[화공양론설계] 50만kW급 원자력발전소 설계

소개

50만kW의 전력을 생산하기 위한 원자력 발전소의 FLow Chart를 그리고 각각의 Unit에 대한 수지식을 대입하여 발전소 설계를 완성한 뒤, 현 우라늄 단가와 세금 인건비 등을 계산하여 전력판매량과 발전단가, 순이익을 계산한 레포트입니다.

목차

제 1편 원자력 발전
1. 원자력 발전이란?
2. 원자력 발전의 원리
1) 핵분열
2) 연쇄반응
제 2편 방사성 폐기물
1. 방사성 폐기물이란?
2. 방사선 폐기물이란?
3. 방사선 폐기물에 대한 규정
제 3편 환경문제
1. 온배수 확산 및 영향
2. CO 배출
제 4편 원자력 발전소 설계
제 5편 비용 및 발전단가 계산

본문내용

제 1편 원자력 발전

1. 원자력 발전이란?

원자력의 평화적 이용 중 대표적인 발전방식이다. 1942년 12월 E.페르미가 핵분열 연쇄반응을 발견한 이후, 1954년 6월 소련에서 세계 최초의 원자력발전소인 OBNINSK(흑연감속형원자로:5MW)가 가동되기 시작했다. 1956년 10월 영국에서는 CALDER HALL-1(기체냉각형원자로, GCR:60MW) 원자력발전소가 가동되었고, 미국에서는 1957년 12월 SHIPPINGPORT(가압경수형원자로, PWR:100MW)가 상업운전을 개시하였다.
한국은 1962년 3월 TRIGA MARK-2 연구용 원자로(열출력 100KW)가 가동된 이후 1978년 4월 고리(古里)1호기(가압경수형원자로:587MW)가 최초로 상업운전을 개시하면서 본격적인 원자력시대를 열었다.

2. 원자력 발전의 원리
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 여러 가지가 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.
핵분열 시에는 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.

참고자료

· 없음