[원자력기사] 12년 63번 해설
※ 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.
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정답 : 4
핵연료 온도계수(Fuel Temperature Coefficient)와 감속재 온도계수(Moderator Temperature Coefficient)는
기본적으로 음의 값이어야 합니다.
감속재 온도계수는 어차피 핵연료 온도계수의 합으로 이루어져 있으니,
핵연료 온도계수를 살펴보겠습니다.
$$ \alpha_{T} = \frac{d\rho}{dT} $$
(ρ는 반응도(reactivity), T는 온도(Temperature))
핵연료 온도계수가 의미하는 바는
반응도의 변화 / 온도의 변화
입니다.
온도가 얼마나 변화하는지에 따라 반응도가 얼마나 변화하는지의 척도입니다.
그리고 음의 값이라고 했습니다.
즉, 온도가 올라갈수록 반응도는 내려간다는 이야기 입니다.
(왜 그런지 궁금하시면 도플러 확장을 한 번 읽어보세요.)
도플러 확장(Doppler Broadening)
본 게시글은 핵 물리학에서 쓰이는 도플러 확장에 대한 게시글입니다. 파원에서 나온 파동의 진동수가 실제 진동수와 다르게 관측되는 현상인 도플러 효과는 다른 게시글을 참조해주시기 바랍
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문제에서 핵연료 온도계수, 감속재 온도계수 모두
$$ -1.0 \times 10^{-5} [ \frac{\Delta k / k}{^\circ C}] $$
입니다.
1도가 오르면 반응도가 1.0*10^-5 만큼 감소한다는 뜻입니다.
문제에서는 온도가 각각 100, 50도씩 감소했습니다.
온도가 감소했으므로 반응도는 증가해야합니다.
$$ \frac{-1.0 \times 10^{-5}}{-1} = 1.0 \times 10^{-5} [ \frac{\Delta k / k}{^\circ C}] $$
따라서,
$$ 1.0 \times 10^{-5} \times (100 + 50) = 1.5 \times 10^{-3} [ \frac{\Delta k / k}{^\circ C} ] $$