원자력발전 전력생산방법이 궁금합니다

Question

원자력 발전소는 어떻게 전력을 생산하는지 궁금합니다 다른에너지에비해서 많은 에너지를 생산하다고 해서 원자력 발전의 과정이 궁금해요

Answer 1

우라늄원자에 중성자를 충돌시키면 핵분열이 일어나고, 이때 분열하면서 엄청난 열이 발생됩니다.

핵연료봉에 저장된 핵연료에서 위와같이 분열이 일어나고 열이 발생되어 뜨거워 집니다.

이때 연료봉 주위로 물을 흐르게하여 이물이 끓고 증기를 만들고 증기의 힘에의해 발전기 터빈을 돌려 전기를 생산합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

원자력 발전소는 현재 우라늄 기반의 핵분열을 사용해요.

우라늄은 동위원소가 꽤 많은데요. 그 중 우리는 U235를 사용합니다. 우라늄 봉에는 U235가 압축되어 들어가 있어요. 보통 1품위 우라늄광산이라고 해도 U235의 비율이 그렇게 높지 않아요. 지구는 이미 나이가 45억년정도 되었고, U235의 반감기는 7억년정도니까요.

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이 압축된 우라늄 연료봉이 있고요. 여기에 중성자를 발생시키게 됩니다. 물은 중성자를 흡수하기도 하지만, 대부분은 빠른 중성자의 속도를 낮추어주어서 감속하는 역할을 합니다.

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속도가 느린 중성자가 우라늄 원자핵과 충돌하게 되는데, 이 때 핵분열이 됩니다. 그러면서 에너지를 방출하고, 일반적으로 핵분열 한번에 2-3개의 중성자를 또 방출하게 되죠. 그래서 연쇄반응이 발생합니다. 고속중성자는 U238에 의해서 포집되기도 하고, 물에 의해서 감속되어 열중성자 형태로 바뀌게 되죠.

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이 과정을 거쳐서 물의 온도가 올라가게 됩니다. 물의 온도가 올라가면 100도씨에서 끓게되는데, 여기에 엄청난 압력을 가하면, 물의 끓는점이 300도씨 이상이 되게 할 수 있습니다. 그 물을 가지고 2차 물을 끓이고, 이 끓인 물이 증기 터빈을 돌려서 발전이 되는거예요.

Answer 3

안녕하세요. 김계민 과학전문가입니다.

우라늄과 같은 무거운 원자핵이 중성자를 흡수하면 서로 다른 두개의 새로운 원자핵으로 분열되는데 이를 핵분열이라 합니다.

이때 2∼3개의 중성자와 막대한 에너지(열)를 내는데, 원자력 발전은 이때 발생한 열로 물을 증기로 바꾸어 발전을 하는 것입니다.