4교시: 다음 문제 중 4문제를 선택하여 기술하시오. (각 25점)
1.표준형 원전의 증기발생기 튜브 파열사고 시 적절한 열제거를 유지하면서 방사성물질 누출을 최소화하고 발전소를 안전하고 안정된 상태를 만들기 위한 주요 조치는 4단계로 진행한다. 단계별 조치에 대해 설명하고 증기발생기 튜브 누설시 증상, 확인 방법 및 주요 조치사항을 기술하시오.
2. 표준형 원전의 화학 및 체적제어계통(CVCS)에서 붕산농축기(Boric Acid Con- centrator)의 농축과 계통수로 분리하는 원리를 그림으로 도시하여 설명하고 21,000ppm의 붕산농도를 w/o로 환산하시오. (계산식을 제시하시오.)
3. 물(H2O)과 3%의 UO2로 된 원통형 균질로가 있다. 물 분자수 대 UO 분자수의 비를 100 : 4라 할 때 원통형 균질로의 임계반경을 계산하시오. 단, 반경(R)과 높이(H) 사이에는 R = 0.55H의 관계가 있고 ε = Pf = P = 1, ν = 2.43, σa(H2O)= 0.664b, σa(UO2)= 23b, σf(U235)= 580b, 물의 열확산 면적(Lth^2 ) = 8.1㎠ 이다.
4. 원자로 정지 용어 Trip(Scram)과 Shutdown을 정의하고, 안전정지(Safe Shutdown)의 개념 및 중수로에서 사용하고 있는 보증정지(Guaranteed Shutdown)에 대해 설명하시오.
5. 과다감속(Over Moderation)과 과소감속(Under Moderation)을 설명하고 중수로가 과다감속 원자로인 이유와 경수로가 과소감속 원자로인데 가연성 독물질(Burnable Poison)을 삽입하는 이유를 연계하여 기술하시오
6. 다음 자료를 이용하여 가압경수형 원자로(PWR)에서 평균 레이놀드 수를 계산하시오. 단, 311℃에서 물의 점도(Viscosity)는 8.8×10^-5 Pa․s(㎏/㎡․s)이다.
평균 냉각재 온도: 311℃
총 냉각재 질량유량율(Mass Flow Rate): 1.83×10^4 ㎏/s
연료봉(Fuel Rods) 외경(Outer Diameter): 9.5㎜
연료봉(Fuel Rods) 정사각형의 격자 간격
Pitch(Square): 12.6㎜
연료집합체의 배열: 17×17
집합체의 수: 177