원자력 에너지 또는 원자력에 관한 짧은 에세이

1. 원자력이란 무엇인가요?

세상의 모든 물질은 원자로 구성되어 있고, 원자는 이를 둘러싸고 있는 핵과 전자로 구성되어 있습니다. 가벼운 원자핵의 융합과 무거운 원자핵의 분열은 에너지를 입출력할 수 있으며, 이를 각각 핵융합 에너지, 핵분열 에너지, 줄여서 핵에너지라고 합니다.

이 책에서 말하는 원자력에너지는 핵분열 에너지를 말한다. 앞서 말했듯이 원자력발전소의 연료는 우라늄이다. 우라늄은 중금속 원소입니다. 천연 우라늄은 세 가지 동위원소로 구성됩니다:

우라늄-235 함량 0.71%

우라늄-238 함량 99.28%

우라늄- 234 함량 0.0058%

우라늄-235는 자연에서 분열하기 쉬운 유일한 핵종입니다.

중성자가 우라늄-235 원자의 핵에 충격을 가하면 핵은 두 개의 가벼운 핵으로 쪼개져 동시에 2~3개의 중성선을 생성하고 에너지를 방출할 수 있습니다. 새로 생성된 중성자가 다른 우라늄-235 핵과 충돌하면 새로운 핵분열이 발생합니다. 연쇄반응에서는 에너지가 지속적으로 방출됩니다.

우라늄-235가 핵분열될 때 얼마나 많은 에너지가 방출되나요? 숫자를 기억해주세요.

우라늄-235 1kg이 완전히 핵분열될 때 방출되는 에너지는 표준 석탄 2,700톤이 연소할 때 방출되는 에너지와 같습니다.

2. 원자로의 원리

원자로는 연쇄분열반응이 일어나는 원자력발전소의 핵심설계이다. 원자로의 종류는 다양하며, 원자력발전소에서 가장 일반적으로 사용되는 것은 가압경수형 원자로이다.

가압경수로에는 먼저 핵연료가 있어야 합니다. 핵연료는 새끼손가락만한 크기의 이산화우라늄 소결체를 지르코늄 합금관에 넣고, 이 소결체를 채운 지르코늄 합금관 300개 이상을 조립해 연료 집합체를 이루는 것입니다. 대부분의 구성 요소에는 연쇄 반응의 강도와 반응의 시작과 끝을 제어하는 ​​제어봉 묶음이 포함되어 있습니다.

가압경수형 원자로는 물을 냉각수로 사용하여 주펌프에 의해 구동되는 핵연료집합체를 통과하여 핵분열로 발생하는 열에너지를 흡수한 후 원자로 밖으로 흘러나와 증기발생기로 들어가게 되는데, 열이 2차측으로 전달되는 곳입니다. 물은 증기로 바뀌어 전기를 생산하도록 보내지며, 주 냉각수 자체의 온도는 낮아집니다. 증기 발생기의 주 냉각수는 가열을 위해 주 펌프에 의해 원자로로 다시 보내집니다. 이러한 냉각수 순환 채널을 1차 루프라고 하며, 1차 루프의 높은 압력은 전압 조정기에 의해 유지 및 조절됩니다.

3. 원자력발전소란?

화력발전소는 석탄과 석유를 이용해 전기를 생산하고, 수력발전소는 물을 이용해 전기를 생산하며, 원자력발전소는 새로운 발전원이다. 원자력 발전소는 크게 두 부분으로 나눌 수 있습니다. 하나는 원자로 장치와 1차 루프 시스템을 포함하여 원자력 에너지를 사용하여 증기를 생산하는 부분입니다. 터빈 발전기 시스템을 포함하여 증기를 사용하여 전기를 생산하는 전통적인 섬.

원전에서 사용되는 연료는 우라늄이다. 우라늄은 매우 중금속입니다. 우라늄으로 만든 핵연료는 '원자로'라는 장치에서 핵분열을 거쳐 다량의 열에너지를 생성하고, 고압의 물을 이용해 그 열에너지를 빼내고 증기발생기에서 증기를 생성합니다. 발전기가 함께 회전하며 전력이 지속적으로 생성되어 전력망을 통해 사방으로 보내집니다. 이것이 가장 일반적인 가압수형 원자로 원자력 발전소가 작동하는 방식입니다.

선진국에서 원자력은 수십년 동안 발전의 역사를 갖고 있으며, 원자력은 성숙한 에너지원이 되었다. 우리나라의 원자력산업은 40년 이상의 역사를 가지고 있으며 지질조사, 채굴에서부터 부품가공, 후처리에 이르기까지 상당히 완벽한 핵연료주기체계를 구축하였으며 다년간의 안전성을 보유하고 있습니다. 관리 및 운영 경험은 완벽한 전문 기술과 우수한 기술을 갖춘 팀을 보유하고 있습니다. 원자력 발전소의 건설과 운영은 복잡한 기술이다. 우리나라는 현재 자체 원자력 발전소를 설계, 건설 및 운영할 수 있습니다. 친산 원자력발전소는 우리나라 자체에서 연구, 설계, 건설되었습니다.

4. 원자력발전소란 무엇인가요?

전력은 발전소에서 생산됩니다. 우리는 석탄이나 석유를 태우는 화력 발전소가 있고, 수력 발전에 의존하는 수력 발전소가 있으며, 풍력, 태양 에너지, 지열 에너지, 조력 에너지, 파력 에너지에 의존하는 소규모 또는 실험적인 발전 장치도 있다는 것을 알고 있습니다. 에너지, 바이오가스로 전기를 생산합니다. 원자력발전소는 원자핵에 포함된 에너지를 이용해 대규모로 전기를 생산하는 새로운 형태의 발전소이다.

원전에서 사용되는 연료는 우라늄이다. 우라늄은 매우 중금속입니다. 우라늄으로 만든 핵연료는 '원자로'라는 장치에서 핵분열을 거쳐 다량의 열에너지를 생산하고, 고압의 물을 이용해 그 열에너지를 빼낸 뒤 증기발생기에서 발생시켜 사방으로 보낸다. 전력망을 통해. 이것이 가장 일반적인 가압수형 원자로 원자력 발전소가 작동하는 방식입니다.

5. 방사능이란 무엇입니까

약 100년 전에 과학자들은 특정 물질이 세 가지 유형의 광선, 즉 α(알파)선, β(베타)선 및 γ를 방출할 수 있음을 발견했습니다. (감마) 광선.

나중에 연구를 통해 α선은 α 입자(헬륨 핵)의 흐름이고, β선은 β 입자(전자)의 흐름이라는 것이 입증되었으며, 이를 총칭하여 입자 방사선이라고 합니다. 비슷한 것에는 광선, 우주선 등에 부딪히는 것이 포함됩니다. 감마선은 전자기파라고 불리는 매우 짧은 파장을 갖는 전자기파입니다. 엑스레이 등도 비슷합니다.

이 광선의 일반적인 특징은 다음과 같습니다. 1. 물질을 어느 정도 투과하는 능력이 있습니다. 2. 인간의 오감으로 감지할 수는 없지만 사진 필름을 민감하게 만들 수 있습니다. .특정 물질을 조사하면 가시적인 형광을 발산할 수 있습니다. 4. 물질을 통과할 때 이온화가 발생합니다.

광선은 주로 이온화를 통해 생명체에 일정한 영향을 미칩니다.

우리가 먹는 음식, 우리가 사는 집, 심지어 우리 몸에도 광선을 방출할 수 있는 물질이 들어있습니다. 우리 모두는 야광시계를 차고, 엑스레이 검사를 받고, 비행하고, 담배를 피울 때 일정량의 방사선을 받습니다. 그러나 과도한 방사선량은 건강에 해로운 영향을 미칠 수 있습니다.

방사능을 측정하는 두 가지 단위

6. 원자로란?

원자로는 핵분열 연쇄반응을 유지하고 제어할 수 있는 단위입니다. 핵열 에너지를 변환 장치를 달성합니다.

원전에서 사용하는 가압수형 원자로는 두꺼운 강철 원통형 외피를 갖고 있으며 허리 부분에 여러 개의 물 유입구와 배출구가 있는 900메가와트 가압수형 원자로로, 압력용기는 12개이다. 높이는 3.9m, 지름은 3.9m, 벽 두께는 약 0.2m이다.

압력용기 내부에는 핵연료 집합체와 제어봉 집합체로 구성된 원자로 노심이 있다. 그 틈새로 물이 흐릅니다. 여기서 물은 두 가지 역할을 하는데, 하나는 중성자가 우라늄-235 핵에 쉽게 흡수될 수 있도록 속도를 늦추는 것이고, 다른 하나는 열을 방출하는 것입니다. 900메가와트 가압수형 원자로는 일반적으로 약 80톤의 이산화우라늄을 포함하는 157개의 연료 집합체를 포함합니다.

압력용기 상단에는 제어봉 구동장치가 장착돼 있어 제어봉의 위치를 ​​변경해 원자로를 열고 정지(비상정지 포함)할 수 있으며 출력도 조절할 수 있다. .

7. 원자력사고란?

일반적으로 원자력시설(원전 등)에서 사고가 발생하여 방사성물질이 누출되어 사고가 발생하는 것을 말한다. 규정된 한도를 초과하거나 이에 상응하는 노출을 작업자와 대중이 겪게 되는 것을 원자력 사고라고 합니다. 물론 원자력사고의 심각도는 넓은 범위를 가질 수 있다. 통일된 이해기준을 갖기 위해 원자력시설에서 안전에 중요한 사고는 국제적으로 7단계로 구분된다.

표를 보면 알 수 있듯이 4~7등급만 '사고'라고 부른다. 레벨 5 이상의 사고는 현장 외부 비상 계획의 이행을 요구합니다. 이러한 유형의 사고는 세계에서 세 번만 발생했습니다(소련의 체르노빌 사고, 영국의 윈드스켈 사고, 스리마일 섬 사고). 미국에서 발생한 사고.