원자로는 어떻게 핵분열 연쇄반응을 안전하게 제어하나요?

원자력발전소가 핵분열 연쇄반응을 일정하게 유지해야 한다고 배우는데, 제어봉 같은 장치가 이 반응 속도를 어떤 원리로 조절하는지 궁금합니다.

1개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.

    원자로는 핵분열의 주재료인 중성자를 정밀하게 제거하는 방식으로 연쇄반응을 제어합니다.

    쉽게 비유하면 원자로는 끓는 냄비와 같습니다. 불이 너무 세면 불을 줄이고 불이 꺼지려고 하면 불을 키워야 하듯이 원자로라는 냄비의 불을 조절하는 것을 제어봉과 감속재 입니다.

    핵분열은 우라늄 원자핵에 중성자가 부딪히면서 시작됩니다. 이후 연쇄적으로 반응이 일어나는데 이때 제어를 위해 중성자를 좋아하는 성질을 가진 붕소, 카드뮴 등으로 이루어진 재어봉을 넣어 중성자를 흡수해서 조절하게 됩니다.

    그래서 반응을 줄이고 싶을때는 제어봉을 원자로 안에 깊숙히 넣고 반응이 느려지면 제어봉을 뽑아내서 반응을 유도해서 반응속도를 높힙니다.

    감속재도 사용이 되는데 우라늄은 너무 빠른 중성자와 잘 부딪히지 않고 느린 중성자와 잘 부딪히기에 핵분열 직후의 빠른 중성자를 느리게 만들어줄 감속재를 사용하여 반응속도를 제어하기도 합니다.

    그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)

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