이다.

참고자료

· 없음