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[대학생기자단2기]원자력발전소도 원자폭탄처럼 터질 수 있을까?

  • 2013.02.15.
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먼저 배경지식을 설명해드릴게요.

원자력발전소와 원자폭탄 모두 핵분열을 기초로 하여 만들어집니다.

핵분열이란 크고 무거운 원자핵이 쪼개지면서 막대한 에너지를 내게 되는것입니다.

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연쇄핵분열이 천천히 일어나게 하는곳이 원자력발전소고 순식간에 일어나는것이 원자폭탄이지요

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천연우라늄과 저농축우라늄은 원자로에 쓰이고 20%정도 농축우라늄은 연구용원자로에 쓰입니다.

핵무기에는 고농축우라늄이 사용되지요.

핵무기를 위해서는 임계질량 이상의 질량이 필요합니다.

 ĸO_1_~1출처 : 위키피디아

주로 원자폭탄에 쓰이는 플루토늄239와 우라늄235를 보면 10kg 과 52kg 이네요. (반사체(reflector)를 쓰면 줄어듭니다)

100% 농축되고, 이정도 질량이 구형으로 있으면 혼자서 터진다는 의미입니다.

하지만 원자력발전소에서 쓰이는 연료는??

일단 모양도 임계질량에 도달하기 쉬운 구형이 아닌 기둥모양이지요. 또한 제어봉으로 연쇄반응을 잘 조절하고 있습니다.
게다가 2~4%정도 저농축 우라늄이기 때문에 원자폭탄과 같은 빠른 연쇄반응은 불가능하다는것입니다.

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 ‘핵연료는 핵무기 처럼 터질수는 없다’가 정답이지요.

간단히 비유하면 맥주와 순수알콜정도로 비교할 수 있겠네요.
알콜은 활활 타지만 맥주는 아무리 불을 붙이려 해도 불이 붙지 않지요.

 

1. 후쿠시마 원전에서 일어났던 폭발은 무엇인가요??

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후쿠시마 원전에서 일어난 폭발은 ‘수소폭발’입니다.

대부분의 금속은 고온에서 물과 접촉시 수소가 발생합니다.

이 수소는 외부 자극에 의해 쉽게 폭발하기 때문에 문제가 되는것이지요. 이전까지 원전 설계에서는 수소 대량 발생 가능성을 중요하게 보지 않았던것같습니다.

그래서 후쿠시마 사고 이후 원전 안전성을 강화하기 위해 수소제거설비를 장착하게 된것이지요.

 

2. 체르노빌 원전은 어떤 폭발이었나요?

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체르노빌 원전은 ‘증기폭발’입니다. 쉽게 말해 물이 갑자기 수증기로 팽창하면서 만든 압력으로 폭발을 일으키는거지요.

물은 100도에서 끓는데 갑자기 대량의 수천도의 금속과 닿게 된다면 폭발이 일어나게 됩니다.

게다가 체르노빌원전은 어떠한 격납용기, 격납건물도 없었기 때문에 건물이 크게 날라갔고 방사능물질 배출도 후쿠시마보다 훨씬 많았지요.

 

3. 후쿠시마 사고때 재임계를 걱정한 이유는 왜인가요?

핵연료가 타는 원리는 핵분열에서 나온 중성자를 물로 감속시켜서 다시 핵분열을 일으키는것인데,

후쿠시마 사고시에는 핵연료 냉각수가 다 증발했기 때문에 임계상태에 있기는 불가능했습니다.

재임계를 걱정한것은 핵연료가 녹아 내렸고, 물과 접촉했을 경우 중성자의 감속이 일어나서 다시 연쇄반응이 일어나는것이 아니냐라는 걱정이 있었지만 일어날 가능성이 매우 낮기 때문에 재임계가 일어나지는 않았습니다.

 

수도권팀

– 작성자 : SNS 대학생 기자단 2기 슈켓
– 원글 : http://blog.naver.com/schrocat/70162769513

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