핵재료공학 및 핵연료관리원자력기사 · 2022년09월18일 · 37/100
37.핵연료 피복관에 대해 올바르게 설명한 것은?
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Al 합금 피복관은 상온에서의 높은 연성으로 상업용 원자로에 쓰인다.
2
Zr 피복관 제조공정에 사용되는 Zr 광석을 Zircon Ingot이라고 한다.
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Zrcaloy-4는 Zircaloy-2에서 Ni을 제거하고 Fe를 증가시킨 것이다.정답
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Stainless Steel은 Zr에 비해 열전도도가 높고 열중성자 흡수단면적이 작아야 한다.
해설
Zircaloy 합금 특성. - 지르코늄은 열 중성자 흡수단면적이 0.18barn으로 매우 적으며 기계적 성질과 내식성이 우수하고 핵연료의 이산화 우라늄과의 양립성도 우수하다. zircaloy 1 : 장기간의 부식실험 결과 내식성이 저하, 실용화 x zircaloy 2 : 내부식성 개선을 위하여 Sn, Fe, Cr, Ni 을 첨가 -> BMR 의 핵연료 피복재로 사용 zircaloy 4 : 2에서 Ni 함량을 줄이고 Fe 함량을 증가시켜 기계적 특성을 개선 -> PWR 과 CANDU 에서 사용 -> 물과 부식반응 중에 수소흡수현상을 방지하고자 개발 AI 합금 피복재 : 융점이 낮아 (약 600도) 100도 이하의 연구용 원자로에 사용 스테인리스강 피복재 : 열전도도가 낮고 열중성자 흡수단면적이 zircaloy 에 비해 10배다.