핵분열 발전이란 (간단 정리)

핵분열 발전이란

 

원자력 발전소

 

핵자원을 이용하여 열과 전기를 생산하는 과정을 말한다.

²³⁵ U + ¹₀n → ¹⁴¹Ba + ⁹²Kr + 3x ¹₀n + E(에너지)

U : 우라늄 (방사능을 가진 원소로 핵분열 반응에 사용되는)

Ba : 바륨 (주로 X선을 발생시키는 방사선 치료와 이미징 기술에서 사용되는)

Kr : 크립톤 (비활성 기체, 광원 및 화학 분석에서 사용, 감광 등의 기술에서 사용되는)

¹₀n : 중성자

상대적으로 느린 속력의 중성자가 우라늄 원자핵과 충동하면서 우라늄 원자핵이 분열된다.

핵분열의 결과로 얻어지는 다수의 중성자는 속력이 높아서 다른 우라늄 원자핵과 충돌할 때 핵분열을 일으키지 못하고 관통한다.  

원자력 발전소에서는 감속재라는 재료를 사용해 중성자의 속력을 낮추어 원자핵 1개가 핵분열할 때 방출된 중성자로 다른 한 번의 핵분열이 일어나도록 한다.

(감속재 : 중수, 흑연)

이러한 연쇄적인 핵분열 반응에 의해 안정적으로 발생되는열에너지로 물을 데워 수증기를 생산하고, 이 수증기는 터빈을 회전시켜 전기를 생산하는 발전소에서 사용된다.

 

[요약]

무거운 원자핵이 보다 가벼운 원자핵으로분열하는 핵반응으로 전기를 생산한다.

 

핵분열 발전은 화석 연료에 의한 대기 오염 및 온실 가스 배출을 줄이고 지속 가능한 에너지 생산이다.

핵분열 발전의 장점:

•저탄소 에너지: 핵분열 발전소는 대기에 이산화탄소를 배출하지 않고, 온실가스를 생성하지 않아서 환경에 대한 부담이 상대적으로 적다.

•대량 발전: 적은 양의 핵연료로도 많은 전기를 생산할 수 있어, 전력 공급이 필요한 지역에 안정적인 에너지 공급이 가능하다.
(질량 1g의 우라늄은 핵분열 반응으로 석유 1800L를 연소시킬 때 발생하는 에너지를 생산할 수 있다.)

•연료 공급 안정성: 핵연료는 화석 연료와 달리 고도로 집중된 지역에 의존하지 않고 공급할 수 있어서 에너지 공급 안정성이 높다.

핵분열 발전의 단점:

•방사성 폐기물: 핵분열 발전은 방사성 폐기물을 생성하는데, 이 폐기물의 관리와 처분은 매우 어려운 문제다.

•안전 문제: 핵사고의 위험이 있으며, 큰 폭발과 방사선 유출로 인한 인명 피해와 환경 오염의 위험이 존재한다.

•핵무기 확산 위험: 핵연료의 생산과 관리는 핵무기 생산의 가능성을 키울 수 있어 국제 사회적으로 큰 걱정거리다.
 
[대한민국 원자력 발전소]
 원자력병력 1호기 (Kori Nuclear Power Plant Unit 1): 1977년에 가동을 시작한 대한민국 최초의 상용 원자력 발전소
경남 부산진구에 위치, 원자로 종류 : CANDU형

 원자력병력 2호기 (Kori Nuclear Power Plant Unit 2): 1978년 가동을 시작한 Kori 원자력발전소의 두 번째 발전소
경남 부산지구에 위치, 원자로 종류 : CANDU형

 원자력병력 3~6호기 (Kori Nuclear Power Plant Units 3-6): 경남 영덕군에 위치한 Kori 원자력발전소의 확장구역에 위치한 원자력 발전소
경남 영덕군에 위치, 원자로 종류 :  APR-1400

 원자력병력 1~2호기 (Hanbit Nuclear Power Plant Units 1-2): Hanbit 원자력발전소
경남 영천시에 위치, 원자로 종류 : CANDU형

 
원자력병력 3~4호기 (Hanbit Nuclear Power Plant Units 3-4): Hanbit 원자력발전소의 확장구역에 위치한 원자력 발전소
경남 영천시에 위치, 원자로 종류 : APR-1400