핵재료공학 및 핵연료관리원자력기사 · 2023년09월17일 · 26/100
26.이산화우라늄 핵연료의 특징으로 옳지 않은 것은?
1
결정은 형석형입방정이며 융점은 2,850℃, 밀도는 10.96 g/cm3이다.
2
열전도도가 상온에서 약 1,500℃까지는 증가하다가 그 이상 온도에서는 감소한다.정답
3
연소 시 핵분열기체 방출은 소결체의 팽창(Swelling)을 유발하며 연소도가 증가할수록 커진다.
4
소결체는 연소 초기 조사에 의해 고체 내 결함이 증가하며 공극(Pore), 기포(Void)를 흡수하여 고밀화가 생긴다.
해설
이산화우라늄과 같은 세라믹구조에서, 온도에 따른 열전도도 양상은, 온도가 증가함에따라 자유전자에 의한 열전달 , 격자구조의 진동에 따른 열전달에 의해 지배된다. 저온에서는 자유전자에 의한 열전달이 지배적이고, 온도가 증가함에 따라 원자의 열진동에 의해 자유전자가 열을 전달해야하는 평균 행로가 길어진다. 이에 자유전자에 의한 열전달은 감소한다. 허나, 격자의 열진동에 의한 열전달은 증가하게 되는데 이들의 종합적인 영향을 고려하면, v 모양으로 열전도도는 감소하다 다시 증가하게 된다.