원자력발전으로 전기를 만들어내는 원리는 무엇인가요?

Question

우리나라에서 원자력발전의 비중이 높잖아요, 원자력발전으로 전기를 만들어내는 원리는 무엇인가요? 그리고 원자력발전에도 일정한 화석연료가 있어야 한다는게 사실인가요?

고운푸들16 · Accepted Answer

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.원자력 발전은 물을 끓여서 증기를 만들고 이 증기로 터빈과 발전기를 돌려 전기를 생산합니다.사실 일반 화력발전방식과 다른 점은 화력 발전은 화석연료를 연소시켜 발생하는 열로 물을 증기로 만들지만 원자력발전은 우라늄이 핵분열 할 때 발생하는 열로 물을 증기로 만든다는 점입니다.즉, 원자력 발전은 우라늄의 핵분열에서 발생하는 막대한 에너지로 물을 증기로 바꾸어 발전을 하는 것이죠.하지만, 말씀하신 화석연료는 따로 필요하지는 않습니다.

김재훈 전문가 · Answer

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.원자력 발전소는 핵분열이라는 과정을 통해 방출되는 엄청난 열에너지를 이용하여 전기를 생산하는 시설입니다 핵분열은 불안정한 우라늄 235 원자핵이 중성자에 의해 분열되면서 두 개의 작은 원자핵과 방대한 에너지가 방출되는 현상입니다. 이 에너지를 안전하게 제어하고 전기 생산에 활용하는 데에는 여러 요소들이 중요한 역할을 하고 있습니다 원자력 발전의 핵심은 바로 핵분열입니다. 우라늄과 같은 불안정한 원자핵이 중성자에 의해 분열되면서 엄청난 열 에너지와 더 작은 원자핵 2개, 그리고 중성자 2~3개를 방출하는 과정입니다 이 과정에서 발생하는 에너지가 우리에게 전기를 제공하는 원동력이 됩니다.핵분열 반응은 스스로 지속되면서 더 많은 열을 발생시키는 연쇄 반응을 일으킵니다. 하지만 이는 위험할 수도 있습니다. 제어봉은 중성자 흡수 물질로 만들어져 핵반응 속도를 조절하고 안전하게 유지하는 역할을 합니다 마치 자동차의 가속페달과 브레이크와 같은 역할이라고 생각하면 됩니다.원자로에서 발생하는 열 에너지는 뜨거운 냉각수를 통해 증기발생기로 전달됩니다. 증기발생기에서는 냉각수가 끓으면서 고압의 증기를 생산합니다. 이 고압 증기가 터빈의 날개를 돌려 방대한 에너지를 전기 에너지로 변환하는데 이 과정이 바로 발전의 핵심 이라고 할수 있습니다

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.원자력 발전소에서 전기를 만들어내는 원리는 핵분열 원리를 이용하는 것입니다. 핵분열 원리는 원자핵을 분열시켜서 열을 발생시키는 과정입니다. 원자력 발전소에서는 우라늄과 플루트늄과 같은 핵 연료를 사용합니다.핵분열 원리는 핵분열 반응에 의해 발생하는 열을 수증기로 변환하여 터빈을 구동시켜서 전기를 생산하는 방식으로 동작합니다. 즉, 핵분열 반응에 의해 열이 발생하면 그 열로 수증기를 끓여 수증기가 압력에 의해 회전하는 터빈을 구동시키고, 터빈을 회전시키면서 전기를 생산하는 발전기에서 전기를 생산합니다.원자력 발전소는 에너지를 생성하는데 있어서 환경오염을 일으키지 않는 깨끗한 에너지를 제공하지만, 핵분열 과정에서 발생하는 핵폐기물 처리 문제와 핵사고 가능성 등의 문제가 존재하여 논란이 있습니다.

전기·전자

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