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흑두루미
흑두루미23.05.12

핵 연료는 공기를 필요로 하지 않은 건가요?

핵 잠수함을 보면 깊은 바다 속에서 핵 연료로 오래 동안 잠수를 할수 있다는데

핵연료는 공기가 없이도 에너지를 만들어 낼수 있는 건지 궁굼 합니다

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답변의 개수
6개의 답변이 있어요!
  • 안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.

    핵 연료는 주로 원자핵의 핵 붕괴 또는 핵 융합에 의한 에너지 생성에 사용됩니다. 이러한 핵 반응은 원자핵의 입자 간의 상호 작용에 의해 발생합니다. 이러한 핵 반응은 공기의 존재 여부와는 관련이 없으며, 원자핵의 내부 구조와 반응 조건에 의해 결정됩니다. 핵 반응은 핵 연료에 의해 제공되는 원자핵과의 상호작용에 의해 진행되는 물리적인 과정입니다.

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  • 안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.

    원자핵은 양성자와 중성자로 구성되어 있다. 핵을 이루고 있는 양성자와 중성자를 핵자라고 부르기도 한다. 원자핵을 이루고 있는 핵자들을 완전히 분리해서 자유로운 입자들로 만드는 데 필요한 에너지를 핵자의 수로 나눈 것을 평균 결합에너지라고 한다. 평균 결합 에너지는 핵자수에 따라 달라진다. 작은 원자핵에서는 핵자수가 증가함에 따라 평균 결합 에너지가 증가한다. 그러나 원자핵의 크기가 일정한 크기 이상이 되면 평균 결합 에너지는 핵자수가 증가하면 오히려 감소한다. 평균 결합 에너지가 크다는 것은 더 안정한 핵이라는 뜻이다. 결합에너지가 최대가 되는 핵자의 수는 56으로, 원자번호 26인 철(Fe)의 원자핵이 여기에 해당한다. 따라서 핵자의 수가 56보다 큰 원자핵은 핵자의 일부를 방출하면 더 안정한 상태의 핵으로 변환할 수 있고, 핵자의 수가 56보다 적은 원자핵들은 다른 원자핵과의 결합으로 더 안정한 원자핵이 될 수 있다.

    따라서 핵은 산소가 필요하지 않습니다

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  • 안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

    네, 핵 연료는 공기를 필요로 하지 않습니다.

    핵 연료는 일반적으로 핵분열로 발생하는 열을 이용하여 전기를 생산하기 위해 사용됩니다. 이 과정에서 연료가 산화되지 않고, 산소가 필요하지 않기 때문에 공기를 필요로 하지 않습니다.

    그러나 핵발전소에서는 핵분열로 발생하는 열을 이용하여 증기를 생산하고, 이 증기를 이용하여 전기를 생산합니다. 이 때 증기를 생산하기 위해 물과 공기가 필요합니다.

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  • 안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

    핵분열을 하는 연료들은 공기가 없어도 방사성물질이 불안정하여 스스로 붕괴되며 나오는 에너지를 활용합니다.

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  • 안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.

    사용후 핵연료란 원자로에서 3~5년간 핵분열을 하면서 연소한 원전연료는 교체하게 되는데 이 때 교체되어 꺼낸 연료를 사용후 핵연료라고 부릅니다.

    사용후 핵연료에는 유용한 물질인 우라늄-235와 플루토늄-239가 천연우라늄보다 더 많이 남아있어 이를 재처리하여 사용할 경우 원전연료로 다시 사용할 수 있는 에너지 자원이 됩니다.

    사용후 핵연료는 폐기물이라기 보다는 95% 이상을 재활용할 수 있는 물질이기 때문에 폐기물로 간주하지 않는 것이 세계적인 추세였으나, 핵확산을 우려하는 미국 등 일부 국가에서는 사용후 핵연료를 재활용하지 않고 폐기물로 취급하여 직접 처분을 계획하고 있습니다.

    우리나라는 사용후 핵연료를 직접 처분해야 할지 또는 재처리하여 이를 자원으로 재활용해야 할지 아직 그 정책이 결정되지 않고 있습니다.


    우리나라에서 운전중인 경수로형 원전에서는 1기당 연간 19톤, 중수로형 원전에서는 1기당 연간 95톤의 사용후 핵연료가 발생되고 있습니다.

    사용후 핵연료 발생량은 원전의 이용률과 연료의 연소도에 따라 달라지는데 발생량은 대체로 원자로의 열출력과 이용률에 비례해서 증가되고 연소도에 반비례합니다. 국내 사용후 핵연료는 2002년 말 현재 원자력발전소 4개부지(고리, 영광, 월성, 울진)에 총 5982톤이 저장되어 있습니다.


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  • 안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 네, 핵 분열 반응은 핵 연료인 우라늄 등의 원자핵을 분열시켜서 열 에너지를 발생시키는 과정입니다. 이 과정에서 산소는 필요하지 않습니다. 핵 잠수함은 핵 분열 반응으로 열 에너지를 발생시키고, 이를 전기 에너지로 변환해 전기 모터를 구동하여 추진력을 만듭니다. 따라서 공기가 없는 환경에서도 동작이 가능합니다.

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