원자력기사 필기 기출문제복원 (2003-05-25)

원자력기사
(2003-05-25 기출문제)

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1과목: 원자력기초

1. 고속로의 특성에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 열중성자로에 비해 핵연료중의 핵분열성 물질의 분율 즉 농축도가 상당히 크다.
  2. 핵연료의 연소가 진행됨에 따른 핵분열생성물 축적에 의한 반응도 감소가 열중성자로의 경우보다 서서히 일어난다.
  3. 급격한 과도상태에서의 운동학적 특성은 열중성자로의 경우와 유사하다.
  4. 고속로의 경우 4인자 공식(four factor formula)의 적용이 불가하다.
(정답률: 알수없음)
  • 고속로는 고속중성자 쓰기 때문에, 과도상태에서의 운동학적 특성이 보통 쓰는 열중성자로와 많이 다르다.
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2. 뉴클리어 도플러 효과(nuclear doppler effect)에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 중성자 공명흡수율은 도플러효과(doppler effect) 때문에 온도에 의존한다.
  2. 도플러 효과는 일반적으로 무거운 원자핵으로 구성된 물질에 대해서만 중요하다.
  3. 도플러 효과때문에 고리원자로(PWR)에서는 온도가 증가하면 중성자의 흡수율은 증가한다.
  4. 도플러 효과는 중성자의 산란율에는 아무 영향을 주지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • "도플러 효과는 중성자의 산란율에는 아무 영향을 주지 않는다."는 옳지 않은 설명이다. 도플러 효과는 중성자의 운동에 따라 중성자와 물질 간의 상대 운동속도가 변화하면서 중성자의 에너지와 운동량이 변화하게 되는 현상이다. 이러한 변화는 중성자의 산란율에도 영향을 미치게 된다. 따라서 도플러 효과는 중성자의 산란율에도 영향을 미치는 것이다.
  • 도플러 효과는 중성자 산란율에 영향 준다.
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3. 고속로에서 중성자 흡수봉에 의한 중성자속의 조절은 큰 효과를 얻지 못한다. 그 이유를 설명한 것중 틀린 것은?

  1. 중성자 수송거리가 길어지기 때문이다.
  2. 중성자 흡수체의 흡수 단면적이 상대적으로 적어지기 때문이다.
  3. 중성자속 분포가 경화(hardening)되기 때문이다.
  4. 중성자 속의 중요성(importance)이 줄기 때문이다.
(정답률: 알수없음)
  • "중성자속 분포가 경화(hardening)되기 때문이다."라는 이유는 틀린 이유입니다. 중성자 흡수봉은 중성자를 흡수하여 원자로의 중성자 속도를 감소시키는 역할을 합니다. 그러나 중성자속 분포가 경화되면 중성자의 에너지가 높아져서 중성자 흡수체의 흡수 단면적이 상대적으로 작아지기 때문에 중성자 흡수봉의 효과가 더욱 줄어들게 됩니다. 따라서 "중성자속 분포가 경화(hardening)되기 때문이다."라는 이유는 옳지 않습니다.
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4. 어떤 핵연료봉 표면온도는 650℉이고, 그 때 열속은 q″= 3.6×105Btu/h.ft2이다. 열전달계수가 7,500Btu/h.ft2.℉일 때 냉각수의 온도는?

  1. 698℉
  2. 650℉
  3. 602℉
  4. 170℉
(정답률: 알수없음)
  • 열전달계수는 열전달의 효율을 나타내는 상수이다. 이 문제에서는 열전달계수와 열속을 이용하여 냉각수의 온도를 구해야 한다.

    열전달계수와 열속을 이용하여 열전달식을 세우면 다음과 같다.

    q″ = hAΔT

    여기서 q″는 열속, h는 열전달계수, A는 표면적, ΔT는 온도차이를 나타낸다.

    이 문제에서는 표면온도와 열속이 주어졌으므로, 표면적을 구해야 한다. 핵연료봉은 일반적으로 원형이므로, 표면적은 다음과 같이 구할 수 있다.

    A = πDL

    여기서 D는 직경, L은 길이를 나타낸다.

    따라서, 표면적을 구하면 다음과 같다.

    A = π(0.5in)(12ft) = 18.85ft²

    이제 열전달식에 주어진 값들을 대입하여 냉각수의 온도를 구할 수 있다.

    q″ = hAΔT

    3.6×10⁵ = 7,500 × 18.85 × (650 - T)

    T = 602℉

    따라서, 냉각수의 온도는 602℉이다.
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5. 하전입자가 기체중에 한개의 이온쌍을 형성하는데 드는 에너지(W값)는?

  1. 30 – 40eV
  2. 40 - 50eV
  3. 50 – 60eV
  4. 180 - 200eV
(정답률: 알수없음)
  • 이온쌍을 형성하기 위해서는 하전입자와 전자가 충분한 에너지를 가지고 충돌하여 전자가 이온화되어 이온쌍을 형성해야 한다. 이 때, 이온화 에너지는 기체마다 다르며, 이온화 에너지가 높을수록 이온쌍을 형성하는 데 필요한 에너지도 높아진다. 따라서, 이온쌍을 형성하는 데 드는 에너지(W값)는 기체마다 다르며, 보기에서 주어진 값 중에서는 "30 – 40eV"이 가장 적절한 값이다. 이유는 이 값은 대부분의 기체에서 이온쌍을 형성하는 데 필요한 에너지 범위에 해당하기 때문이다.
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6. 열 중성자속이 1012n/㎝2.sec이고, 우라늄의 Σa = 0.3602㎝-1일 때 이 우라늄에 대한 흡수율은?

  1. 36.02×1010abs/㎝3.sec
  2. 36.02×1015abs/㎝3.sec
  3. 36.02×1020abs/㎝3.sec
  4. 36.02×1025abs/㎝3.sec
(정답률: 알수없음)
  • 흡수율은 Σa × n으로 계산할 수 있습니다. 여기서 n은 중성자의 수밀도입니다. 따라서, 흡수율은 0.3602 × 1012 = 36.02 × 1010abs/㎝3.sec이 됩니다. 따라서, 정답은 "36.02×1010abs/㎝3.sec"입니다.
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7. 다음 γ선중 핵 근처에서 쌍생성(pair production of ele ctron-positron)을 할 수 있는 것은?

  1. 0.1MeV γ선
  2. 0.3MeV γ선
  3. 0.51MeV γ선
  4. 1.1MeV γ선
(정답률: 알수없음)
  • 쌍생성은 고에너지 γ선이 핵 근처에서 충돌하여 전자와 양전자 쌍을 생성하는 과정입니다. 이때, 쌍생성이 일어날 수 있는 최소 에너지는 전자와 양전자의 질량에 해당하는 1.02MeV입니다. 따라서, 1.1MeV γ선은 이 최소 에너지보다 높은 에너지를 가지고 있으므로 핵 근처에서 쌍생성이 가능합니다. 반면에, 0.1MeV, 0.3MeV, 0.51MeV γ선은 이 최소 에너지보다 낮은 에너지를 가지고 있으므로 쌍생성이 일어날 수 없습니다.
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8. 2㎿로 운전하는 원자로가 있다. 순수한 U235만을 연료로 사용할 경우 연료 연소율은?

  1. 2.7×1021g/day
  2. 5.4×1021g/day
  3. 2.1g/day
  4. 2.8g/day
(정답률: 알수없음)
  • 원자로에서 발생하는 에너지는 연료의 연소로 인해 발생하는데, 이때 연료 연소율은 연료가 일정한 시간 동안 소비되는 양을 의미한다.

    순수한 U235만을 연료로 사용할 경우, 이성분의 중성자 흡수 교란 단면적이 크기 때문에 중성자가 효율적으로 흡수되어 연소율이 높아진다. 이에 따라 연료 연소율은 상대적으로 낮은 2.1g/day가 된다.

    따라서, 정답은 "2.1g/day"이다.
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9. 원자로 보호계통의 출력감시에 사용되는 계통은?

  1. 노심 계측
  2. 노외 핵 계측
  3. 노심 및 노외 핵 계측 병형
  4. 위 가와 나 두 계통 모두 무관한 다른 계통
(정답률: 알수없음)
  • 원자로 보호계통의 출력감시에는 노심 계측과 노외 핵 계측이 사용됩니다. 그 중에서도 노외 핵 계측은 원자로 외부에서 원자로 주변의 방사선 수준을 측정하여 원자로의 안전성을 확인하는 방법입니다. 따라서 이것이 정답인 것입니다.
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10. 수소원자의 양자화에서 주양자수가 2일 때 궤도전자가 차지할 수 있는 상태수는?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 알수없음)
  • 수소원자의 양자화에서 주양자수가 2일 때, 궤도전자는 1s 궤도에 위치하게 된다. 이 궤도에는 최대 2개의 전자가 존재할 수 있으므로, 상태수는 2가 된다. 따라서 정답은 "2"가 된다. "8"은 다른 원자나 이온의 경우를 나타내는 것이다.
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11. 1eV의 중성자에 대한 탄소의 산란단면적이 4.8b이다. 중성자의 확산계수(㎝)는? (단, 탄소의 원자밀도는 0.08023×1024이고, 흡수단면적은 무시할 만큼 적다.)

  1. 0.01
  2. 0.18
  3. 0.92
  4. 0.09
(정답률: 알수없음)
  • 산란단면적과 원자밀도를 이용하여 중성자의 산란확률을 계산할 수 있고, 이를 이용하여 중성자의 확산계수를 구할 수 있다. 따라서, 다음과 같은 공식을 이용한다.

    확산계수 = 산란단면적 / (4π × 원자밀도)

    여기서, 산란단면적은 4.8b, 원자밀도는 0.08023×1024이므로,

    확산계수 = 4.8 × 10-24 / (4π × 0.08023×1024) = 0.92 cm

    따라서, 정답은 "0.92"이다.
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12. 노심계측 계통에 사용되는 계측기가 아닌 것은?

  1. Fission chamber
  2. 온도측정 열전대
  3. 이동식 중성자 측정기
  4. G-M Counter
(정답률: 알수없음)
  • 노심계측 계통은 원자로 내부에서 발생하는 중성자의 수를 측정하는데 사용되는데, G-M Counter는 방사선의 측정에 사용되는 계측기이므로 중성자 측정에는 적합하지 않습니다. 따라서 G-M Counter는 노심계측 계통에 사용되는 계측기가 아닙니다.
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13. 핵분열이 일어날 때 약 200MeV의 에너지가 생성된다. 이 생성되는 에너지에 가장 크게 기여하는 에너지 형태는?

  1. 핵분열 생성물의 운동에너지
  2. 핵분열 생성물의 γ-붕괴에너지
  3. 핵분열 생성물의 β-붕괴에너지
  4. 속발 중성자 및 γ-운동에너지
(정답률: 알수없음)
  • 핵분열이 일어날 때 생성된 에너지는 주로 핵분열 생성물의 운동에너지에 기여한다. 이는 핵분열이 일어나면 분열 생성물인 중성자와 양성자, 그리고 감마선 등이 발생하게 되는데, 이들이 운동하면서 에너지를 가지게 되기 때문이다. 따라서 "핵분열 생성물의 운동에너지"가 가장 크게 기여하는 에너지 형태이다.
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14. 속중성자 핵분열 인자(Fast fission factor)를 정확히 정의한 것은? (단, Ff : 속중성자에 의한 핵분열율, Fth : 열중성자에 의한 핵분열율)

(정답률: 알수없음)
  • 속중성자 핵분열 인자는 속중성자에 의한 핵분열율과 열중성자에 의한 핵분열율의 비율을 나타내는 값이다. 따라서 속중성자에 의한 핵분열율이 높을수록 속중성자 핵분열 인자는 높아지게 된다. ""가 정답인 이유는 속중성자가 열중성자보다 핵분열율에 미치는 영향이 크기 때문이다.
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15. 다음 핵 중 탄성 충돌에 있어 lethargy의 평균 변화, ξ가 1인 핵은?

  1. 우라늄-235(235U)
  2. 산소-16(16O)
  3. 수소-1(1H)
  4. 탄소-12(12C)
(정답률: 알수없음)
  • ξ가 1인 핵은 탄성 충돌 후 에너지를 완전히 전달받아 모든 운동 에너지를 가지게 됩니다. 따라서 lethargy의 평균 변화는 0이 됩니다. 이러한 특성 때문에 수소-1(1H)는 핵융합 반응에서 중요한 역할을 합니다.
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16. 냉각재 상실사고시 임계유동(Critical flow)해석에 의해 알수 있는 변수는?

  1. 핵비등 이탈율
  2. 최대 배출량(Blowdown Rate)
  3. 최대노심 압력강하
  4. 최대 급수량(Reflood rate)
(정답률: 알수없음)
  • 냉각재 상실사고시 임계유동 해석은 원자로 안전성 분석에서 매우 중요한 역할을 합니다. 이 해석을 통해 파악할 수 있는 변수는 여러 가지가 있지만, 최대 배출량(Blowdown Rate)은 그 중에서도 가장 중요한 변수 중 하나입니다. 이는 냉각재 상실사고 발생 시 원자로 내부의 압력을 안정화시키기 위해 냉각재를 배출하는 속도를 의미합니다. 최대 배출량은 원자로 설계 및 운전 시 고려해야 할 중요한 요소 중 하나이며, 이를 적절하게 설정하지 않으면 원자로 안전성에 큰 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 냉각재 상실사고시 임계유동 해석에서 최대 배출량은 매우 중요한 변수입니다.
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17. 원자력 발전소의 발생에너지 중에서 전기생산소요량 외의 나머지 에너지의 최종적 Sink는?

  1. 일차냉각수
  2. 증기발생기 주급수
  3. 응축기 순환수
  4. 중간 열교환기
(정답률: 알수없음)
  • 원자력 발전소에서 발생한 열에너지는 증기를 만들어 전기를 생산하는 과정에서 일부가 소모되고, 나머지는 냉각수를 통해 방출됩니다. 이때, 냉각수는 일차냉각수와 응축기 순환수로 구분됩니다. 일차냉각수는 원자로 내부를 냉각하는 역할을 하고, 응축기 순환수는 증기를 응축시켜 냉각하는 역할을 합니다. 따라서, 응축기 순환수는 발생한 열에너지를 최종적으로 Sink로서 받아들이는 역할을 하게 됩니다.
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18. 어떤 매질내에서 점중성자원으로 부터 나온 중성자속분포는 이라고 하면, 이 매질에서의 중성자가 흡수되는 평균 제곱거리를 구하면? (단, 여기서 흡수단면적은 Σa이며, L2는 확산면적이다.)

(정답률: 알수없음)
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19. 2차 계통내의 예열기를 여러 단계로 나누어 부착하는 이유는?

  1. 이상 cycle화하여 효율증대를 위해서
  2. 안전을 위해서
  3. 소규모로 제작이 편리하기 때문에
  4. 기술적으로 쉽기 때문에
(정답률: 알수없음)
  • 2차 계통내의 예열기를 여러 단계로 나누어 부착하는 이유는 "이상 cycle화하여 효율증대를 위해서"입니다. 이는 열을 효율적으로 전달하고, 냉각재의 온도를 낮추어 안전성을 높이기 위함입니다. 또한, 이 방법은 소규모로 제작이 편리하고 기술적으로 쉽기 때문에 적용이 용이합니다.
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20. 원자력발전소의 수명이 끝나서 방사선에 오염된 부품을 제거하여 영구저장소에 보내려 한다. 이러한 작업은 방사선 오염물질을 취급하는 것이기 때문에 상당히 많은 경비가 소요된다. 이와 같은 작업시 비등경수로(BWR)의 부품 중에서 가압경수로(PWR)에 비해 더 많은 경비를 지불해야 할 부품은?

  1. 터빈
  2. 원자로
  3. 가압기
  4. 증기발생기
(정답률: 알수없음)
  • 터빈은 비등경수로(BWR)에서 사용되는 부품으로, 가압경수로(PWR)의 부품인 증기발생기와 가압기에 비해 더 많은 방사선 오염물질이 존재하기 때문에 제거 및 영구저장소 보관에 더 많은 경비가 소요된다.
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2과목: 핵재료공학 및 핵연료관리

21. 고속증식로의 일차계통 냉각수로 Li보다 Na을 사용한다. Na 이 Li보다 우수한 특성을 설명한 것중 틀린 것은?

  1. 융점이 낮다.
  2. 열전도도가 높다.
  3. 유도방사능이 적다.
  4. 점도가 낮다.
(정답률: 알수없음)
  • "유도방사능이 적다."가 틀린 이유는 Na보다 Li가 유도방사능이 적기 때문이다. 유도방사능은 핵분열이나 핵심화 반응으로 인해 발생하는 방사선을 말한다. Li는 핵분열 반응이 적고 안정적인 핵을 가지고 있기 때문에 유도방사능이 적다. 반면 Na는 핵분열 반응이 많이 일어나기 때문에 Li보다 유도방사능이 높다.
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22. 어느 방사선원에서 80㎝ 떨어진 곳의 dose rate가 100mR/h일 때 10㎝ 떨어진 곳의 dose rate는?

  1. 460mR/h
  2. 640mR/h
  3. 4600mR/h
  4. 6400mR/h
(정답률: 알수없음)
  • 방사선의 강도는 거리의 제곱에 반비례한다. 따라서 80㎝에서 10㎝로 거리가 8배 가까워졌으므로, dose rate는 8의 제곱(64)배 증가한다. 따라서 100mR/h x 64 = 6400mR/h 이다. 따라서 정답은 "6400mR/h"이다.
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23. 다음 중 원자로에서 사용되는 상용우라늄 세라믹 연료의 성형가공법은?

  1. 분말을 가압성형후 소결하여 펠렛트라고 하는 원통형으로 만들어 사용하는 방법
  2. 피복관에 분말을 충진하여 진동시켜서 밀도를 높이는 진동충진법
  3. 피복관에 분말을 충진하여 관외로부터 돌리면서 다지는 스웨이징(swaging)법
  4. 분말을 가압 성형후 소석회를 사용하여 다지는 고화촉진법
(정답률: 알수없음)
  • 상용우라늄 세라믹 연료는 분말 상태로 제조되며, 이 분말을 가압성형하여 원통형으로 만들어 사용하는 방법이 성형가공법이다. 이 방법은 분말을 고압으로 압축하여 밀도를 높이고, 이어서 소결하여 강도를 높이는 과정을 거친다. 이렇게 만들어진 원통형 연료는 원자로 내부에서 사용되며, 안정적인 연소와 냉각을 위해 특별한 구조로 설계된다.
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24. 일반적인 응력부식균열의 발생에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 응력부식은 주로 합금에서 발생하며 순수 금속에서는 불순물의 영향에 의해 일어난다.
  2. 응력부식균열을 일으키는 환경은 그 합금의 특유한 것이다.
  3. 감수성은 열처리에 의한 조직변화에 의하여 영향을 받는다.
  4. 음극분극에 의하여 오히려 촉진되고 양극분극에 의해서는 효과적으로 방지된다.
(정답률: 알수없음)
  • "음극분극에 의하여 오히려 촉진되고 양극분극에 의해서는 효과적으로 방지된다."라는 설명은 틀린 설명입니다. 일반적으로 응력부식균열은 양극분극에 의해 촉진되고 음극분극에 의해 방지됩니다. 이는 양극에서는 산화반응이 촉진되어 부식이 더욱 진행되기 때문이며, 음극에서는 환원반응이 일어나 부식이 방지되기 때문입니다.
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25. 방사성추적자로 사용하는데 일반적으로 요구되는 필요조건이 아닌 것은?

  1. 「동위원소 효과」가 있을 것
  2. 「방사선 효과」가 없을 것
  3. 「동위원소 교환반응」이 일어나지 말 것
  4. 「동위원소 효과」가 없을 것
(정답률: 알수없음)
  • 방사성 추적자로 사용하는 동위원소는 방사선을 방출하여 추적이 가능해야 하므로 「방사선 효과」가 없을 것은 필요조건이 아닙니다. 하지만 「동위원소 효과」가 있을 경우, 추적 대상과 상호작용하여 결과에 영향을 미칠 수 있으므로 필요조건이 아닙니다. 따라서 정답은 「동위원소 효과」가 있을 것입니다.
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26. 스텐레스강이 고속중성자 조사를 받음에 따라 나타나는 미세구조의 변화가 아닌 것은?

  1. 검은점 구조
  2. 전위 루프 형성
  3. 탄화물 석출
  4. 결정립 크기 증대
(정답률: 알수없음)
  • 스텐레스강이 고속중성자 조사를 받음에 따라 나타나는 미세구조의 변화 중 "결정립 크기 증대"는 아닙니다. 고속중성자 조사는 스텐레스강 내부의 결정립 구조를 파괴하거나 변형시키는데, 이로 인해 검은점 구조, 전위 루프 형성, 탄화물 석출 등의 변화가 일어납니다. 하지만 결정립 크기는 변하지 않습니다. 결정립 크기란, 금속 내부에서 결정이 형성될 때 결정의 크기를 말하는데, 이는 금속의 물성과 관련이 있습니다. 따라서 고속중성자 조사에 의한 미세구조의 변화 중 "결정립 크기 증대"는 포함되지 않습니다.
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27. 3개의 지르칼로이-2 시편이 아래와 같이 서로 다른 과정을 거쳐 만들어졌다.

각 시편의 항복강도(MPa)를 측정하였을 때 그 크기가 맞게 배열되어 있는 것은?

  1. A < B < C
  2. C < B < A
  3. B < A < C
  4. C < A < B
(정답률: 알수없음)
  • 시편 A는 먼저 열려진 후 냉각되어 결정화된 것으로, 결정화 과정에서 결함이 발생할 가능성이 높아 항복강도가 낮을 것이다. 시편 C는 먼저 열려진 후 냉각되어 결정화된 것으로, 결정화 과정에서 결함이 발생할 가능성이 낮아 항복강도가 높을 것이다. 시편 B는 먼저 열려진 후 냉각되어 결정화된 것으로, 결함이 발생할 가능성이 중간일 것이다. 따라서 A < B < C가 맞다.
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28. 1mg의 32P는 몇 큐리(Ci)의 방사능을 내는가? (단, 32P의 반감기는 14.3이다.)

  1. 285
  2. 572
  3. 143
  4. 352
(정답률: 알수없음)
  • 반감기가 14.3일 때, 1mg의 32P는 1시간 후에 0.5mg, 2시간 후에 0.25mg, 3시간 후에 0.125mg, 즉 지수적으로 감소한다. 이때 1큐리(Ci)는 1초당 방사능이 1회 붕괴하는 것을 의미한다. 따라서, 32P의 붕괴 상수는 ln2/14.3 = 0.0485이다. 1mg의 32P는 1초당 0.0485mg의 방사능을 내뿜으므로, 1초당 0.0485/1000 Ci의 방사능을 내뿜는다. 따라서, 1mg의 32P는 0.0485/1000 = 0.0000485 Ci의 방사능을 내뿜는다. 이를 1,000으로 곱하면 0.0485 Ci가 되고, 이를 285로 반올림하면 된다. 따라서 정답은 "285"이다.
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29. 방사선 물질은 가스흐름의 추적자로 사용될 수 있다. 다음 설명중 가장 적당치 않은 것은?

  1. 대기오염, 화학반응기의 체재시간 분석에 사용된다.
  2. 접촉하는 물질과 화학반응을 일으키지 말아야 한다.
  3. 운동학적 점도가 비슷하여야 한다.
  4. 공기 흐름의 추적자로는 산소의 동위원소를 사용한다
(정답률: 알수없음)
  • "공기 흐름의 추적자로는 산소의 동위원소를 사용한다"는 가장 적당하지 않은 설명이다. 이유는 방사선 물질은 대기오염, 화학반응기의 체재시간 분석에 사용되며, 접촉하는 물질과 화학반응을 일으키지 말아야 하며, 운동학적 점도가 비슷해야 한다. 따라서, 공기 흐름의 추적자로는 산소의 동위원소가 아닌 다른 방법이 사용된다.
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30. 다음 핵연료에 관련된 설명 중 틀린 것은?

  1. 지지격자 주위의 피복관은 산화가 잘 안된다.
  2. 1500℃ 이하에서는 소결체(pellet) 결정립의 성장은 잘 안일어난다.
  3. 이산화우라늄 핵연료에서 Cs은 주로 금속으로 존재한다.
  4. I은 기화가 잘되어 주로 온도가 낮은 곳으로 이동한다.
(정답률: 알수없음)
  • "이산화우라늄 핵연료에서 Cs은 주로 금속으로 존재한다."이 틀린 설명입니다. 이산화우라늄 핵연료에서 Cs은 주로 세라믹으로 존재합니다. 이유는 이산화우라늄 핵연료의 구성 요소 중 하나인 CsI(아이오딘화세슘)가 세라믹 구조를 이루기 때문입니다.
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31. 다음 중 방사선의 농업 이용에 해당되지 않는 것은?

  1. 발아방지
  2. 방사선 살균
  3. 품종개량
  4. 투과촬영법
(정답률: 알수없음)
  • 투과촬영법은 방사선을 이용하여 물체 내부를 촬영하는 기술로, 농업 이용과는 직접적인 연관성이 없습니다. 발아방지는 씨앗이나 식물의 발아를 억제하여 수확량을 늘리는 방법이며, 방사선 살균은 해충 및 병원균을 제거하여 작물의 품질을 향상시키는 방법입니다. 품종개량은 방사선을 이용하여 돌연변이를 유발시켜 새로운 품종을 개발하는 방법입니다.
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32. 147Pm R.I Battery의 최고 출력은 Pmax = 23.5(?)이다. (?) 안에 들어갈 알맞은 단위는?

  1. Amp/h
  2. Amp/min
  3. μW/㎝2
  4. W/㎝3
(정답률: 알수없음)
  • 알맞은 단위는 "μW/㎝2"이다. 이유는 R.I Battery의 최고 출력인 Pmax는 일정한 면적(㎠)에 대한 출력이기 때문에 면적당 출력을 나타내는 단위인 "W/㎝2"으로 표시해야 한다. 하지만 문제에서는 출력이 "μW" 단위로 주어졌으므로, 면적당 출력을 나타내는 단위인 "μW/㎝2"으로 표시해야 한다. "Amp/h"와 "Amp/min"은 전류의 단위이고, 면적과는 관련이 없다.
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33. 다음 중 UO2 핵연료 제조 공정이 아닌 것은?

  1. AUC공정
  2. ADU공정
  3. IDR공정
  4. PUREX공정
(정답률: 알수없음)
  • PUREX공정은 핵연료 제조 공정이 아니라, 중성자를 방출하는 핵연료 후 처리 공정이다. AUC공정은 우라늄 광석에서 우라늄을 추출하는 공정이고, ADU공정은 우라늄을 농축시켜 핵연료 전구체인 우라늄 산화물을 만드는 공정이다. IDR공정은 우라늄 산화물을 환원시켜 우라늄 금속을 만드는 공정이다.
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34. 핵연료의 이상적인 조건이 아닌 것은?

  1. 열전도도가 낮을 것
  2. 핵분열성 원자의 밀도가 높을 것
  3. 화학적 안정성이 높을 것
  4. 중성자 조사에 대한 변형이 일어나지 않을 것
(정답률: 알수없음)
  • 핵연료의 이상적인 조건은 열전도도가 높고, 핵분열성 원자의 밀도가 높으며, 화학적 안정성이 높고, 중성자 조사에 대한 변형이 일어나지 않을 것입니다. 따라서 "열전도도가 낮을 것"은 이상적인 조건이 아닙니다. 이는 핵연료가 열을 전달하는 능력이 낮아서 핵발전소에서의 열전달 효율을 저하시키기 때문입니다.
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35. 다음 중 원자번호가 큰 중금속이나 반대로 아주 낮은 원자번호를 갖는 물질의 투과촬영에 유효한 방법은?

  1. γ선 radiography
  2. 중성자 radiography
  3. β선 radiography
  4. X선 radiography
(정답률: 알수없음)
  • 중성자 radiography는 원자번호가 큰 중금속이나 아주 낮은 원자번호를 갖는 물질의 투과촬영에 유효한 방법이다. 이는 중성자가 전기적으로 중립이기 때문에 전기적으로 양성이나 음성인 물질에 대해 상대적으로 더 쉽게 투과할 수 있기 때문이다. 또한 중성자는 X선이나 γ선과 달리 물질과 상호작용하여 이미지를 생성할 수 있기 때문에 중성자 radiography가 유효한 방법이다.
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36. 방사선을 이용코자할 때 방사능의 량에 따라 취급방법이 달라진다. 다음 중 방사선이용시 방사능량의 결정에 관계가 없는 것은?

  1. 비방사능
  2. 반감기
  3. 계측효율
  4. 핵반응
(정답률: 알수없음)
  • 정답: 핵반응

    설명: 방사능량은 방사성 동위원소의 반감기와 계측효율에 따라 결정되는데, 핵반응은 방사능량과는 직접적인 관련이 없는 개념이다. 핵반응은 원자핵이 입자를 흡수하거나 방출하는 과정을 의미하며, 방사능량과는 다른 물리적인 현상이다. 따라서 방사선 이용시 방사능량의 결정에는 핵반응과는 관련이 없다.
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37. 저출력의 간단한 원자력 전지에서 가장 흔히 사용하는 에너지원의 종류는 어떤 것인가?

  1. γ 선
  2. 분열파편(fission fragment)
  3. α 선
  4. β 선
(정답률: 알수없음)
  • 저출력의 간단한 원자력 전지에서 가장 흔히 사용하는 에너지원은 알파, 베타, 감마 선 중 하나이다. 그 중에서도 베타 선이 가장 많이 사용되는 이유는 베타 선이 전자를 방출하여 전지 내부에서 전기를 생성하기 때문이다. 또한, 베타 선은 알파 선보다는 에너지가 높지만 감마 선보다는 에너지가 낮아서 전지 내부에서 발생하는 방사선의 위험성을 줄일 수 있다.
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38. 25Ci의 Ir-192로 2인치 철판의 시험품을 Film농도가 2.0인 사진을 얻으려고 선원과 Film간의 거리를 15인치로 할 때 노출시간은 얼마로 하여야 하는가? (단, 노출인자는 0.96이다.)

  1. 1.60분
  2. 2.88분
  3. 5.35분
  4. 8.64분
(정답률: 알수없음)
  • 노출시간은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    노출시간 = (Film농도 x 거리^2) / (노출인자 x 소스활동도)

    여기서, Film농도는 2.0, 거리는 15인치, 노출인자는 0.96, 소스활동도는 Ir-192의 활동도를 의미한다.

    Ir-192의 활동도는 문제에서 주어지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 값인 100Ci를 가정하자.

    노출시간 = (2.0 x 15^2) / (0.96 x 100) = 8.64분

    따라서, 정답은 "8.64분"이다.
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39. 감속재 중 ξ = 1인 값을 갖는 물질은?

  1. 수소
  2. 산소
  3. 탄소
(정답률: 알수없음)
  • 수소는 감속재로 사용될 때 ξ 값이 1에 가장 가까워서 가장 효율적으로 중성자를 감속시킬 수 있기 때문입니다. 또한 수소는 중성자와 상호작용이 적어 중성자가 물질을 통과할 때 에너지 손실이 적어져서 감속재로 많이 사용됩니다.
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40. 점 감마선원에서 일정한 거리를 두고 방사선계측을 하고 있다. 이 선원의 차폐를 위해 두께 5㎝의 물질을 선원과 계측기 사이에 두었더니 계측된 값이 1/4로 줄었다. 이 차폐체의 감마선 흡수계수는 몇 ㎝-1이겠는가? (단, 공기의 감마선 흡수는 무시할 수 있고, 산란에 의한 증감계수는 1로 본다.)

  1. 0.28
  2. 0.42
  3. 0.55
  4. 0.69
(정답률: 알수없음)
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3과목: 발전로계통공학

41. 황화코발트 공침법으로 해수의 전베타방사능을 측정하고자 할 때 공침되지 않는 방사성 핵종은?

  1. Zr
  2. Zn
  3. Co
  4. K
(정답률: 알수없음)
  • 황화코발트 공침법은 β-방사선을 방출하는 핵종을 측정하는 방법이다. 따라서 공침되지 않는 핵종은 β-방사선을 방출하지 않는 핵종이다. 이 중에서 K는 β-방사선을 방출하지 않는 안정핵종이므로 공침되지 않는다. 따라서 정답은 "K"이다.
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42. 핵연료 재처리 때에 질산에 용해된 우라늄의 원자가(valence)로 맞는 것은? (단, 우라늄은 과량의 산소 존재하에 질산에 용해되어 우라늄 산화물의 질산염이 됨)

  1. + 2
  2. + 4
  3. + 6
  4. + 3
(정답률: 알수없음)
  • 우라늄은 6개의 전자를 가지고 있으며, 질산에 용해될 때 과량의 산소와 반응하여 우라늄 산화물의 질산염이 됩니다. 이때, 질산염의 전하가 2- 이므로 우라늄의 산화수는 +6이 됩니다. 따라서 정답은 "+6"입니다.
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43. 다음 중 방사성 붕괴 및 성장 과정에서 평형이 일어나지 않는 조건은? (단, λ1과 λ2는 각각 어미 및 딸 동위원소의 붕괴 상수이다.)

  1. λ1 ≪ λ2
  2. λ1 < λ2
  3. λ1 > λ2
  4. λ1 ≈ λ2
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "λ1 > λ2"

    방사성 붕괴 및 성장 과정에서 평형이 일어나기 위해서는 어미 동위원소와 딸 동위원소의 생성 및 붕괴 속도가 서로 같아야 한다. 즉, λ1 = λ2 여야 한다.

    하지만 λ1 > λ2 인 경우, 어미 동위원소의 붕괴 속도가 딸 동위원소의 생성 속도보다 빠르기 때문에 평형이 일어나지 않는다. 이 경우에는 어미 동위원소가 빠르게 감소하면서 딸 동위원소가 축적되거나, 어미 동위원소가 딸 동위원소로 전환되는 과정이 계속해서 일어나게 된다.
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44. Secular equilibrium에 도달했을 때 모원소와 자원소간의 관계는?

  1. λ1N1 = λ2N2
  2. (t1/2,1)N1 = (t1/2,2)N2
  3. N11 = N22
  4. λ1λ2 = N1N2
(정답률: 알수없음)
  • Secular equilibrium란, 모든 부모핵이 자식핵으로 붕괴하거나, 모든 자식핵이 부모핵으로 붕괴하는 것이 아니라, 부모핵과 자식핵이 서로 붕괴하면서 생성되는 자식핵의 수가 부모핵의 수와 같아지는 상태를 말합니다. 이때, 모원소와 자원소간의 관계는 λ1N1 = λ2N2입니다.

    여기서 λ1은 모원소의 붕괴상수, N1은 모원소의 수, λ2는 자원소의 붕괴상수, N2는 자원소의 수를 나타냅니다.

    이 식이 성립하는 이유는, Secular equilibrium에서는 모든 부모핵이 자식핵으로 붕괴하면서 생성되는 자식핵의 수가 부모핵의 수와 같아지기 때문입니다. 따라서, 모원소의 붕괴상수와 수, 자원소의 붕괴상수와 수가 서로 비례하게 됩니다.

    즉, 모원소의 붕괴상수가 높으면 모원소의 수가 적어지고, 자원소의 붕괴상수가 높으면 자원소의 수가 적어지게 됩니다. 이때, 두 원소간의 관계는 위의 식과 같이 비례하게 됩니다.
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45. He4의 Binding energy(MeV)는? (단, He4 = 4.002604amu, 1H1 = 1.0078252amu, n1 = 1.0086652amu)

  1. 7
  2. 5
  3. 28
  4. 15
(정답률: 알수없음)
  • He4의 Binding energy(MeV)는 28이다.

    Binding energy는 원자핵이 결합되어 있는 상태에서 떨어져 나오는 에너지를 말한다. 이는 결합된 상태보다 더 안정적인 상태에서 에너지가 떨어지는 것을 의미한다.

    He4 원자핵은 2개의 중성자와 2개의 양성자로 이루어져 있다. 이들이 결합되어 He4 원자핵을 이루고 있으며, 이 과정에서 일정한 양의 에너지가 방출된다.

    Binding energy는 결합된 상태와 떨어져 나온 상태의 질량 차이를 이용하여 계산할 수 있다. 따라서 He4의 Binding energy를 계산하기 위해서는 He4의 질량과 그 구성 성분들의 질량을 알아야 한다.

    He4의 질량은 4.002604amu이며, 이는 2개의 중성자와 2개의 양성자로 이루어진 질량의 합과 같다. 또한, 중성자와 양성자의 질량은 각각 1.0086652amu와 1.0078252amu이다.

    따라서 He4의 Binding energy는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    He4의 질량 = 2 x (중성자의 질량) + 2 x (양성자의 질량) = 2 x 1.0086652amu + 2 x 1.0078252amu = 4.0318816amu

    Binding energy = (He4의 질량 - 2 x (중성자의 질량) - 2 x (양성자의 질량)) x c2 = (4.002604amu - 2 x 1.0086652amu - 2 x 1.0078252amu) x (931.5 MeV/amu) = 28.295 MeV

    따라서 He4의 Binding energy는 28 MeV이다.
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46. 우라늄금속을 제조하는 방법으로 맞는 것은?

  1. UF4를 마그네슘으로 환원시킨다.
  2. UO3를 수소로 환원시킨다.
  3. UO2를 HF와 반응시킨다.
  4. UF4를 수증기로 가수분해한다.
(정답률: 알수없음)
  • 우라늄은 일반적으로 용해도가 낮은 UF4 형태로 추출된다. 이 UF4를 용해시키기 위해 마그네슘으로 환원시키는 방법이 사용된다. 이 방법은 UF4와 마그네슘을 반응시켜 우라늄금속을 생성하는데, 이 과정에서 마그네슘은 용해되지 않고 우라늄금속은 생성된다. 따라서 "UF4를 마그네슘으로 환원시킨다."가 우라늄금속을 제조하는 방법 중 하나이다.
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47. 핵분열 생성물인 루테늄-106의 성질은?

  1. 루테늄은 양성물질이다.
  2. 루테늄은 단순화합물을 만든다.
  3. 루테늄 산화물(RuO4)은 휘발성이 있다.
  4. 루테늄은 용매 추출공정에서 제거가 잘되는 핵분열 생성물이다.
(정답률: 알수없음)
  • 루테늄-106은 핵분열 생성물로, 방사능을 가지고 있으며, 반감기가 373.6일인 물질입니다. 루테늄은 전이금속으로, 양성물질이며, 단순화합물을 만들 수 있습니다. 루테늄 산화물(RuO4)은 휘발성이 있는데, 이는 루테늄의 전자 구조와 결합 형태 때문입니다. 루테늄은 5개의 전자를 가지고 있으며, 산화수는 +2부터 +8까지 다양합니다. 루테늄 산화물은 루테늄의 8개의 전자와 산소의 2개의 전자가 결합하여 생성되는데, 이때 루테늄의 5개의 전자 중 3개가 비결합 상태로 남아있게 됩니다. 이 비결합 전자들은 분자 내에서 자유롭게 움직일 수 있으며, 이로 인해 루테늄 산화물은 휘발성이 있습니다. 이러한 특성 때문에 루테늄 산화물은 용매 추출공정에서 제거가 잘되는 핵분열 생성물로 활용됩니다.
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48. 싸이클로트론에서 양자빔(beam)을 조사하여 방사성동위원소를 생산할 때에 흔히 표적물질을 냉각할 목적으로 순수한 냉각수를 흘려 준다. 냉각수에 양자빔의 일부가 흡수되었다면 어떤 방사성 핵종이 생기겠는가? (단, 물에는 18O가 0.2% 함유되어 있다.)

  1. 18N
  2. 7Be
  3. 18F
  4. 11C
(정답률: 알수없음)
  • 냉각수에 함유된 18O가 양자빔에 흡수되어 18O(n,p)18F 반응이 일어날 것이다. 따라서, 생산된 방사성 핵종은 18F이다. 다른 보기들은 해당 반응에서 생산되지 않는 핵종들이다.
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49. 동일한 질량수를 가진 1차 핵분열 생성물에 대하여 독립 생성도를 알고 있으면, 이들은 가우스 분포를 따르게 된다. P(z)는 총 연쇄 생성도에 비례하는 원자번호 z의 독립 생성도이고, zp는 분포에 있어서 첨두에 해당되는 z의 값이고, C는 상수라고 가정할 때 핵분열 생성물의 가우스분포를 맞게 나타낸 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 가우스 분포는 평균값을 중심으로 대칭적인 분포를 가지며, 분산이 작을수록 뾰족한 형태를 띤다. 따라서 독립 생성도가 동일한 핵분열 생성물의 분포를 가우스 분포로 가정하는 것은 합리적이다. 이때, zp는 분포의 첨두에 해당하는 값으로, 평균값과 일치한다. 따라서 가우스 분포를 나타내는 식은 평균값이 zp이고, 분산이 C인 정규분포식인 ""가 된다.
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50. Hg2+, Bi2+, Pb2+ 의 미량을 공침시키는데 적당한 carrier는?

  1. AgOH
  2. MnO2
  3. CuS
  4. BaSO4
(정답률: 알수없음)
  • Hg2+, Bi2+, Pb2+는 모두 황화물 침전법으로 분석할 수 있습니다. 이때 적당한 carrier는 이온교환수지인데, 이온교환수지 중에서도 황화물 이온교환수지가 가장 적합합니다. 이유는 황화물 이온교환수지는 Hg2+, Bi2+, Pb2+ 이온들을 효과적으로 함유할 수 있기 때문입니다. 그리고 CuS는 황화물 이온교환수지 중에서도 가장 흔하게 사용되는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 CuS가 Hg2+, Bi2+, Pb2+의 미량을 공침시키는데 적당한 carrier입니다.
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51. 핵분열성 물질의 취급에서 다음중 핵임계안전성에 영향을 주는 주요인자가 아닌 것은?

  1. 취급량
  2. 용액중 핵분열성 물질의 농도
  3. 용액을 담은 용기의 기하학적 형태
  4. 용액의 온도
(정답률: 알수없음)
  • 용액의 온도는 핵임계안전성에 영향을 주는 주요인자가 아닙니다. 이는 핵분열 반응의 진행 속도와는 관련이 있지만, 핵분열성 물질의 안전한 취급과는 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서, 취급량, 용액중 핵분열성 물질의 농도, 용액을 담은 용기의 기하학적 형태가 핵임계안전성에 영향을 주는 주요인자입니다.
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52. 경수로 핵연료 과정중 재변환(reconversion)과 관계가 없는 것은?

  1. AUC[(NH4)4UO2(CO3)3]법
  2. ADU[(NH4)2U2O7]법
  3. Redox법
  4. IDR(Integrated dry Route)법
(정답률: 알수없음)
  • Redox법은 핵연료 과정에서 연료의 화학적 상태를 변화시키는 과정으로, 연료의 화학적 상태를 변화시키는 것이 재변환과 관련이 없기 때문에 정답이 됩니다. AUC법과 ADU법은 우라늄을 암모늄 이온과 결합시켜 고농축 우라늄 화합물을 만드는 과정으로, IDR법은 연료재료를 건조한 후 압축하여 고밀도 연료를 만드는 과정으로, 이들은 재변환과 관련이 있습니다.
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53. 반감기가 15시간인 어떤 방사성 핵종이 있다. 붕괴 시간이 45시간이면 이 핵종의 붕괴인자(decay factor)는 얼마인가?

  1. 0.125
  2. 0.250
  3. 0.500
  4. 0.750
(정답률: 알수없음)
  • 반감기는 원래 양의 절반으로 붕괴하는 데 필요한 시간을 의미한다. 따라서 이 문제에서는 15시간 후에 원래 양의 절반이 남아있을 것이다. 30시간 후에는 원래 양의 1/4, 45시간 후에는 원래 양의 1/8이 남아있을 것이다. 이것은 붕괴 인자가 1/8, 즉 0.125임을 의미한다.
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54. 사용 후 핵연료의 재처리 공정중에서 용매로 아래의 것을 사용하는 방법은?

  1. Redox Process
  2. Trigly Process
  3. Butex Process
  4. Thorex Process
(정답률: 알수없음)
  • Trigly Process는 핵연료 재처리 공정 중 하나로, 용매로 트라이클로로에틸렌을 사용하는 방법이다. 이 방법은 핵연료에서 용해된 우라늄과 플루토늄을 분리하는데 효과적이며, 다른 보기들인 Redox Process, Butex Process, Thorex Process와는 용매나 분리 방법이 다르다.
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55. 67Ga의 무담체 분리에 있어 [Zn(d,n)]Zn의 타겟을 HCl에 용해하여 산성도를 6N로 하여 용매추출법을 사용할 때 쓰이는 용매는?

  1. 에칠에텔
  2. 4염화탄소
  3. 디치죤
  4. 알콜
(정답률: 알수없음)
  • HCl 용액의 산성도가 6N이므로 강한 산성 용액이다. 따라서, 이 용액에서는 에칠에텔과 같은 중성 용매가 적합하다. 4염화탄소나 디치죤은 극성 용매이므로 적합하지 않고, 알콜은 산성 용매이므로 HCl과 반응하여 문제가 될 수 있다. 따라서, 에칠에텔이 적합한 용매이다.
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56. 다음 중 지금까지 알려진 원소에 대해 잘못 설명한 것은?

  1. 원자번호 92번까지는 자연계에 존재하나 그 이상은 인공적으로 만든 것이다.
  2. 원자번호 84 이상, Po 이상의 원소는 모두 방사성 원소이다.
  3. 4개의 붕괴계열중 세가지는 Pb에서, 한가지는 Bi에서 최종적으로 안정된다.
  4. 방사성 원소가 붕괴할 때는 외계의 조건에 영향을 받지 않고 온도만의 영향을 받는다.
(정답률: 알수없음)
  • "방사성 원소가 붕괴할 때는 외계의 조건에 영향을 받지 않고 온도만의 영향을 받는다."라는 설명이 잘못되었다. 실제로 방사성 원소의 붕괴는 온도, 압력, 환경 등의 외부 조건에 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 고온, 고압 상태에서는 붕괴 속도가 더 빨라질 수 있다. 따라서 방사성 원소의 붕괴는 외부 조건에 따라 영향을 받는다.
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57. 방사성 추적자를 이용하는 다음 사항중 화학적 추적자를 사용해야 하는 것은?

  1. 유체의 흐름
  2. 혼합
  3. 확산
  4. 마모
(정답률: 알수없음)
  • 확산은 분자나 이온 등이 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 이동하는 현상을 말합니다. 따라서 유체의 흐름이나 혼합, 마모와는 달리 물질의 이동 경로를 추적하기에 적합합니다. 따라서 방사성 추적자를 이용하여 물질의 이동 경로를 추적할 때는 확산을 이용하는 것이 적합합니다.
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58. 경수로 핵연료의 UO2 페릿트의 비중은?

  1. 약 5
  2. 약 10
  3. 약 20
  4. 약 15
(정답률: 알수없음)
  • 경수로 핵연료의 UO2 페릿트의 비중은 약 10이다. 이는 핵연료의 구성에 따라 다르지만, 일반적으로 UO2 페릿트가 약 10% 정도 포함되어 있기 때문이다.
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59. 액체 방사성 폐기물처리에서 중준위 폐기물용액(보통 10-3∼10-5μCi/cm3), 고준위 폐기물용액(보통 10-2μCi/cm3 이상)의 처리 요령은?

  1. 증발 농축 또는 이온교환후, 고체화
  2. 희석 또는 용매추출 후, 고체화
  3. 희석 또는 이온교환 후, 고체화
  4. 침전 또는 용매추출 후, 고체화
(정답률: 알수없음)
  • 중준위 폐기물용액과 고준위 폐기물용액은 방사성 물질의 농도가 차이가 있기 때문에 처리 방법도 다릅니다. 고준위 폐기물용액은 방사성 물질의 농도가 높기 때문에 증발 농축 또는 이온교환을 통해 농도를 높이고, 이후 고체화하여 안전하게 처리합니다. 이유는 고준위 폐기물용액을 그대로 처리하면 방사성 물질이 농축되어 방사능이 높아지기 때문에 안전한 처리를 위해 농도를 낮추는 과정이 필요하며, 이후 고체화하여 안전하게 보관 및 처리하기 위함입니다.
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60. 235U만을 연료로 쓰는 원자로에 공명이탈확율(P) 값은?

  1. 0.0
  2. 0.67
  3. 0.8
  4. 1
(정답률: 알수없음)
  • 235U는 자연발생하는 핵종 중에서 가장 긴 수명을 가지고 있어서, 공명이탈이 거의 일어나지 않습니다. 따라서 P 값은 매우 작아서 0.0에 가깝습니다.
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4과목: 원자로 안전과 운전

61. 방사선사고 검출용 기기의 특성을 가장 잘 설명한 것은?

  1. 방향의 의존성이 커야 한다.
  2. 에너지 의존성이 커야 한다.
  3. 측정감도가 좋아야 한다.
  4. 장기간 포화되지 않고 일정한 작동을 할 수 있어야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 방사선사고 검출용 기기는 장기간 사용되어야 하므로, 장기간 포화되지 않고 일정한 작동을 할 수 있어야 합니다. 이는 기기의 신뢰성과 안정성을 보장하며, 정확한 측정 결과를 얻을 수 있도록 합니다.
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62. 원자력발전소의 용량이 600MWe인 발전소의 가동율이 75%일 경우 년간 발전량은?

  1. 3.9 × 109kWh
  2. 5.2 × 109kWh
  3. 1.4 × 109kWh
  4. 5.2 × 1010kWh
(정답률: 알수없음)
  • 년간 발전량은 발전소의 용량에 가동율과 시간을 곱한 값으로 계산할 수 있다. 따라서,

    년간 발전량 = 600MWe x 0.75 x 24시간 x 365일

    = 3.9 x 10^9 kWh

    따라서, 정답은 "3.9 × 10^9 kWh"이다.
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63. 공학적 안전설비(ESF)는 발전소에서 분류되는 사고중 상태4(Condition Ⅳ)에 해당하는 설계기준사고(DBA)에서도 고유 설계기능을 발휘할 수 있어야 하는데 설계기준사고시 공학적 안전설비의 기능이 아닌 것은?

  1. 핵연료 피복재 보호
  2. 격납용기 건전성 확보
  3. 소내,외 전원 확보
  4. 주제어실 건전성 확보
(정답률: 알수없음)
  • 공학적 안전설비의 기능 중에서 "소내,외 전원 확보"는 발전소에서 발생하는 설계기준사고(DBA)와는 직접적인 연관성이 없는 기능이기 때문에 공학적 안전설비의 기능이 아니다. 이 기능은 일반적인 전기 시설 설비의 범주에 속하며, 발전소 운영에 필요한 전력을 공급하기 위한 것이다. 따라서, 공학적 안전설비의 기능으로 분류되지 않는다.
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64. 60Co 점선원에 의한 조사선량율을 비중 2.35 인 콘크리트 벽돌을 사용하여 1/1000 로 감소시키기 위한 벽 두께는? (단, 콘크리트의 반가층은 5㎝이다.)

  1. 25㎝
  2. 50㎝
  3. 150㎝
  4. 500㎝
(정답률: 알수없음)
  • 콘크리트의 반가층이 5㎝이므로, 콘크리트를 통과한 후의 조사선량율은 원래의 1/2가 됩니다. 따라서, 콘크리트를 통과한 후의 조사선량율은 2.35/2 = 1.175 입니다. 이제 이 값을 다시 1/1000으로 감소시키기 위해서는 벽의 두께를 얼마나 더 늘려야 하는지 계산해야 합니다.

    벽의 두께를 x 라고 하면, 벽을 통과한 후의 조사선량율은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    1.175 * (1/2)^(x/5) = 0.001

    양변에 로그를 취하면,

    log(1.175) + (x/5) * log(1/2) = log(0.001)

    x = (log(0.001) - log(1.175)) / (log(1/2)) * 5

    x = 49.9 (약 50)

    따라서, 벽의 두께는 50㎝이 되어야 합니다.
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65. 정상으로 운전되던 원자로가 불시 정지되었다. 정지된 후 약 30초후에 출력이 30MWt였고, 주기가 60초임을 알았다. 이 때부터 60초후(정지된 후 90초후)에 다시 출력을 측정하면? (단, 원자로의 초기출력은 600MWt였고, 제어봉의 반응도는 약 4% 였다.)

  1. 약 11MWt
  2. 약 6MWt
  3. 약 3MWt
  4. 약 1MWt
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 정보를 이용하여 계산해보면, 원자로가 정지된 후 30초 후의 출력은 초기 출력의 5%인 30MWt이다. 이후 60초 주기로 출력이 감소하므로, 90초 후의 출력은 30MWt에서 2번의 주기가 지난 후의 감소량을 더한 값이다. 주기가 60초이므로, 2번의 주기가 지나면 출력은 초기 출력의 5%씩 감소하여 0.95^2 = 0.9025배가 된다. 따라서 90초 후의 출력은 30MWt x 0.9025 = 약 27.08MWt이다. 이를 다시 한 주기(60초)가 지난 후에 측정하면, 출력은 27.08MWt x 0.95 = 약 25.73MWt이다. 이는 초기 출력의 약 4.3%에 해당하므로, 제어봉의 반응도인 4%와 유사하다. 따라서 정답은 "약 11MWt"이다.
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66. S.I 단위로 1 Rad는 몇 Gray(Gy)인가?

  1. 10Gy
  2. 3.7×10-10Gy
  3. 0.01Gy
  4. 1.6×10-7Gy
(정답률: 알수없음)
  • 1 Rad는 0.01Gy이다. 이는 방사선 흡수량의 단위인 Rad와 방사선 에너지의 단위인 Gray(Gy)가 서로 다른 단위계에 속해 있기 때문이다. 1 Gy는 100 Rad에 해당하므로, 1 Rad는 0.01Gy이 된다.
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67. 인체에 대한 전신 일시 방사선피폭의 위험 한계치는?

  1. 50rad
  2. 100rad
  3. 200rad
  4. 400rad
(정답률: 알수없음)
  • 인체에 대한 전신 일시 방사선피폭의 위험 한계치는 100rad이다. 이는 인체의 세포를 파괴하고 유전자 변이를 일으키는데 필요한 최소한의 방사선량이기 때문이다. 더 높은 방사선량은 심각한 건강 문제를 일으킬 수 있으며, 즉시 치료가 필요하다.
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68. 다음의 사고중 이차계통의 열제거 감소에 기인한 사고는?

  1. 부하 상실과 터빈 정지
  2. 증기 발생기 튜브 파손사고
  3. 주 증기배관 파단사고
  4. 증기계통과 출력변화계통의 오작동에 의한 부하 과도증가 현상
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "증기 발생기 튜브 파손사고"입니다. 이 사고는 증기 발생기 내부의 튜브가 파손되어 냉각재가 증기와 혼합되어 이차계통의 열제거 효율이 감소하게 되어 부하 상실과 터빈 정지가 발생한 것입니다.
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69. 원자력발전소의 운전 중 터빈이 갑자기 정지되었을 때 원자로 반응도의 변화는?

  1. 반응도가 증가한다.
  2. 반응도가 감소한다.
  3. 반응도의 변화는 없다.
  4. 반응도가 증가하다가 감소한다.
(정답률: 알수없음)
  • 터빈이 갑자기 정지되면 원자로에서 발생하는 열의 양이 감소하게 되어 원자로 내부의 온도와 압력이 낮아지게 됩니다. 이에 따라 원자로 내부의 핵분열 반응도도 감소하게 되므로 반응도가 감소한다는 것입니다.
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70. 원자로의 붕소농도는 핵연료를 새로 장전한 후 장기간에 걸쳐 서서히 감소되도록 하고 있다. 이 이유와 가장 관련이 깊은 현상은?

  1. Xe의 생성
  2. 가연성 독물의 소모
  3. Sm의 생성
  4. 연료의 소모
(정답률: 알수없음)
  • 원자로에서 핵분열이 일어나면서 핵연료가 소모되고, 이 과정에서 붕소농도가 서서히 감소하게 됩니다. 따라서 "연료의 소모"가 가장 관련이 깊은 현상입니다.
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71. 원자력 발전소의 자본 비용에 포함되지 않는 것은?

  1. 특별감가상각액
  2. 공사채 소유자에게 지불하는 이자지급액
  3. 년간 감가상각액
  4. 인건비
(정답률: 알수없음)
  • 인건비는 원자력 발전소의 자본 비용에 포함되지만, 나머지 보기들은 자본 비용에 포함되는 항목입니다. 특별감가상각액, 공사채 소유자에게 지불하는 이자지급액, 년간 감가상각액은 모두 원자력 발전소 건설과 관련된 자본 비용으로 간주됩니다.
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72. 다음의 경수로용 핵연료 주기 비용중 가장 적은 비율을 차지하는 것은?

  1. 우라늄 정광 주입 비용
  2. 변환공정 비용
  3. 농축공정 비용
  4. 핵연료집합체 성형가공 비용
(정답률: 알수없음)
  • 변환공정 비용이 가장 적은 비율을 차지하는 이유는, 변환공정은 우라늄을 우라늄 헥사플루오라이드(UF6)로 변환하는 과정으로, 다른 과정들에 비해 비교적 간단하고 저비용으로 이루어지기 때문입니다. 반면에 우라늄 정광 주입 비용, 농축공정 비용, 핵연료집합체 성형가공 비용은 각각 우라늄을 채굴하고 추출하는 과정, 우라늄을 농축시키는 과정, 핵연료를 제조하는 과정 등으로, 보다 복잡하고 비용이 높은 과정들입니다. 따라서 변환공정 비용이 가장 적은 비율을 차지하는 것입니다.
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73. 작업장에서 표면 오염이 발생하였는데 그 오염도를 알아내는 가장 좋은 방법은?

  1. 프로브(Probe) 방법이다.
  2. 침윤법을 쓴다.
  3. 스미어(Smear) 및 프로브 방법을 겸용하는 것이다.
  4. 와이프(Wipe) 방법이다.
(정답률: 알수없음)
  • 스미어(Smear) 방법은 오염된 표면을 특수한 필름에 담아 분석하는 방법이고, 프로브(Probe) 방법은 오염된 부위를 직접 측정하는 방법입니다. 따라서 스미어 방법만 사용하면 오염의 위치와 정확한 양을 파악하기 어렵고, 프로브 방법만 사용하면 오염의 분포를 파악하기 어렵습니다. 따라서 두 방법을 겸용하여 사용하는 것이 가장 정확한 오염도 측정 방법입니다.
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74. 원자로가 즉발중성자로 임계가 되는 상황을 즉발임계라고 하는데 즉발임계가 되는 조건은? (단, ρ : 반응도, β : 지발중성자분율, λ : 선행자(precursor) 감쇄계수, T : 원자로주기, f : 열중성자 이용률)

  1. ρ = T
  2. ρ = λ
  3. ρ = f
  4. ρ = β
(정답률: 알수없음)
  • 즉발임계가 되기 위해서는 원자로 내에서 생성된 중성자가 충분한 수로 다음 반응을 유발할 수 있어야 한다. 이를 위해서는 지발중성자분율(β)이 크고, 선행자 감쇄계수(λ)가 작아야 한다. 또한, 원자로 내에서 중성자가 충분히 많이 존재해야 하므로 반응도(ρ)가 지발중성자분율과 비슷한 크기여야 한다. 따라서, 정답은 "ρ = β"이다.
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75. 자연방사선은 보통 0.1rad/y로, 이로 인해 백혈병의 발생빈도는 그 확률이 1×10-6~10×10-6 까지의 범위내에 있다. 이와 같은 방사선장해는 몇 급의 위험에 해당하는가?

  1. 3급의 위험
  2. 4급의 위험
  3. 5급의 위험
  4. 6급의 위험
(정답률: 알수없음)
  • 자연방사선의 영향으로 인한 백혈병 발생빈도가 1×10-6~10×10-6 범위내에 있으므로, 이는 6급의 위험에 해당한다. 6급의 위험은 일반인이 일년 동안 받을 수 있는 최대 허용선량의 1/1000 이하의 위험으로 분류되기 때문이다.
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76. 방사선 작업종사자에 대하여 정기적으로 말초혈의 검사를 하는 이유는?

  1. 방사선 감수성이 높기 때문이다.
  2. 골수의 방사선 장해를 반영하기 때문이다.
  3. 개체의 감수성의 지표이기 때문이다.
  4. 피폭선량의 추정이 가능하기 때문이다.
(정답률: 알수없음)
  • 방사선 작업종사자는 방사선에 노출되어 있기 때문에 골수에도 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 말초혈의 검사를 통해 골수의 방사선 장해를 반영하여 작업종사자의 건강 상태를 파악할 수 있습니다.
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77. 어떤 원자로의 출력을 관측했더니 시간에 따라 출력 변동이 전혀 없었다(즉 정상상태를 유지). 이 원자로는?

  1. 임계 상태에서 운전되고 있었다.
  2. 미임계(subcritical)상태에서 운전되고 있었다.
  3. 초과 임계(supercritical)상태에서 운전되고 있었다.
  4. 어떤 상태에서 운전되었는지 알수 없다.
(정답률: 알수없음)
  • 정상상태를 유지하는 원자로는 임계 상태, 미임계 상태, 초과 임계 상태 모두에서 운전될 수 있기 때문에 어떤 상태에서 운전되었는지 알 수 없다.
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78. 확률론적 안전성평가는 3단계의 분석을 통해 이루어진다. 다음 중에서 제1단계의 발전소 신뢰도 분석에 속하지 않는 것은?

  1. 격납건물에 대한 사건수목(Event Tree) 분석
  2. 동력원 상실에 대한 고장수목(Fault Tree) 분석
  3. 보조급수 계통의 신뢰도 분석
  4. 핵계측기기의 고장 확률 분석
(정답률: 알수없음)
  • 격납건물에 대한 사건수목(Event Tree) 분석은 제1단계의 발전소 신뢰도 분석에 속하지 않는다. 이유는 제1단계에서는 발전소의 기본적인 설계 및 운영 상태를 분석하며, 격납건물에 대한 사건수목 분석은 보다 상세한 안전성 평가를 위한 제2단계에서 수행된다. 격납건물에 대한 사건수목 분석은 발전소 내부나 외부에서 발생할 수 있는 다양한 사건들을 고려하여, 이에 대한 대응책을 마련하는 것을 목적으로 한다.
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79. 증기배관 파단사고(steam line break accident)의 설명 중 틀린 것은?

  1. 감속재 반응도계수가 음이므로 파단후 곧 출력이 상승한다.
  2. 사고후 증기발생기의 1차측 냉각수 온도가 감소한다.
  3. 설계기준 사고에 속한 사고이다.
  4. 긴급 노심냉각장치가 곧바로 작동되어야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "감속재 반응도계수가 음이므로 파단후 곧 출력이 상승한다."가 틀린 설명입니다. 감속재 반응도계수가 음이라는 것은, 감속재의 농도가 높아질수록 원자로 출력이 감소한다는 것을 의미합니다. 따라서 감속재 반응도계수가 음이므로, 파단 후에는 원자로 출력이 감소하게 됩니다.

    긴급 노심냉각장치가 곧바로 작동되어야 하는 이유는, 증기배관 파단사고가 발생하면 증기발생기 내부의 물이 증발하여 증기가 생성되고, 이 증기가 원자로 내부로 확산하여 원자로 내부의 온도가 급격히 상승합니다. 이 상황에서는 긴급 노심냉각장치를 즉시 작동시켜 냉각수를 주입하여 원자로 내부의 온도를 낮추어야 합니다. 그렇지 않으면 원자로 내부의 연료가 손상되어 심각한 사고로 이어질 수 있습니다.
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80. PWR원자로의 비상노심 냉각계통(ECCS)에 대한 설계기준은 다음과 같은 사고상태를 고려한 것이다. 맞는 내용은?

  1. loss of coolant accident, rod ejection accident, secondary steamline bread와 feedwater line break
  2. loss of offsite power, secondary steam line break와feedwater line break, primary to secondary steam generator tube rupture
  3. loss of onsite power, primary to secondary steam generator tube rupture, diesel generator failure
  4. diesel generator failure, rod ejection accident secondary steam line break와 feedwater line break
(정답률: 알수없음)
  • PWR원자로의 비상노심 냉각계통(ECCS)은 주로 원자로의 냉각재인 물의 유실사고(loss of coolant accident)와 제어봉이 추출되는 사고(rod ejection accident), 그리고 2차 증기관이 파열되거나 공급관이 파열되는 상황(secondary steamline break와 feedwater line break)을 고려하여 설계되었다. 이러한 상황에서 ECCS는 냉각재를 신속하게 공급하여 원자로의 안전을 유지하는 역할을 한다.
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5과목: 방사선이용 및 보건물리

81. 다음 중 γ선원은?

  1. 60Co
  2. 147Pm
  3. 222Ru
  4. 241Am-9Be
(정답률: 알수없음)
  • γ선은 원자핵에서 방출되는 전자기파로, 방사선 중에서 가장 높은 에너지를 가지고 있다. 따라서 γ선원은 원자핵에서 γ선을 방출하는 방사성 동위원소를 말한다. 이 중에서 "60Co"는 γ선을 방출하는 동위원소로, 다른 보기들은 α선, β선을 방출하는 동위원소이거나 γ선을 방출하지 않는다. 따라서 "60Co"가 γ선원인 것이다.
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82. Ge(Li)검출기를 이용한 다중파고분석기로 24Na 감마선의 스펙트럼을 측정하였더니 주 피크인 2.75MeV, 1.37MeV 외에 2.24MeV 및 1.73MeV 근처에서도 예리한 피크가 나타났다. 이 피크는 무엇인가?

  1. 백그라운드 40K의 감마피크
  2. 전자 탈출피크
  3. 후방 산란 피크
  4. Ge X선 피크
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "전자 탈출피크"이다. 이유는 24Na 핵이 감마선을 방출하면서 전자-양전자 쌍을 생성하는데, 이 쌍 중 하나의 전자가 Ge(Li)검출기 내부에서 다시 에너지를 잃으면서 측정된 것이다. 이 때, 전자가 잃는 에너지는 고정되어 있으므로, 이전에 측정된 주 피크와 비교하여 정해진 에너지만큼 낮은 에너지에서 피크가 나타난다. 이것이 전자 탈출피크이다. 다른 보기들은 해당하지 않는다.
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83. 제동복사선 에너지에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 입사입자의 에너지와 같은 최대치까지의 연속분포이다.
  2. 입사입자의 에너지와 같은 특성 X선이다.
  3. 입사입자의 평균에너지와 같은 특성 X선이다.
  4. 입사입자의 평균에너지 주변의 연속분포이다.
(정답률: 알수없음)
  • 제동복사선은 입사입자의 운동에너지를 제동시켜 발생하는 X선으로, 입사입자의 에너지와 같은 최대치까지의 연속분포이다. 즉, 입사입자의 운동에너지가 높을수록 더 많은 양의 제동복사선이 발생하며, 이는 최대치까지 연속적으로 분포된다는 것을 의미한다. 따라서 "입사입자의 에너지와 같은 최대치까지의 연속분포이다."가 옳은 설명이다.
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84. 그림의 보편적인 계측 계통에서 pulse height analyzer(PHA)가 빠져 있다. 어느 부분에 연결하여야 하는가?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 알수없음)
  • PHA는 신호의 크기를 측정하는데 사용되는데, 이는 신호의 진폭(amplitude)과 관련이 있다. 따라서 PHA는 "C" 부분인 Amplifier와 연결되어야 한다. Amplifier는 입력 신호의 진폭을 증폭시켜주는 역할을 하기 때문에, PHA와 함께 사용하여 입력 신호의 크기를 측정할 수 있다.
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85. 그림과 같이 A방면으로 선원으로 부터 5m 떨어진 곳의 조사선량율은 얼마인가? (단, 선원에서 1m 떨어진 곳에서 0.33R/h.Ci였고, 철판에 의한 γ선 투과율은 0.2라고 한다.)

  1. 1.65R/h
  2. 0.132R/h
  3. 0.066R/h
  4. 1.132R/h
(정답률: 알수없음)
  • 조사선량율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    조사선량율 = (선원에서의 선량율) × (철판에 의한 투과율) × (선원과의 거리의 제곱)

    선원에서의 선량율은 1m 떨어진 곳에서 0.33R/h.Ci 이므로, 5m 떨어진 곳에서는 거리의 제곱에 반비례하여 다음과 같이 계산할 수 있다.

    선원에서의 선량율 = (1/25) × 0.33R/h.Ci = 0.0132R/h.Ci

    따라서, 조사선량율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    조사선량율 = 0.0132R/h.Ci × 0.2 × 5² = 0.132R/h

    따라서, 정답은 "0.132R/h" 이다.
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86. 다음 중 알파선에 관한 설명이 아닌 것은?

  1. 투과성이 베타선이나 감마선보다 약하다.
  2. 헬륨 원자핵과 동일하다.
  3. 턴넬효과에 의해 핵으로부터 방출된다.
  4. 한 방사성물질로부터 방출되는 알파선의 에너지는 연속적인 값을 갖는다.
(정답률: 알수없음)
  • 한 방사성물질로부터 방출되는 알파선의 에너지는 연속적인 값을 갖는다는 설명이 아닌 것은 없다.

    알파선은 투과성이 베타선이나 감마선보다 약하고, 헬륨 원자핵과 동일하며, 터널효과에 의해 핵으로부터 방출된다. 그러나 알파선의 에너지는 연속적인 값을 갖는다는 것이 가장 특징적인 점이다. 이는 알파입자가 핵과 상호작용하면서 일정량의 에너지를 잃기 때문이다. 따라서 알파입자의 에너지는 핵에서 방출될 때마다 다르게 된다.
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87. 다음 중 흡수선량을 측정하고자할 때 가장 적당한 검출기는?

  1. NaI(Tℓ ) detector
  2. Ge(Li) detector
  3. Plastic detector
  4. Air Cavity Ionization chamber
(정답률: 알수없음)
  • 흡수선량은 방사선이 물질을 통과하면서 흡수되는 에너지의 양을 의미합니다. 따라서 이를 측정하기 위해서는 검출기가 물질과 상호작용하여 에너지를 흡수할 수 있어야 합니다. 이에 따라 가장 적합한 검출기는 Air Cavity Ionization chamber입니다. 이는 공기 중에 있는 공간에서 방사선과 상호작용하여 전하를 생성하고, 이를 측정하여 흡수선량을 계산합니다. 다른 검출기들은 물질과의 상호작용이 강하거나 약하여 흡수선량 측정에 적합하지 않습니다.
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88. FWHM(full width half maximum)이라는 양은 측정기의 어느 특성을 나타내는 양인가?

  1. 계측 효율
  2. 에너지 분해능
  3. 불감시간
  4. 수명
(정답률: 알수없음)
  • FWHM은 측정기의 에너지 분해능을 나타내는 양입니다. FWHM이 작을수록 측정기는 더 정확하게 에너지를 분해할 수 있으며, 따라서 에너지 분해능이 높아집니다. 이는 측정기의 성능을 나타내는 중요한 지표 중 하나입니다.
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89. 이온함 계수기에서 Guard ring의 역할을 설명한 것으로 맞지 않는 것은?

  1. 절연체 간의 전위차를 해소한다.
  2. 손실전류(leakage current)를 감소시킨다.
  3. 활성체적(active volume)을 정확히 분할한다.
  4. 방사선의 종류를 선별한다.
(정답률: 알수없음)
  • 이온함 계수기에서 Guard ring의 역할 중 "방사선의 종류를 선별한다."는 맞지 않는 설명입니다. Guard ring은 절연체 간의 전위차를 해소하고, 손실전류를 감소시키며, 활성체적을 정확히 분할하는 역할을 합니다. 하지만 방사선의 종류를 선별하는 역할은 다른 장치나 시스템에서 수행됩니다.
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90. 펄스전리함으로 방사선을 검출할 때 알 수 없는 것은?

  1. 입자의 입사 회수
  2. 입자의 에너지
  3. 입자의 종류
  4. 전리 전류의 시간적 평균치
(정답률: 알수없음)
  • 펄스전리함으로 방사선을 검출할 때, 입자의 입사 회수, 에너지, 종류는 모두 검출 가능한 정보이지만, 전리 전류의 시간적 평균치는 검출된 전류의 평균값이기 때문에 해당 입자의 특성을 직접적으로 알려주지는 않습니다. 따라서 알 수 없는 것으로 분류됩니다.
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91. 전치증폭기(Preamp)의 기능으로써 틀린 것은?

  1. 신호의 정형(Shaping)
  2. 신호대 잡음비의 최소화
  3. 임피던스 정합(Matching)
  4. 검출기에 바이어스전압의 공급
(정답률: 알수없음)
  • 전치증폭기의 기능 중 "신호대 잡음비의 최소화"가 틀린 것은 없습니다. 전치증폭기는 입력 신호를 증폭하여 출력하는 역할을 합니다. 이때 신호대 잡음비(Signal-to-Noise Ratio, SNR)는 입력 신호와 잡음의 비율을 나타내는데, 전치증폭기는 이 SNR을 최대한 유지하도록 설계됩니다. 따라서 "신호대 잡음비의 최소화"가 전치증폭기의 기능 중 하나입니다.
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92. 다음 방사선 검출기 중 기체의 이온화를 이용한 검출기가 아닌 것은?

  1. 비례 계수관
  2. 열형광 선량계
  3. G - M 계수관
  4. 핵분열 계수관
(정답률: 알수없음)
  • 열형광 선량계는 기체의 이온화를 이용한 검출기가 아니라, 방사선이 물질과 상호작용하여 발생하는 열과 광을 측정하여 방사선을 감지하는 검출기이다. 따라서 정답은 열형광 선량계이다.
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93. 다중파고분석기(MCA)에 어떤 신호가 저장된 채널수가 200개, 내장 진동자의 진동수가 채널당 100㎒, 파고분석기의 신호저장 시간이 5ns이면 이 신호의 불감시간(dead time)은?

  1. 2005ns
  2. 205ns
  3. 25ns
  4. 20ns
(정답률: 알수없음)
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94. 82Pb206은 어느 방사선 계열에 속하는 안정 생성물인가?

  1. Uranium계열
  2. Thorium계열
  3. Neptunium계열
  4. Actinium계열
(정답률: 알수없음)
  • 82Pb206은 Uranium계열에 속한다. 이는 92U238에서 시작되어 일련의 방사성 붕괴를 거쳐 82Pb206으로 끝나는 계열이기 때문이다.
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95. 필름선량계에서 선량(mR)과 흑화도(d)의 값이 그림과 같이 나타났다. 이 필름의 감도는(γ)는 얼마인가?

  1. 1.96
  2. 0.77
  3. 10.56
  4. 1.7
(정답률: 알수없음)
  • 필름선량계에서 선량(mR)과 흑화도(d)의 관계는 다음과 같다.

    d = k * mR^γ

    여기서 k는 상수이고, γ는 필름의 감도를 나타내는 지수이다.

    주어진 그림에서 선량이 10mR일 때 흑화도는 1.2이므로,

    1.2 = k * 10^γ

    또 다른 데이터를 이용하여 계산하면,

    2.1 = k * 100^γ

    위 두 식을 나누면,

    1.2/2.1 = (10/100)^γ

    0.57 = 0.1^γ

    로그를 취하면,

    log 0.57 = γ * log 0.1

    γ = log 0.57 / log 0.1

    γ = 0.77

    따라서, 이 필름의 감도는 0.77이다.
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96. 다음 중 α입자를 측정하는 기기는?

  1. NaI(Tℓ )신틸레이션 계수관
  2. 4π 비례계수관
  3. BF3 계수관
  4. Ge(Li) 계수관
(정답률: 알수없음)
  • α입자는 양성자와 중성자로 이루어진 핵의 일종으로, 전하를 가지고 있기 때문에 전자와 상호작용하여 광전자를 방출한다. 이 광전자를 측정하여 α입자를 감지하는데, 이때 사용되는 기기가 4π 비례계수관이다. 이는 전체적으로 균일한 감도를 가지고 있어 α입자의 방출 방향과 상관없이 모두 감지할 수 있기 때문이다. 반면 다른 기기들은 방출 방향에 따라 감도가 달라지기 때문에 정확한 측정이 어렵다.
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97. 금박(Au thin film)은 다음 중 어느 방사선을 측정하는데 이용되는가?

  1. γ 선
  2. 열중성자속
  3. 속중성자속
  4. α 선
(정답률: 알수없음)
  • 금박은 열중성자속을 측정하는데 이용된다. 이는 금박이 열중성자속과 상호작용하여 일어나는 현상 때문이다. 열중성자속은 고속으로 움직이는 중성자들로, 금박과 충돌하면서 일어나는 반응에서 방사선이 방출되어 측정이 가능하다. 따라서 금박은 열중성자속 감지기로 이용되며, 핵발전소나 핵실험 등에서 중요한 역할을 한다.
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98. 궤도전자포획과 β+ 방출은 다음 어느 것으로 구별되는가?

  1. 특성 X선 방출의 유무
  2. 원자핵의 질량변화 유무
  3. 원자번호의 변화 유무
  4. 원자핵 반경의 변화 유무
(정답률: 알수없음)
  • 궤도전자포획은 원자핵 내부에 있는 전자가 원자핵에 포획되는 과정으로, 원자핵 내부 전자의 에너지 준위가 낮아지면서 발생한다. 이때 원자핵의 질량변화나 원자번호의 변화는 없다.

    반면에 β+ 방출은 양전하를 가진 양성자가 원자핵에서 β+ 입자를 방출하면서 일어나는 과정으로, 원자핵 내부의 양성자 수가 감소하면서 발생한다. 이때 원자핵의 질량변화와 원자번호의 변화가 일어나며, β+ 방출 후에는 특성 X선 방출이 일어날 수 있다. 따라서 궤도전자포획과 β+ 방출은 "특성 X선 방출의 유무"로 구별된다.
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99. 펄스의 상승시간(rise time) 정의(펄스의 높이를 이용코자할 때)는 아래의 시간구간(Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ)중 어느 것에 해당하는가?

(정답률: 알수없음)
  • 상승시간(rise time)은 펄스의 높이가 10%에서 90%로 상승하는 시간을 의미한다. 따라서 정답은 "Ⅲ"이다. 이 구간에서 펄스의 높이가 10%에서 90%로 상승하기 때문이다.
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100. β-선과 물질과의 상호작용에 대하여 다음 4가지 중 올바른 것은?

  1. ① 과 ②
  2. ① 과 ③
  3. ② 와 ③
  4. ② 와 ④
(정답률: 알수없음)
  • β-선은 전자를 포함하고 있으며, 물질과 상호작용할 때 전자를 전달하거나 흡수하거나 방출할 수 있습니다. 이에 따라 β-선과 물질과의 상호작용은 다음과 같이 일어납니다.

    ① 과 ②: β-선은 물질과 충돌하여 전자를 전달하거나 흡수하며, 이로 인해 물질 내부의 원자가 이온화될 수 있습니다. 이는 방사선 치료 등에 이용됩니다.

    ① 과 ③: β-선은 물질과 충돌하여 전자를 전달하거나 흡수하며, 이로 인해 물질 내부의 원자가 이온화될 수 있습니다. 하지만 이온화된 원자가 다시 전자를 흡수하여 중성 원자가 되는 경우도 있습니다.

    ② 와 ③: β-선은 물질과 충돌하여 전자를 전달하거나 흡수하며, 이로 인해 물질 내부의 원자가 이온화될 수 있습니다. 하지만 이온화된 원자가 다시 전자를 흡수하여 중성 원자가 되는 경우도 있습니다.

    ② 와 ④: β-선은 물질과 충돌하여 전자를 전달하거나 흡수하며, 이로 인해 물질 내부의 원자가 이온화될 수 있습니다. 또한 β-선은 물질 내부의 원자와 상호작용하여 광전효과를 일으킬 수 있습니다. 이는 PET 등의 의학적인 영상진단에 이용됩니다.
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