일반기술

중성자감속재가내장된핵연료펠릿

본 기술은 원자력 에너지를 이용하기 위하여 원자로에 투입하여 에너지를 발생시키는 핵연료에 관한 것이다. 특히 핵연료의 사용효율을 극대화 한 중성자 감속재가 내장된 핵연료 펠릿에 관한 것으로 기존의 핵연료 펠릿은 성분이 균일하게 분포한 원통형으로 제작되어서 핵연료의 연소시에 중성자의 자기차폐효과로 인하여 펠릿의 내부는 외부에 비하여 연소의 정도가 약하여 비효율적인 사용이 되므로 비경제적이며, 역으로 연료의 효율을 높이기 위하여 펠릿의 직경을 작게 하면 핵연료봉의 안정성이 낮아지며 또한 중성자 흡수물질이 원자로에 많아지고 원자로의 상부 쪽은 감지 및 냉각기능을 하는 물의 기포가 발생하여 중성자 감속기능이 급격히 낮아지는 문제점이 있었다. 본 기술에서는 핵연료의 연소시 중성자의 자기 차폐 효과를 최소화하여 핵연료의 연소를 균일하게 유도함과 동시에 핵연료봉의 안정성을 갖도록 한 중성자 감속제가 내장된 핵연료 펠릿을 제공하는데 그 목적이 있다.본 기술에 의한 핵연료 펠릿은 중성자의 자기 차폐 효과를 최소화하여 핵연료의 연소를 균일하게 유도한다.또한 펠릿의 직경을 크게 할 수 있으므로 핵연료봉의 기계적 안전성을 높임과 함께 원자로 내에 중성자 흡수물질을 최소화 할 수 있다. 또한 원자로 상부에서 발생하는 기포에 의한 중성자 감속 방해현상을 감소시킬 수 있으므로 중성자 경제성을 제고할 수 있다. 이처럼 본 기술에서는 핵연료 펠릿의 내부에 중성자의 에너지를 흡수하여 중성자가 쉽게 핵분열을 할 수 있는 상태로 유도하여 줌으로서 연료의 균일한 완전연소를 통한 에너지 효율을 향상시키며, 따라서 연료비를 절감하도록 하여 경제적인 이익을 수반하며, 특히 고준위 방사성폐기물의 생성량을 감소시키므로 환경오염 문제를 해소할 수 있기 때문에 효율을 향상시키는데에 매우 유용하다.