원자력 발전소의 발전 원리가 궁금합니다.

Question

안녕하세요

원자력 발전이 발전 효율이 상당히 좋다고 하더라고요,

이 원자력 발전은 어떤 과학적인 원리로 발전하는 것인지 궁금합니다,

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

원자력 발전소의 원리는 핵분열을 이용한 열에너지 발생 원리입니다. 핵분열은 원자핵을 가속시켜 분열시켜 에너지를 발생시키는 과정입니다.

원자력 발전소는 핵분열로 발생한 열을 이용하여 수증기를 가열시켜 수증기가 증기로 바뀌고, 이 증기는 터빈을 회전시켜 발전기를 구동시키는 역할을 합니다. 이렇게 발전된 전기는 전력망에 공급되어 우리가 일상에서 사용하는 전기와 같은 형태로 사용됩니다.

원자력 발전소에서 사용되는 핵연료는 일반적으로 우라늄이나 플루트늄 등의 핵종입니다. 이 핵종은 핵분열 과정에서 중성자를 방출하며, 이 중성자는 다른 핵종을 분열시켜 또 다른 중성자를 방출하게 됩니다. 이러한 과정에서 에너지가 발생하며, 이를 열에너지로 바꾸어 전기를 생산하는 것이 원자력 발전소의 기본 원리입니다.

Answer 2

안녕하세요

원자력 발전소는 우라늄 핵분열 과정에서 발생하는 엄청난 열에너지를 이용해 전기를 생산합니다. 우라늄 원자핵에 중성자가 충돌하면 핵이 분열되면서 막대한 열과 여러 중성자가 생성되고 이 중성자들이 다른 우라늄 핵과 충돌해 연쇄반응을 일으켜 지속적으로 열을 발생 시킵니다. 발생한 열은 1차 냉각수에 의해 흡수되어 증기 발생기로 이동해 2차 냉각수(또 다른 물)를 가열하고, 끓어오른 증기는 터빈을 돌려 발전기에 회전력을 전달하여 전기를 생산합니다. 원자력 발전은 이산화탄소 배출이 적고 에너지 밀도가 높아 효율적이지만 방사능 안전 관리와 핵폐기물 처리 문제 등의 해결해야 할 과제가 있습니다.