| 초록 |
지난 1970년대에 연구되었던 HTGR(High Temperature Gas-Cooled Reactor)이 다시금 제4세대 원자로의 한 개념인 초고온가스로(VHTR, Very High Temperature Gas-Cooled Reactor)로 발전하면서 안전한 원자로 개발을 위하여 미국을 중심으로 전세계적으로 활발한 논의가 이루어지고 있다. 초고온가스로는 900~1000℃ 의 높은 운전온도를 갖기 때문에 기존 경수로에서 사용하던 펠렛형태의 핵연료나 핵분열성 가스를 가두는 지르코늄 합금 피복관을 사용할 수 없다. 초고온가스로의 노내 구조물은 흑연과 세라믹 복합체로 이루어지며 사용되는 핵연료는 TRISO(TRi-ISOtropic) 피복입자로서 500㎛의 구형 UO2 kernel에 저밀도 열분해 탄소층(Buffer PyC layer), 내부고밀도 열분해 탄소층(Inner PyC layer), 고밀도의 SiC층, 외부고밀도 열분해층(Outer PyC layer)을 피복하는 것으로 기존 핵연료와는 형태를 달리한다. 이와 같이 다단계로 피복층을 구성하는 이유는 핵연료의 조사시 핵분열 파편의 이동방지, 기체핵분열성 가스와 생성된 CO 가스 누출방지, 핵연료 부피 팽창의 흡수, 연료핵 이동에 대한 완충역할 등을 한다. 본 연구는 상기와 같은 특성을 위해 증착온도와 탄화수소의 종류, 농도, 유량 등을 조절하여 증착거동과 밀도 및 증착속도와의 상관관계를 조사하였으며, 증착된 TRISO 층을 광학현미경, SEM, sinkfloat 등을 이용하여 특성분석을 하였다. |
