화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2004년 봄 (05/14 ~ 05/14, 강릉대학교)
권호 10권 1호
발표분야 기타
제목 고연소도 핵연료 피복관의 산화막 형성
초록 1.서론
원자력발전의 안전성을 유지하면서 경제적 이득을 극대화하기 위한 노력의 하나로 핵연료의 연소도를 높이고 연소기간을 연장하기 위한 노력이 전 세계 원자력발전국가들에 의해 계속되어 오고 있다. 이러한 고연소 핵연료 개발에 있어 해결해야할 가장 큰 인자중 하나는 피복관 부식에 의한 산화층의 증가이다. 국내의 경우 국산 핵연료가 1990년부터 국내 12개 가압경수로에 공급되고 있다. 최대 인허가 연소도는 60MWD/kgU-rod avg. 이고, 최대 방출 연소도는 울진 2호기에서의 57.9MWD/kgU-rod avg. 이다. 현재 연소도 70MWD/kgU-rod avg. 이상의 고연소도 핵연료가 개발되고 있으나 국산 핵연료 조사후 성능검사 경험은 매우 적은 상황이다. 그러므로 고연소도 핵연료 안전성시험 및 평가기술 개발, 고연소도 성능평가체제 구축이 절실히 필요한 실정이다.
2. 실험방법
시험대상 연료봉은 국내 상용 원자력발전소에서 8주기에 장전하여 3주기 연소된 K23 집합체(17×17형)이며, 최종 방출 연소도가 52.5GWd/tU이고, 농축도 4.2wt% 냉각시간이 1.5년이다. 본 연구에서는 K23-M04 연료봉을 대상으로 하였으며, 미세 금속조직시험은 500배율의 광학현미경을 통해 피복관 단면의 내, 외면 산화층의 형태 및 두께를 측정하였다.
3. 실험결과
1) 연료봉 피복관 외면 산화층은 최소 10.3㎛에서 최대인 99.5㎛의 두께분포를 보였다.
2) 내면 산화층 두께는 최소 10.3㎛에서 최대 11.0㎛를 두께분포를 나타내었으며, 통상의 내면 산화층과 거의 유사한 형상을 나타내었다.
저자 양송열, 손영준, 이형권, 서항석, 전용범, 홍권표
소속 한국원자력(연)
키워드 피복관; 산화층; 연소도; 집합체; 주기; 농축도; 연료봉.
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