나트륨 냉각 고속원자로

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소듐 냉각 고속 원자로(Sodium-cooled Fast Reactor, SFR)는 4세대 원자로의 하나로 소듐(Na)을 그 냉각재로 이용한다. 우라늄은 60년치 밖에 남지 않은 천연자원으로 알려져 있으나, 소듐냉각고속로는 100배 효율을 낸다. 즉, 6000년치 우라늄이 된다. 한국이 수십년간 사용한 사용후핵연료파이로프로세싱으로 핵재처리를 하여 소듐냉각고속냉각로에서 사용하면, 99배를 더 사용할 수 있다.

소듐냉각고속로는 4세대 원자로 중에서도 가장 실현 가능성이 높은 것으로 평가된다. 열 중성자를 이용하는 경수로와 달리 고속 중성자를 이용해 핵분열을 일으키고 이때 발생하는 열을 액체 소듐으로 전달, 섭씨 600도의 증기를 발생시키고 이 증기로 전기를 생산하는 방식이다.[1]

후쿠시마 원전 사고에서는 지진해일이 경수로의 전력을 단절시키고, 비상발전기 6대를 동시에 고장내자, 전기에 의해 가동되는 냉각수 펌프가 돌아가지 않아 자체 과열로 폭발했다. 그러나 소듐냉각고속로는 냉각수 펌프가 필요없이, 자연냉각이 된다.[2]

600도의 고온인 액체 소듐은 공기나 물과 접촉해 화재가 발생한다. 1995년 몬주에서도 화재가 발생했다.

역사[편집]

1950년대 부터 개발이 시작된 소듐냉각고속로는 전 세계에서 500억 달러(50조원)의 개발비가 투입되었다.

원리[편집]

그동안 플루토늄은 오로지 군사용 핵폭탄 제조에만 사용되는 것으로 여겨졌지만, 소듐냉각고속로는 이 플루토늄을 핵연료로 사용한다. 극단적으로 말해서 전 세계의 핵무기를 모조리 발전소에서 태워버릴 수 있다. 기존의 경수로우라늄 235만을 핵연료로 사용했다. 냉각재는 기존의 경수로가 경수, 중수로가 중수인 물을 사용한 것과 달리, 액체 소듐을 냉각재로 사용한다.

비핵화선언[편집]

한국은 1991년 11월 8일 노태우 대통령이 한반도 비핵화와 평화 구축을 위한 선언에서 핵재처리 시설을 국내에 건설하지 않겠다고 선언했으며, 1991년 12월 31일 남북한은 한반도의 비핵화에 관한 공동선언을 하였다. 그러나 2010년 착공, 3년간 330억원이 투입되어, 2013년 5월 연간 10톤의 플루토늄 핵연료를 생산하는 프라이드 핵재처리장이 준공된다.[3] 세계 최초의 파이로프로세싱 핵재처리장이다.

대한민국[편집]

정연호 한국원자력연구원장은 "파이로프로세싱은 소듐냉각고속로와 연계해 사용후핵연료 문제를 해결하고 원자력 발전의 지속가능성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 미래형 신기술"이라며 "PRIDE 구축을 통해 독창적인 파이로 원천 기술을 개발해서 세계 파이로 연구개발을 선도하겠다"고 말했다.[4] 한국원자력연구원은 사용후핵연료의 재활용을 위한 모든 공정을 모의시험할 수 있는 시설을 2013년 5월 완공한다.[5]

제품[편집]

주석[편집]

더보기[편집]