[원자력기사 실기] 15년 해설 (1 ~ 5번)

※ 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.

 

 

1. 방사선관리구역

 

방사선 안전관리 등의 기술기준에 관한 규칙

 

제3조 (방사선관리구역)   ① 법 제2조제16호에서 "원자력안전위원회규칙으로 정하는 값"이라 함은 다음 각호와 같다.  

       1. 외부방사선량률 : 1주당 400마이크로시버트 
       2. 공기중의 방사성물질의 농도 : 유도공기중농도 
       3. 물체표면의 오염도 : 허용표면오염도

 

즉 1주당 400마이크로시버트까지는 방사선관리구역으로 지정해야한다는 말입니다.

 

문제에서 제시한 조건은 다음과 같습니다.

 

1m 거리에서 6mSv/Week일 때

 

선량은 거리의 제곱에 반비례합니다.

즉, 거리가 2배 멀어지면 선량은 4배로 감소한다는 말입니다.

 

따라서,

 

$$ \cfrac{6 \times 10^{-3} }{400 \times 10^{-6} } = 15 $$

$$ \sqrt{15} = 3.873 [m] $$

 

즉, 반경 3.873m 까지는 방사선관리구역으로 지정해야한다는 결과가 나옵니다.

 

 

2. 최적 분배시간 계산

 

최적 분배시간 계산 문제입니다.

 

조건은 다음과 같습니다.

 

시료 계수율 7500cpm, BG 계수율 30cpm, 총 계측시간 10분

 

식은 다음과 같습니다.

 

$$ t_b + t_s = 10min $$

 

$$ \cfrac{ t_b }{ t_t } = \sqrt{   \cfrac{n_b}{n_t}    } $$

 

위의 식을 연립해서 풀면 됩니다.

 

(단, t_b는 BG의 계수시간, t_t는 시료의 계수시간, n_b는 BG의 계수율, n_t는 시료의 계수율)

 

계산하면

 

$$ t_b = 0.6min, t_s = 9.4min$$

 

즉, 각각 36초, 9분24초 정도 나옵니다.

 

 

3. 노심연소도 계산

 

자주 보는 유형입니다.

 

조건은 다음과 같습니다.

 

장전된 핵연료 75.343MTU, 80%출력, 300일운전, 열출력 2775 MWth

 

풀이 과정은 맨 아래에 적겠습니다.

 

 

4. RCS 냉각재 누설 확인 방법

 

(격납용기 내부 RCS 누설 판정기법 최적화에 관한 연구, 김준섭 외 2명, 한국원자력학회)

 

 

5. 핵연료봉에 헬륨가스를 충전하는 이유

 

https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/fuel-pellet

 

"... 헬륨 가스는 불활성(inert)가스로 연료 소결체(fuel pellet)와 클래딩 사이의 열 에너지를 냉각재로 전달한다..."

 

제가 알기로는

 

1. 헬륨의 열전도도가 공기보다 우수함

2. 헬륨으로 핵연료를 검사할 수 있음

 

대충 이정도였던것 같은데 확실하지 않으니

 

찾아보고 추후 추가하겠습니다.

 

 

 

$$ \cfrac{   \cfrac{ 2775 \times 10^{6} \times 60 \times 60 \times 24 \times 300 \times 0.8}{8.64 \times 10^{10}} }{75.343} \approx 8840 [MWD/MTU] $$