[원자력기사 실기] 19년 (10 ~ 14번)

※ 공부하는 수험생 입장에서 원자력기사에 관한 문제 해설조차 없는게 안타까워 만들었습니다.

저도 공부하는 입장이라 잘 모르는 부분이 많습니다.

애매한 부분은 빨간색으로 표시했으니, 참고하시면 좋을 것 같습니다.

강조하고 싶은 부분은 형광색으로 표시했습니다.

혹 잘못된 부분, 더 좋은 풀이를 알고 계신 분들은 댓글로 남겨주세요.

 

원자력기사 실기, 필답형 필승전략, 기출모음

모든 문제는 위의 블로그 게시글에서 가져왔음을 밝힙니다.

본 게시글은 PC에 최적화되어 있습니다.

 

실기는 기본적으로 생각을 적는 것이 많습니다.

이 점 꼭 유의하시고 읽어주시기 바랍니다.

 

다른 실기 해설들은 https://aivory.tistory.com/72 에서 찾을 수 있습니다.

 

 

10. N-16으로 인한 피폭을 방지하기 위해 설치한 계통 및 설비

 

Radiation Shielding for Fusion Reactors, R.T. santorio

 

원자로 내부에서 N16은 산소와의 (n,p)반응으로 인해 생성됩니다.

 

산소는 물에 풍부하게 들어있습니다.(냉각재/감속재)

 

또한, 베타붕괴 시 나오는 감마선 피폭으로 정상운전 중 종사자에게 가장 큰 영향을 미칩니다.

반감기가 짧아서(약 7.1초) 지연코일(Delay Coil)을 설치해 제거한다고 합니다.

 

 

11. 입자플루언스율, 에너지플루언스율 계산

 

 

입자플루언스율(입자속밀도, 선속밀도, 입자속밀도) : 단위면적을 단위시간에 통과하는 방사선의 수

에너지플루언스율(에너지속밀도, 에너지속) : 단위면적에 단위시간당 입사하는 모든 방사선 에너지 총합

 

문제 조건은 다음과 같습니다.

 

$$ S = 3.7 \times 10^{10} [Bq], ~Cs~137(85\%, 0.662[MeV]), ~50[cm] $$

 

 

입자플루언스율 [#/cm^2 s]

 

$$ \frac{S}{4\pi r} = \frac{3.7 \times 10^{10} \times 0.85 }{4 \pi (50)^{2} } \approx 1.001 \times 10^{6} [\#/cm^{2} \cdot s] $$

 

 

에너지플루언스율 [MeV/cm^2 s]

 

$$ \frac{SE}{4\pi r} = \frac{3.7 \times 10^{10} \times 0.85 \times 0.662 }{4 \pi (50)^{2} } \approx 6.63 \times 10^{5} [MeV/cm^{2} \cdot s] $$

 

 

12. 1R/h를 0.5mR/h로 감소시키기 위한 차폐체 두께

 

 

실제 문제에서는 아마 반가층이 주어질겁니다.

(혹은 감쇠계수)

 

$$ I = I_{0}e^{-\mu x} $$

 

$$ \frac{I}{I_0} = \frac{1}{2} = e^{-\mu x} $$

 

로그 취해서 구해준 다음

 

1R/h, 0.5mR/h를 그대로 공식에 집어넣으시면 됩니다.

 

 

 

13. 초기 방사능 값 계산

 

 

이 문제는 오류가 조금 있어보입니다.

 

1. B는 비방사성핵종이므로 반감기가 존재할 수 없으며

2. T=0일 때 B는 존재하지 않으므로 T=4일때도 존재할 수 없음  

 

 

14. 원자로 출력 계산

 

조건은 다음과 같습니다.

 

$$ V = 100000[cm^3], ~E = 200[MeV], ~\Sigma = 0.2[cm^{-1}], ~\phi = 10^{14} [\#/cm^2 \cdot s] $$

 

식은 다음과 같습니다.

 

$$ E\Sigma \phi = 3.2 \times 10^{-11} \times 0.2 \times 10^{14} = 640 [\frac{J}{cm^{3} \cdot s}]$$

 

여기에 부피를 곱해주면

 

$$ 640 \times 100000 = 64 \times 10^{6} [J/s] $$

 

1[W] = 1[J/s] 이므로

 

$$ \therefore 64[MW] $$