logo

회원공간 회원공간

이토랜드 파트너 스폰서 입니다.
1일1번 랜덤포인트를 지급해드리며
희박한 확률로 황금오징어 30일기간제
계급아이콘 획득이 가능합니다.
오징어랜드 오징어랜드 문의  [문의]
   
[과학]

핵연료가 만들어지는 과정

rank 낙락장송 2022-11-19 (토) 11:05 조회 : 8357 추천 : 117  

우라늄 원석입니다.

저 돌덩이 하나에 우라늄 원광이

0.1%들어있습니다.

광업이란게 다 그렇듯이 저런 돌덩이들을

엄청나게 많이 채광해야겠죠.

그렇게 해서 채광한 저런 돌덩이를 깨고 잘게 부신

상태에서 황산을 비롯한 각종 약품처리를 하면

오직 우라늄만 노란 가루 형태로 튀어나옵니다.

이게 바로 옐로우 케이크입니다.





이 가루 안에 우라늄238이 99.3%

우라늄235가 0.7%섞여 있습니다.



대부분이 우라늄238이죠.

문제는 핵연료로 필요한건 극소량의

저 우라늄235입니다.

우라늄238은 너무 안정적이라 핵연료로

쓰이기 힘들기때문입니다.

그래서 우라늄235를 우라늄238에서 분리를

시켜야하는데 둘은 같은 동위원소라 화학적인

방법이 없고 오로지 물리적인 방법밖에 없습니다.

바로 원심분리기죠.

고체상태로는 분리 할수없기에

옐로우 케이크에 불소를 섞어서

6불화우라늄이라는 기체상태로 만듭니다.

이 기체를 원심분리기에 넣어서 졸라게 뺑뺑이

시키는게 바로 우라늄을 농축시키는 과정입니다.




이란의 원심 분리기..

중성자3개의 아주 미세한 질량차이를

가려내야하기 때문에

고성능 모터가 탑재된 초고속 원심분리기가

필요합니다.

IAEA와 미국이 눈에 불을켜고 추적하는게

바로 저 원심분리기의 모터와 부속품들입니다.

전략물자이자 금수물품이기도 합니다.

원심분리기를 뺑뺑이 돌려서 약2~5% 저농축된

6불화우라늄을 다시 고체로 환원시킨다음

아래와 같이 원자력 발전소에 쓰이는 핵연료로

만들어집니다.


고체로 환원된 우라늄 가루를 위와 같이

덩어리 형태로 가공한걸 우라늄 펠렛이라고 합니다.

저 우라늄 펠렛 한알에 4인가족이 1년동안 쓸수있는

전기가 생산됩니다.저걸 막대기형태로 쭉 이어

붙이고 겉을 지르코늄같은 단단한 금속으로 감싸서

용접을하면 바로 많이 들어보신 핵연료봉이 됩니다.

바로 그 핵연료봉 수백 다발이 원자력발전소에

담궈져서 전기를 생산하게 됩니다.



한번 담궈지면 약 4년 반동안 전기를 생산할수

있습니다.

그렇게 4년 반동안 열일한 핵연료봉을

사용후핵연료,폐연료봉이라고 합니다.



원심분리기로 다시 돌아와서

더 뺑뺑이 돌려 약90~97% 정도로 고농축된

우라늄은 핵탄두로도 쓰일수 있습니다.





리틀보이가 우라늄으로 만들어진 핵탄두 입니다.




현대의 핵무기는 사용후핵연료를 재처리해서 만든

플루토늄 탄두가 사용됩니다.

댓글 35댓글쓰기
rank기적의공대오… 2022-11-19 (토) 11:09


추천 2
rank메타하우스 2022-11-19 (토) 12:04
펠렛도 그렇고 고농축 된것도 그렇고 보호장비 없이 만져도 되요?
사진상 ...
추천 2
     
       
rankazusa 2022-11-19 (토) 21:51
@메타하우스

알파선이 방출되는데 관통력이 약해서 크게 위험하지 않습니다만
체내 피폭 위험도는 상당히 높아서 흡입시 사망입니다
추천 3
     
       
rank관리는하냐 2022-11-19 (토) 22:18
@메타하우스

임계질량 미만은 괜찮다고 알려져 있지만, 삼키는 것은 위험합니다.
추천 1
          
            
rank호전랑갈이 2022-11-28 (월) 00:45
@관리는하냐

누군가 삼켜봤다는 뜻이군요 ㅋㅋ;;
추천 0
     
       
rank존말코손바닥… 2022-11-28 (월) 00:59
@메타하우스

왜요? 누가 막 만질까봐 겁나요? 저걸?
추천 0
rank빨간미루 2022-11-19 (토) 22:10
고급정보, 편하게 설명해주셔서 감사합니다.
고급지식이생겼네요.
추천 1
rankdnEl 2022-11-20 (일) 00:37


추천 0
rank쌍화차한잔 2022-11-20 (일) 19:37
오..
 얼마전에 뜬금없이 핵폭탄은 어떻게 만들어질까 궁금했었는데
이렇게 자세하게 설명해주셨네요.
그냥 돌덩이에서 체취한다는게 신기하네요. 몰랐습니다.
추천 0
rank강생이똥꼬 2022-11-20 (일) 23:52
오 좋은 정보
추천 0
rank호텔노브라 2022-11-21 (월) 06:22
항상 궁금했는데 , 고맙습니다. ~
추천 1
rank끄떡이 2022-11-28 (월) 00:36
자세히 몰랐던 부분인데 ... 감사합니다^^
추천 0
rank와이즈먼 2022-11-28 (월) 00:38
이렇게 알게되고나니 더욱 궁금해지네요.
우라늄펠렛 생산에 필요한 에너지와 생산 에너지 둘 중 무엇이 더 많은가요?

핵에너지의 위험성을 생각해보면, 필요에너지<<<<<<생산에너지 정도로 꽤나 큰 효율의 차이가 있어야할 것 같은데...

그냥 제 식견으로는 필요에너지가 더 많아보여요.
그나마 친환경이네 에너지효율이 높네 등 핵에너지의 장점이라던게 실제로는 아닐 것 같기도 합니다...
추천 0
rank하드용량부족 2022-11-28 (월) 00:38
막연하게 우라늄 저농축 / 고농축 이니 말로만 들었는데 , 이렇게 실제 사진과 설명을 해주시니 감사 합니다^^
추천 0
rank프로젝트넘버 2022-11-28 (월) 00:38
농축의 뜻을 알게 되었네요 ㅋ
추천 0
rank후니옵 2022-11-28 (월) 00:41


추천 0
rank오버도즈 2022-11-28 (월) 00:46
핵폭탄을 만들려면 저기에 베릴륨 중성자반사체와 중성자 발진기 폴로늄이 추가되어야함,
추천 3
     
       
rank거울의길 2022-11-28 (월) 01:42
@오버도즈

일단 연쇄반응만 유도하면 될텐데.. 까다롭네요..?
추천 0
          
            
rank오버도즈 2022-11-28 (월) 02:23
@거울의길

쉬우면 개나소나 다만들겠죠. 플로토늄 방식은 임계질량 유지를 위해서 폭발렌즈 이펙트를 이용하는데 이를 위한 압축용 기폭제 폭약의 폭발 타이밍 조정도 엄청나게 힘들다고 함.
추천 1
rank마이쭈사과맛 2022-11-28 (월) 00:49
한줄 평 : ㅅㅂ 이걸 인간이 만들었다고? ㅎㄷㄷ
추천 0
rank우그르탕타뿅 2022-11-28 (월) 01:21
싱기방기하군요
추천 0
rank응가요정 2022-11-28 (월) 01:24
핵연료가 만들어지는 과정 ㅇㄷ
추천 0
rank거울의길 2022-11-28 (월) 01:41
폐연료 재처리과정으로 풀루토늄이 어떻게 만들어지는지
2탄 고고씽요..!!!
추천 0
rank프레시제망 2022-11-28 (월) 01:56
화학이 장난 아니게 중요한걸 알게 되었네요 ㄷㄷ
추천 0
rank라악 2022-11-28 (월) 02:04
아하~
추천 0
rank냉소월 2022-11-28 (월) 02:06
천연 우라늄은 U238 U235 U234 조성입니다. 234가 워낙 소량이라서 글킨하지만.
농축우라늄을 대략 U235가 1~5%사이를 말하고
저농축 우라늄이 대략 5~20% 사이 U235를 말하고 고농축이 20%이상 U235구성을 말합니다.

감손우라늄이라고 민수나 군용으로 쓰이는게 있는데 U235랑 U234를 제거하여 U238만을 이용한것이고
흔히 민수용으로는 방사선차폐용도로 많이 쓰입니다. 워낙 밀도가 높아서 감마선조사기의 내부차폐물에 많이 들어가있죠.
그래서 그 조사기의 가이딩의 마찰에 의해 꽤 많이 외부로 노출되는 문제가 있습니다.
군수용으로는 장갑차,전차등을 요격하는 탄환등으로 쓰입니다. 그래서 이탄환의 파편등에 맞은 군인들에게 방사선 장애를 일으키지요.
추천 1
rank꾸찌남 2022-11-28 (월) 02:08
역시 천연이라고 다 좋은게 아니죠.  ㅎㅎㅎㅎ

고농축 우라늄은 핵폭탄 때문에 많이 들어봤는데 저농축은 처음 들어보네요. 그게 주연료로 사용된다는 것도...
추천 0
rankflesh 2022-11-28 (월) 03:24
와우!! 기가막힌 정리입니다.
추천 0
rank아재다 2022-11-28 (월) 05:07
감사합니다. 이런거 좋아하는데^^
추천 0
rank바람의파도 2022-11-28 (월) 06:53
저 펫렛으로 전기차 배터리 만들면 되는거 아닌가??
추천 0
rank장비타는아재 2022-11-28 (월) 06:54
지식채널 이토랜드.
추천 0
rank삼대100 2022-11-28 (월) 11:28
와 진짜 갑자기 다 죽고 나같은놈만 100만명만 살아남으면 원시 석기시대로 다시 돌아갈듯 ㅋㅋㅋ 저걸 어케 발견하고 개발한겨...
추천 0
     
       
rank주술사 2022-11-28 (월) 16:08
@삼대100

원자력을 이용한다는 것은 인위적인 중성자 연쇄 반응을 일으키는 것을 말하며, 이 반응을 인위적으로 이용할 수 있으려면 우선 해당 원소의 중성자에 의한 분열 반응이 뛰어나야 하고, 둘째로 이 과정에서 소모된 중성자보다 더 많은 중성자가 발생해야 한다. 우라늄-235와 플루토늄-239는 핵분열 반응성이 높고 한번의 반응당 우라늄은 중성자를 2.5개, 플루토늄은 3개 이상 재생산하기 때문에 핵연료로써 이상적이라 거의 이 두 동위원소만 쓰이는 것
추천 1
          
            
rank삼대100 2022-11-28 (월) 16:25
@주술사

아니 제가 하고 싶은말은 핵 전쟁나서 다죽는게 아니라 저같은 머리 가지고 있는 사람만 있었으면 핵연료는 커녕 전기도 못만들어 썼다는 얘기...
추천 0
rank나모네모 2022-11-28 (월) 14:44
그래서 사용후 핵연료를 바로 쓸수있게 두는거임... 이걸 보관비용이라든가 깊숙이 영구보관 어쩌구 하는것들은 그냥 한국인이 아닌거지...
추천 0
이미지
0 / 1000
   

 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  다음
상담실
[] new icon [] new icon [] new icon [] new icon [] new icon


공유하기

  • 공유하기 페이스북
  • 공유하기 트위터
  • 공유하기 스크랩

공유하기