원자력기사 필기 기출문제복원 (2010-09-11)

원자력기사
(2010-09-11 기출문제)

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1과목: 원자력기초

1. 다음 중 출력결손을 계산하기 위해 고려해야 할 반응도 변수가 아닌 것은?

  1. 핵연료 온도계수
  2. 기포계수
  3. 미분 제어봉가
  4. 감속재 온도계수
(정답률: 알수없음)
  • 미분 제어봉가는 출력결손을 계산하는 데 필요한 변수가 아니며, 이유는 미분 제어봉가는 제어봉의 위치 변화율을 나타내는 값으로, 출력결손과는 직접적인 연관성이 없기 때문입니다. 따라서 미분 제어봉가는 고려하지 않아도 됩니다. 반면 핵연료 온도계수, 기포계수, 감속재 온도계수는 모두 출력결손을 계산하는 데 필요한 변수들입니다.
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2. 미임계 원자로에서 미임계 증배계수(M)와 유효증배계수(Keff)의 관계를 올바르게 표현한 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 미임계 원자로에서 미임계 증배계수(M)와 유효증배계수(Keff)의 관계는 M = 1/(Keff - 1)이다. 따라서 ""가 정답이다. 이유는 M과 Keff는 역수 관계이기 때문이다. 즉, Keff가 작아지면 M은 커지고, Keff가 커지면 M은 작아진다. 이는 미임계 원자로에서 중요한 역할을 하는데, M이 1보다 크면 원자로는 불안정하고, M이 1보다 작으면 원자로는 안정적이다. 따라서 Keff를 조절하여 M을 적절하게 유지하는 것이 중요하다.
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3. 원자로 출력은 유효증배계수(Keff)를 변화시켜 조절한다. 유효증배계수와 관련된 여섯 가지 인자 중에서 어느 인자를 조절하는 것이 가장 용이한가?

  1. 열중성자 이용률
  2. 열중성자 비누설확률
  3. 공명이탈확률
  4. 속분열인자
(정답률: 알수없음)
  • 가장 용이하게 조절할 수 있는 인자는 "열중성자 이용률"이다. 이는 원자로 내부에서 중성자가 얼마나 잘 이용되는지를 나타내는 값으로, 연료의 조성이나 제어봉 위치 등을 조절하여 쉽게 변화시킬 수 있다. 반면에 다른 인자들은 연료의 물리적 특성이나 원자로 설계 등에 의해 결정되는 값으로, 조절하기가 어렵거나 불가능할 수 있다.
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4. U235의 거시적 분열단면적은? (단, U235의 밀도는 18.9/cm3, U235의 미시적 분열단면적은 580b이다.)

  1. 약 28㎝-1
  2. 약 35㎝-1
  3. 약 44㎝-1
  4. 약 52㎝-1
(정답률: 알수없음)
  • 거시적 분열단면적은 물질 내에서 원자핵이 중성자를 삼키는 확률을 의미한다. 이는 물질의 밀도와 미시적 분열단면적에 영향을 받는다. U235의 밀도와 미시적 분열단면적을 알고 있으므로 거시적 분열단면적을 계산할 수 있다.

    거시적 분열단면적 = 미시적 분열단면적 x 밀도

    = 580b x 18.9/cm3

    = 10962b/cm2

    = 10962/10000cm-2

    = 약 1.1cm-2

    따라서, 거시적 분열단면적은 약 1.1cm-2이다.

    하지만, 문제에서는 단위를 cm-1으로 요구하고 있으므로, 위에서 구한 값에 1cm의 두께를 곱해준다.

    약 1.1cm-2 x 1cm = 약 1.1cm-1

    따라서, 거시적 분열단면적은 약 1.1cm-1이다.

    또한, 이 값을 U235의 미시적 분열단면적인 580b으로 나누어주면, U235 원자핵이 중성자를 삼키는 빈도를 나타내는 상대적인 값인 "효율"을 구할 수 있다.

    약 1.1cm-1 / 580b = 약 0.0019cm2/b

    이 값은 U235 원자핵이 중성자를 삼키는 빈도가 매우 낮다는 것을 의미한다. 따라서, 원자로 반응을 일으키기 위해서는 많은 양의 우라늄 연료가 필요하다.

    마지막으로, 효율을 cm2/b에서 cm-1로 변환해주면, 거시적 분열단면적을 구할 수 있다.

    약 0.0019cm2/b x 100b/cm2 = 약 0.19cm-1

    하지만, 이 값은 정확한 값이 아니라 근사치이므로, 반올림하여 약 0.2cm-1로 계산한다.

    따라서, U235의 거시적 분열단면적은 약 0.2cm-1이다.

    이 값은 보기에서 주어진 값 중에서 "약 28㎝-1"이 가장 가깝다. 따라서, 정답은 "약 28㎝-1"이 아니라 "약 0.2cm-1"이다.
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5. 다음 괄호 안에 들어갈 말로 알맞은 것끼리 연결한 것은?

  1. 증가, 낮은
  2. 증가, 높은
  3. 감소, 낮은
  4. 감소, 높은
(정답률: 알수없음)
  • 이 그래프는 x축이 시간, y축이 가격을 나타내는데, 시간이 지남에 따라 가격이 증가하는 것을 보여주고 있습니다. 그리고 가격이 낮은 구간에서 시작하여 점차 높아지는 것을 보여주고 있습니다. 따라서 정답은 "증가, 낮은" 입니다.
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6. 다음 중 핵반응에서 보존되지 않는 것은?

  1. 반응 전후 질량
  2. 반응 전후 전하량
  3. 반응 전후 핵자 수
  4. 반응 전후 운동량
(정답률: 알수없음)
  • 핵반응에서 보존되지 않는 것은 "반응 전후 질량"이다. 이는 에너지 보존 법칙에 따라 반응 전후의 질량이 항상 보존되기 때문이다. 반응 전후의 전하량, 핵자 수, 운동량은 모두 보존되며, 이는 핵반응의 중요한 특징 중 하나이다.
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7. 질량수가 같으나, 양자수와 중성자수가 다른 것은?

  1. 동위원소(Isotope)
  2. 동중성자원소(Isotone)
  3. 동중원소(Isobar)
  4. 핵이성체(Isomer)
(정답률: 알수없음)
  • 동중원소(Isobar)는 질량수가 같은 원소들을 말합니다. 하지만 양자수와 중성자수는 서로 다를 수 있습니다. 이는 원자핵 내의 양성자와 중성자의 배치가 서로 다르기 때문입니다. 따라서 동중원소는 화학적 성질은 다르지만 물리적 성질은 비슷한 원소들을 말합니다.
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8. U235 의 핵분열 시 방출되는 에너지는 약 200MeV에 달하지만, 그 형태가 다양하다. 다음 중 가장 큰 것은?

  1. 즉발 감마선으로 방출되는 에너지
  2. 핵분열 생성물의 운동에너지
  3. 핵분열 생성물의 알파붕괴 시 방출되는 에너지
  4. 핵분열 생성물의 베타붕괴 시 방출되는 에너지
(정답률: 알수없음)
  • 가장 큰 것은 "핵분열 생성물의 운동에너지"이다. 이는 핵분열이 일어날 때 원자핵이 분열하여 생성된 두 개의 핵분열 생성물이 서로 밀어내며 운동에너지를 가지게 되는 것을 의미한다. 이 운동에너지는 핵분열로 인해 방출되는 에너지 중 가장 큰 비중을 차지한다.
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9. 원자로 노심의 반사체에 대한 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 중수로나 경수로는 중성자 누설을 최소화하기 위해 경수 또는 중수를 반사체로 사용한다.
  2. 반사체 영역에서 열중성자속은 노심 가장자리 열중성자속보다 큰 값을 갖다가 노심에서 멀어질수록 감소한다.
  3. 반사체를 사용하면 노심 출력분포가 평탄화된다.
  4. 반사체 영역에서 속중성자속과 열중성자속은 크기만 다를 뿐 분포형태는 동일하다.
(정답률: 알수없음)
  • "반사체 영역에서 속중성자속과 열중성자속은 크기만 다를 뿐 분포형태는 동일하다."가 틀린 설명이 아니다. 이 설명은 올바르다. 반사체 영역에서 속중성자속과 열중성자속은 크기만 다를 뿐 분포형태는 동일하다. 이유는 반사체가 중성자를 반사시키는 역할을 하기 때문에, 속중성자속과 열중성자속은 반사체에서 동일한 분포를 가지게 된다.
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10. 어떤 노심이 영출력 임계상태에 있다. 이 경우 운전원이 제어봉을 10step인출하였다면, 원자로 주기는? (단, 제어봉가는 –5pcm/step, 지발중성자분율 βeff=0.0065, λ=0.1sec-1)

  1. 40sec
  2. 80sec
  3. 120sec
  4. 200sec
(정답률: 알수없음)
  • 제어봉 인출에 따른 주기 변화는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Δk = -Δρ/βeff = (-5pcm/step × 10step)/(0.0065) = -76.92pcm

    Δk = e-λΔt - 1

    -0.7692 = e-0.1Δt - 1

    e-0.1Δt = 0.2308

    -0.1Δt = ln(0.2308)

    Δt = 120sec

    따라서, 제어봉을 10step 인출하면 원자로 주기는 120초가 된다.
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11. 다음 중 원자로 출력변화 시 반응도 변화에 가장 빠른 변화를 주는 것은?

  1. 감속재 온도변화
  2. 도플러 효과
  3. 붕산농도 변화
  4. 냉각재 유량효과
(정답률: 알수없음)
  • 원자로 출력변화를 가장 빠르게 주는 것은 "도플러 효과"입니다. 이는 원자로 내부에서 원자들이 운동하면서 방출하는 전자파의 주파수가 움직이는 물체의 속도에 따라 변화하는 현상입니다. 따라서, 도플러 효과를 이용하여 원자로 내부의 움직임을 감지하고 이를 제어함으로써 원자로 출력변화를 빠르게 조절할 수 있습니다.
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12. 전출력 운전 중 원자로가 정지되었다. 다음 중 핵분열 생성물의 부반응도 영향이 가장 큰 시점은?

  1. 정지 직후
  2. 정지 후 20분
  3. 정지 후 10시간
  4. 정지 후 80시간
(정답률: 알수없음)
  • 전출력 운전 중 원자로가 정지되면 핵분열 반응도 함께 정지하게 된다. 그러나 핵분열 생성물은 핵분열 반응이 멈춘 이후에도 일정 시간 동안 방출되기 때문에, 원자로가 정지된 직후에는 핵분열 생성물의 부반응이 가장 적게 일어난다. 따라서 정지 후 10시간이 지난 후에는 핵분열 생성물의 부반응이 가장 크게 일어난다.
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13. 좋은 감속재가 갖추어야 할 조건 중 틀린 것은?

  1. 거시적 산란단면적이 커야 한다.
  2. 거시적 흡수단면적이 커야 한다.
  3. 평균 대수에너지감쇄계수가 커야 한다.
  4. 열전달 특성이 우수해야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "평균 대수에너지감쇄계수가 커야 한다." 이다.

    감속재는 중성자를 감속시켜 원자핵과 상호작용하도록 만들어야 한다. 이를 위해서는 중성자와 상호작용하는 단면적이 커야 하며, 이를 나타내는 것이 거시적 산란단면적과 거시적 흡수단면적이다. 또한, 감속재의 열전달 특성이 우수해야 중성자가 충분히 감속될 수 있으며, 이를 위해서는 열전달 계수가 높아야 한다.

    하지만 평균 대수에너지감쇄계수는 중성자가 감속재 내에서 상호작용하는 물질의 밀도와 관련이 있다. 따라서 이 조건은 감속재의 효율성과는 직접적인 연관성이 없다.
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14. 반경(R), 높이(H)인 원통형 원자로에서 기하학적 버클링을 바르게 표현한 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 ""입니다.

    기하학적 버클링은 구조물이 일정한 하중을 받았을 때, 축에 대해 수직이 아닌 방향으로 휘어지는 현상을 말합니다. 이 때, 원통형 원자로의 경우, 축에 대해 수직인 방향으로는 강한 구조를 가지고 있지만, 축에 수직이 아닌 방향으로는 약한 구조를 가지고 있습니다. 따라서, 기하학적 버클링이 발생할 때는 축에 수직이 아닌 방향으로 휘어지게 됩니다.

    위의 보기에서 ""은 원통형 원자로에서 기하학적 버클링이 발생했을 때, 축에 수직이 아닌 방향으로 휘어지는 모습을 잘 나타내고 있습니다. 따라서, 이것이 바르게 표현한 것입니다. 다른 보기들은 축에 수직인 방향으로 휘어지거나, 원자로의 형태가 바뀌는 등 올바르지 않은 표현을 하고 있습니다.
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15. 다음 중 즉발중성자 수명 대부분을 차지하는 것은?

  1. 방출시간
  2. 핵분열시간
  3. 감속시간
  4. 확산시간
(정답률: 알수없음)
  • 즉발중성자는 매우 빠른 속도로 움직이기 때문에 다른 입자와 충돌하기 전에 멈추기 위해 일정한 거리를 이동해야 합니다. 이 거리를 이동하는 데 걸리는 시간이 바로 확산시간입니다. 따라서 즉발중성자 수명 대부분을 차지하는 것은 확산시간입니다.
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16. 핵연료 농축도가 조금 증가하였다. 이 경우 무한증배계수를 구성하는 인자 중 영향이 가장 적은 것은?

  1. 재생계수
  2. 속핵분열계수
  3. 공명이탈확률
  4. 열중성자이용률
(정답률: 알수없음)
  • 속핵분열계수는 핵연료 농축도와는 무관하게 일정한 값을 가지고 있기 때문에, 핵연료 농축도가 조금 증가하더라도 영향이 가장 적습니다. 따라서, 무한증배계수를 구성하는 인자 중에서 영향이 가장 적은 것은 속핵분열계수입니다.
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17. 가압경수로에서 노심초기에 냉각재계통의 붕산농도를 높게 하는 이유는?

  1. 핵연료 잉여반응도 보상
  2. 감속재 온도계수를 부(-)로 유지
  3. 중성자속 평탄화
  4. 제어봉 반응도 값을 최대화
(정답률: 알수없음)
  • 가압경수로에서 냉각재계통의 붕산농도를 높게 유지하는 이유는 핵연료 잉여반응도를 보상하기 위해서입니다. 핵연료 잉여반응도는 핵연료 소비량과 생산량의 차이를 나타내는데, 이 값이 크면 핵연료의 효율이 떨어지게 됩니다. 따라서 냉각재계통의 붕산농도를 높여 핵연료 소비량을 줄이고 생산량을 늘려 핵연료 잉여반응도를 보상합니다. 또한, 냉각재계통의 붕산농도를 높이면 감속재 온도계수를 부(-)로 유지하고 중성자속을 평탄화시키는 효과도 있습니다. 제어봉 반응도 값을 최대화하는 것은 원자로의 안정적인 운전을 위한 것입니다.
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18. 열출력 1,000MW로 운전하다가 원자로에 -0.5%△K/K의 반응도를 주입하였다. 이 경우 즉발강하는?

  1. 약 451MW
  2. 약 568MW
  3. 약 735MW
  4. 약 810MW
(정답률: 알수없음)
  • 반응도가 -0.5%이므로, 원자로의 열출력은 1,000MW에서 1,000MW x (-0.5%) = -5MW 감소한다. 따라서, 원자로의 현재 열출력은 1,000MW - 5MW = 995MW이다. 이는 즉각적으로 강하게 작용하는 것이 아니므로, 약간의 지연시간이 있을 수 있다. 따라서, 즉발강하는 것은 아니지만, 이에 가장 가까운 값은 약 568MW이다.
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19. 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 126C의 무게는 6개의 양자, 6개의 중성자 및 12개의 전자의 무게를 합한 것보다 무겁다.
  2. 핵력은 10-15m 정도의 근거리에서만 강하게 작용한다.
  3. 핵력은 전하에 무관하다.
  4. 여기상태에 있는 핵이 감마선을 방출하고 기저상태로 이동할 때 핵이성체 전이라 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "핵력은 전하에 무관하다."가 틀린 설명입니다. 핵력은 전하에 의해 작용하는 힘이기 때문에 전하에 영향을 받습니다. 126C의 무게가 6개의 양자, 6개의 중성자 및 12개의 전자의 무게를 합한 것보다 무겁다는 이유는 핵력에 의해 결합된 핵자체의 질량이 개별 입자의 질량의 합보다 더 크기 때문입니다. 이를 질량결손(mass defect)이라고 합니다.
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20. 다음 그림은 6.67eV 공명에너지에 대한 의 미시적 포획 단면적을 그린 것이다. 핵연료 온도가 감소할 경우에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 단면적 곡선 아래의 면적은 감소하고, 첨두값도 감소한다.
  2. 단면적 곡선 아래의 면적은 일정하고, 첨두값은 감소한다.
  3. 단면적 곡선 아래의 면적은 감소하고, 첨두값은 증가한다.
  4. 단면적 곡선 아래의 면적은 일정하고, 첨두값은 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • 단면적 곡선 아래의 면적은 포획 단면적을 나타내는 값으로, 핵연료 온도가 감소하면 중성자와 핵의 충돌 빈도가 줄어들어 포획 단면적이 감소하게 된다. 하지만 공명에너지에 대한 포획 단면적의 첨두값은 핵연료의 구조와 관련된 값으로, 핵연료 온도가 감소하더라도 변하지 않거나 오히려 증가할 수 있다. 따라서 "단면적 곡선 아래의 면적은 감소하고, 첨두값은 증가한다."가 맞는 설명이다.
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2과목: 핵재료공학 및 핵연료관리

21. 가압경수로형 원전에서 냉각재의 pH를 조절하기 위해 주로 사용하는 물질은?

  1. 6LiOH
  2. 7LiOH
  3. 23NaOH
  4. 24NaOH
(정답률: 알수없음)
  • 가압경수로형 원전에서는 냉각재로 릴리스되는 라디오액티브 물질을 제어하기 위해 냉각재의 pH를 조절해야 합니다. 이를 위해 사용되는 물질은 주로 알칼리성을 띠는 화학물질입니다. 이 중에서도 7LiOH가 가장 많이 사용됩니다. 이는 이성질체의 하나로서, 다른 이성질체인 6LiOH보다 더 높은 알칼리성을 띠기 때문입니다. 따라서 7LiOH는 냉각재의 pH를 더 효과적으로 조절할 수 있습니다. 23NaOH와 24NaOH는 각각 나트륨의 이성질체인데, 이들은 7LiOH보다 알칼리성이 낮기 때문에 냉각재의 pH를 조절하는 데는 적합하지 않습니다.
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22. 다음 중 천연상태에 존재하는 우라늄 동위원소가 아닌 것은?

  1. U233
  2. U234
  3. U235
  4. U238
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "U233"입니다. 이 동위원소는 천연상태에서 존재하지 않으며, 인공적으로 만들어진 동위원소입니다. U233은 핵분열 반응에서 생성되는 중요한 핵종 중 하나이며, 핵무기 생산에 사용될 수 있습니다.
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23. 우라늄 농축방법에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 기체원심분리법은 기체확산법에 비해 소요전력이 적다.
  2. 레이저동위원소 분리법에서는 을 여기상태로 만든다.
  3. 최초로 상업화된 우라늄 농축공정은 기체 원심분리법이다.
  4. 화학적 분리공정이 주로 이용된다.
(정답률: 알수없음)
  • 기체원심분리법은 기체를 원심력을 이용하여 분리하는 방법으로, 기체확산법에 비해 소요되는 전력이 적은 이유는 기체원심분리법에서는 기체 분리를 위해 전기를 사용하지 않기 때문이다. 대신에 회전하는 원통 안에서 기체를 분리하기 위해 회전력을 사용하므로, 회전력을 발생시키는 모터 등의 전기적인 장치는 필요하지만, 기체 분리에 직접적으로 사용되는 전기는 필요하지 않다.
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24. 우라늄의 농축에 소용되는 비용을 기술하기 위한 목적으로 사용되는 특별한 단위는 무엇인가?

  1. Special Drawing Right
  2. Separative Work Unit
  3. United States Dollar
  4. Value Function
(정답률: 알수없음)
  • Separative Work Unit은 우라늄의 농축에 필요한 에너지 비용을 측정하는 단위로, 원자력 산업에서 사용됩니다. 이는 우라늄 원료에서 우라늄-235를 농축시키는 데 필요한 에너지 비용을 나타내며, 이를 통해 우라늄 농축 공정의 비용을 측정할 수 있습니다. 따라서 Separative Work Unit은 원자력 산업에서 중요한 경제적 지표 중 하나입니다.
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25. 열효율이 34%인 1,400MWe급 가압경수로에서 연 평균 사용후연료의 발생량은? (단, 이용률은 80%이고, 평균 방출연소도는 1MTU(Metric Tone of Uranium) 당 45,000MWthD로 가정한다.)

  1. 약 11MTU
  2. 약 15MTU
  3. 약 27MTU
  4. 약 45MTU
(정답률: 알수없음)
  • 1,400MWe급 가압경수로의 이용률이 80%이므로, 연 평균 사용량은 1,400MWe x 24시간 x 365일 x 0.8 = 9,801,600MWh이다. 이를 연소도로 환산하면 9,801,600MWh / 45,000MWthD = 217.8MTU가 된다. 따라서, 연 평균 사용후연료의 발생량은 217.8MTU x 0.34 = 약 74MTU가 된다. 하지만 문제에서는 "약"으로 표기되어 있으므로, 가장 가까운 값인 "약 27MTU"를 선택할 수 있다.
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26. 국내 가압경수로형 핵연료 집합체의 구성품이 아닌 것은?

  1. 계측기 안내관
  2. 채널박스
  3. 중간 지지격자
  4. 하단 고정체
(정답률: 알수없음)
  • 가압경수로형 핵연료 집합체는 연료핵, 가이드튜브, 중간 지지격자, 하단 고정체, 계측기 안내관으로 구성되어 있습니다. 따라서 채널박스는 가압경수로형 핵연료 집합체의 구성품이 아닙니다. 채널박스는 연료핵을 감싸고 있는 보호재로, 연료핵과 가이드튜브 사이에 위치하며, 연료핵의 안정성과 보호를 위해 사용됩니다.
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27. 원전에서 발생하는 기체폐기물을 감쇄탱크나 활성탄 흡착기로 처리할 때, 처리효율이 가장 낮은 방사성 핵종은?

  1. Xe133
  2. Xe138
  3. Kr85
  4. Kr88
(정답률: 알수없음)
  • 원전에서 발생하는 기체폐기물은 대부분 핵분열 생성물인 에어로졸 형태로 방출됩니다. 이러한 기체폐기물을 처리하기 위해 감쇄탱크나 활성탄 흡착기를 사용합니다. 이때, 처리효율이 가장 낮은 핵종은 반감기가 짧은 핵종입니다. 반감기가 짧은 핵종은 빠르게 분해되어 다른 물질로 변하므로 처리효율이 낮아집니다. 따라서, 보기 중에서 반감기가 가장 짧은 핵종은 "Kr85"이므로 이것이 처리효율이 가장 낮은 핵종입니다.
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28. 다음 중 펠렛-피복재 상호작용(PCI)에 의한 핵연료 손상을 일으키는 주요 핵분열 생성물은?

  1. Xe
  2. Kr
  3. I
  4. Sm
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "I"입니다.

    PCI는 핵연료 펠렛과 피복재 간의 마찰로 인해 발생하는 열 및 압력 변화로 인해 핵연료 손상이 발생합니다. 이 과정에서 주요 핵분열 생성물 중 일부인 "I"가 핵연료 손상을 일으키는 주요 원인 중 하나입니다. "Xe"와 "Kr"은 핵연료 손상을 일으키는데 일부 기여하지만, "Sm"은 핵연료 손상과는 직접적인 연관성이 없습니다.
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29. 사용 후 연료를 Purex 공정으로 재처리 시 사용되는 용해는?

  1. Methyl Isobutyl Ketone
  2. Tributyl Phosphate
  3. 2-Methyl-2Pentanone
  4. Sodium Dichromate
(정답률: 알수없음)
  • Purex 공정은 핵연료 재처리 공정 중 하나로, 사용된 연료에서 용해된 핵연료를 분리하는 과정입니다. 이 과정에서 사용되는 용해제는 핵연료와 반응하여 핵연료를 용해시키고, 이후 분리하는 역할을 합니다. 따라서, 보기 중에서는 핵연료를 용해시키는 성질을 가진 Tributyl Phosphate가 정답입니다. 다른 보기들은 핵연료를 용해시키는 성질을 가지지 않습니다.
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30. 다음 중 설명이 틀린 것은?

  1. 핵분열생성 기체인 제논, 크립톤은 열전도도가 좋다.
  2. 핵분열생성 기체가 핵연료 펠렛 내부에 있을 때는 팽윤을 일으킨다.
  3. 핵분열생성 기체가 플레넘으로 빠져나오면 연료봉 내압을 높인다.
  4. 핵분열생성 기체는 중성자 경제성에 영향을 미친다.
(정답률: 알수없음)
  • "핵분열생성 기체가 플레넘으로 빠져나오면 연료봉 내압을 높인다." 설명이 틀립니다. 핵분열생성 기체가 플레넘으로 빠져나오면 오히려 연료봉 내부 압력을 낮추는 역할을 합니다. 이는 핵분열생성 기체가 연료펠렛을 둘러싸고 있는 클래드 튜브를 통과하면서 열을 전달하고, 동시에 플레넘과 반응하여 더 이상 기체가 축적되지 않도록 하는 역할을 하기 때문입니다.
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31. 중수로와 경수로 핵연료 제조공정에는 일부 차이가 있다. 다음 중 중수로 핵연료 제조공정 중에 나타나지 않는 우라늄 화합물로만 묶은 것은?

  1. U3O8, UO2
  2. UO2, UF6
  3. UF4, UF6
  4. UF6, U3O8
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "U3O8, UO2"이다. 중수로 핵연료 제조공정에서는 우라늄 산화물인 UO2가 사용되고, 이를 UF6으로 화학 반응시켜 우라늄 염화물인 UF4를 만든 후, 이를 다시 화학 반응시켜 우라늄 금속으로 만든다. 따라서 UF4와 UF6은 중수로 핵연료 제조공정에서 모두 사용된다.
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32. 사용 후 연료의 습식처리에 있어서 임계안전성에 영향을 주는 인자에 해당하지 않는 것은?

  1. 피복재의 성질과 농도
  2. 감속재의 성질과 농도
  3. 핵분열물질 지상용기의 기하학적 형태
  4. 핵분열물질을 싸고 있는 반사체의 성질과 두께
(정답률: 알수없음)
  • 피복재의 성질과 농도는 연료의 습식처리에 영향을 주지 않습니다. 습식처리는 연료의 표면에 물이 적층되어 발생하는 열과 질량 전달로 인해 연료의 온도를 낮추는 과정입니다. 따라서 피복재의 성질과 농도는 연료의 온도와는 직접적인 연관성이 없으므로 임계안전성에 영향을 주지 않습니다.
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33. 지하 매질에서의 이동속도와 지하수의 이동속도 사이의 비는 지연계수로 정의된다. 모래의 세슘에 대한 지연계수는? (단, 모래의 겉보기 밀도는 2.8g/cm3, 공극률 0.21, 세슘의 분배계수(Kd)는 이다.)

  1. 3
  2. 31
  3. 301
  4. 401
(정답률: 알수없음)
  • 지연계수는 지하 매질에서의 이동속도와 지하수의 이동속도 사이의 비를 나타내는데, 이 값은 매질의 특성에 따라 다르게 결정된다. 모래는 공극률이 0.21인 다공성 매질로, 지하수의 이동속도가 상대적으로 빠르기 때문에 지연계수가 크게 나타난다. 또한, 세슘의 분배계수(Kd)가 401인 것은 모래 내부의 입체구조와 세슘의 화학적 특성에 따른 것이다. 따라서 정답은 "401"이다.
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34. 방사성폐기물의 육지처분시스템의 3가지 주요구성요소가 아닌 것은?

  1. 기후특성
  2. 지질환경
  3. 처분시설
  4. 폐기물 특성
(정답률: 알수없음)
  • 기후특성은 방사성폐기물의 육지처분시스템의 주요구성요소가 아닙니다. 이는 방사성폐기물의 육지처분시스템을 구성하는 지질환경, 처분시설, 폐기물 특성과는 별개의 요소이기 때문입니다. 기후특성은 지구온난화와 같은 기후변화로 인해 방사성폐기물의 처리 및 관리에 영향을 미칠 수 있지만, 직접적인 구성요소는 아닙니다.
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35. 기체폐기물처리계통에서 사용하는 활성탄 흡착기의 유기 요오드 제거효율을 높이기 위해 활성탄에 함침시키는 물질은?

  1. EDTA
  2. H2O2
  3. N2H4
  4. TEDA
(정답률: 알수없음)
  • 활성탄 흡착기는 기체폐기물처리계통에서 유기 요오드를 제거하는데 사용된다. 이때, 활성탄에 함침시키는 물질로는 TEDA가 사용된다. TEDA는 Triethylenediamine의 약자로, 활성탄 표면에 분산되어 있는 아미노기로 인해 유기 요오드와 결합하여 제거할 수 있기 때문이다.
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36. 국내 가압경수로형 원전의 사용 후 연료 습식저장조(Spent Fuel Pool)에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 손상된 핵연료도 저장할 수 있다.
  2. 자연대류 방식으로 붕괴열을 제거한다.
  3. 저장 랙(Rack)에는 중성자 흡수재를 적용한다.
  4. 저장조 상부를 콘크리트 판으로 차폐한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "손상된 핵연료도 저장할 수 있다." 이다. 가압경수로형 원전의 사용 후 연료 습식저장조는 핵연료의 냉각과 저장을 위한 시설이다. 이 저장조는 핵연료의 방사능을 차단하기 위해 콘크리트 판으로 차폐되며, 저장 랙에는 중성자 흡수재가 적용된다. 또한, 자연대류 방식으로 붕괴열을 제거하며, 손상된 핵연료도 저장할 수 있다. 이는 핵연료가 손상되었을 경우에도 안전하게 보관할 수 있도록 설계되어 있기 때문이다.
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37. 가압경수로형 원전에서 발생된 사용후연료의 조성에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. Cs135는 Cs137보다 반감기가 길다.
  2. I129는 반감기가 긴 핵분열 생성물 핵종이다.
  3. 수백년 후에는 핵분열 생성물의 방사능이 초우라늄 핵종의 방사능보다 커진다.
  4. 핵분열 생성물 핵종은 대부분 반감기가 1년 미만이다.
(정답률: 알수없음)
  • "Cs135는 Cs137보다 반감기가 길다."가 틀린 설명입니다.

    수백년 후에는 핵분열 생성물의 방사능이 초우라늄 핵종의 방사능보다 커지는 이유는 핵분열 생성물 핵종들의 반감기가 초우라늄 핵종보다 짧기 때문입니다. 초우라늄 핵종의 반감기는 수천년에서 수백만년에 이르며, 핵분열 생성물 핵종들의 반감기는 대부분 수십년에서 수백년 사이입니다. 따라서 시간이 지남에 따라 핵분열 생성물 핵종들의 방사능이 빠르게 감소하고 초우라늄 핵종의 방사능이 더 오래 지속됩니다.
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38. 순환핵연료주기(Closed Fuel Cycle)에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 고준위폐기물 중 핵분열생성물 핵종의 양이 줄어든다.
  2. 우라늄의 이용효율이 증가된다.
  3. 현재 혼합산화물(MOX) 핵연료를 사용하는 국가가 있다.
  4. 회수된 플루토늄을 고속증식로에서 이용할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "현재 혼합산화물(MOX) 핵연료를 사용하는 국가가 있다."가 가장 거리가 먼 것입니다.

    고준위폐기물 중 핵분열생성물 핵종의 양이 줄어드는 이유는, 순환핵연료주기에서 사용된 연료가 다시 처리되어 재사용되기 때문에 핵종의 양이 줄어들게 됩니다. 이는 핵폐기물의 양을 줄이고, 핵분열생성물의 장기간 방사능을 감소시키는 효과를 가져옵니다. 또한, 회수된 플루토늄을 고속증식로에서 이용할 수 있어 우라늄보다 더 효율적인 핵연료 생산이 가능해지며, 이는 우라늄의 이용효율이 증가되는 효과를 가져옵니다.
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39. 일반적으로 냉각재의 수소농도는 화학 및 체적제어계통에서 수소압력을 조절함으로서 조절된다. 이와 같이 수소농도를 조절하는 목적은?

  1. 리튬농도 제어
  2. 붕소농도 제어
  3. CRUD 제거
  4. 용존산소농도 제어
(정답률: 알수없음)
  • 냉각재의 수소농도를 조절하는 목적은 용존산소농도를 제어하기 위해서입니다. 용존산소는 원자로 내부에서 산화반응을 일으키며, 이는 연료핵의 손상과 부식을 초래할 수 있습니다. 따라서 용존산소농도를 적절히 제어하여 연료핵의 안전성을 유지하는 것이 중요합니다.
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40. 두 가지 동위원소 화합물이 밀폐된 용기 내에 존재할 때, 가벼운 성분의 기체분자들의 평균 운동속도가 무거운 성분의 기체분자보다 크다는 원리를 이용한 우라늄 동위원소 분리법은?

  1. 기체확산법
  2. 원심분리법
  3. 화학교환법
  4. 레이저분리법
(정답률: 알수없음)
  • 기체확산법은 가벼운 성분의 기체분자들이 무거운 성분의 기체분자보다 더 빠르게 운동하기 때문에, 두 가지 동위원소 화합물이 밀폐된 용기 내에서 가벼운 성분의 기체분자들이 용기 내부를 확산하여 농도가 높아지는 지점에서 수집하는 방법입니다. 이를 반복하면 두 동위원소의 농도 차이가 커지게 되어 분리할 수 있습니다.
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3과목: 발전로계통공학

41. 원자로 운전조건에서 장시간 사용된 핵연료 지르칼로이(Zircaloy) 피복재에서 발생하는 문제가 아닌 것은?

  1. 응력부식균열
  2. 수소취화
  3. 조사크리프
  4. 팽윤
(정답률: 알수없음)
  • 원자로 운전조건에서 장시간 사용된 핵연료 지르칼로이(Zircaloy) 피복재에서 발생하는 문제 중 "팽윤"은 해당되지 않는다. 이는 지르칼로이가 높은 온도와 압력에 노출될 때 발생하는 현상으로, 지르칼로이가 팽창하거나 변형되는 것을 의미한다. 반면, "응력부식균열", "수소취화", "조사크리프"는 모두 지르칼로이 피복재에서 발생하는 문제이다.
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42. 핵연료 펠렛-피복재 상호작용(PCI)에 의한 핵연료 파손을 억제하는 방법이 아닌 것은?

  1. 핵연료 피복재 응력 감소
  2. 핵연료 온도 감소
  3. 핵분열 기체 방출 감소
  4. 핵연료 피복재 내경 감소
(정답률: 알수없음)
  • 핵연료 피복재 내경 감소는 PCI를 억제하는 방법이 아닙니다. 내경 감소는 오히려 PCI를 유발할 수 있습니다. PCI를 억제하는 방법으로는 핵연료 온도 감소, 핵분열 기체 방출 감소, 핵연료 피복재 응력 감소 등이 있습니다.
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43. 핵연료 제작 시 펠렛과 피복재 사이에 일정한 간극(Gap)을 유지하는 이유가 아닌 것은?

  1. 펠렛과 피복재의 열팽창 수용
  2. 펠렛의 부피변화 수용
  3. 핵분열생성물 기체 수용
  4. 핵분열 생성열 전달 증진
(정답률: 알수없음)
  • 핵연료 제작 시 펠렛과 피복재 사이에 일정한 간극을 유지하는 이유는 핵분열 생성물 기체를 수용하기 위해서입니다. 이 간극은 펠렛과 피복재의 열팽창 수용과 펠렛의 부피변화 수용에도 도움을 줍니다. 그러나 가장 중요한 이유는 핵분열 생성열 전달 증진입니다. 간극이 없으면 펠렛과 피복재가 서로 닿아있어 열이 전달되는 표면이 적어져서 핵분열 생성열이 충분히 전달되지 않을 수 있습니다. 따라서 간극을 유지함으로써 핵분열 생성열의 전달을 증진시키는 것입니다.
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44. 원자로 압력용기의 중성자 조사취화에 영향을 미치는 인자가 아닌 것은?

  1. 원자로용기 화학조성
  2. 조사 속도
  3. 조사 온도
  4. 조사 압력
(정답률: 알수없음)
  • 원자로 압력용기의 중성자 조사취화에 영향을 미치는 인자는 원자로용기 화학조성, 조사 속도, 조사 온도, 조사 압력이 있습니다. 그러나 조사 압력은 중성자의 에너지와 관련이 있지만 조사취화에 직접적인 영향을 미치지는 않습니다. 따라서 정답은 "조사 압력"입니다.
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45. 증기발생기 튜브에서 가장 많이 발생하는 손상 메커니즘은?

  1. 피로
  2. 마모침식
  3. 응력부식균열(SCC)
  4. 프레팅
(정답률: 알수없음)
  • 증기발생기 튜브에서 가장 많이 발생하는 손상 메커니즘은 응력부식균열(SCC)입니다. 이는 튜브 내부에서 발생하는 응력과 환경적인 요인들이 결합하여 금속의 결합력을 약화시키고 균열을 유발시키는 현상입니다. 이러한 균열은 미세하게 시작되어서 점차적으로 성장하며, 결국에는 파손으로 이어질 수 있습니다. 따라서 SCC는 증기발생기 튜브의 안전성을 위협하는 중요한 손상 메커니즘 중 하나입니다.
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46. 다음 펌프의 공동현상과 방지대책에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 발생 시 펌프 회전체 주위 유체압력 급감
  2. 발생 후 펌프 회전 체 침식 및 펌프 진동 발생
  3. 방지하기 위해 펌프 흡입구 압력상승 필요
  4. 방지하기 위해 펌프 흡입구 포화압력 상승 필요
(정답률: 알수없음)
  • "발생 시 펌프 회전체 주위 유체압력 급감"은 맞는 설명이다. "발생 후 펌프 회전 체 침식 및 펌프 진동 발생"도 맞는 설명이다. "방지하기 위해 펌프 흡입구 압력상승 필요"는 틀린 설명이다. 올바른 설명은 "방지하기 위해 펌프 흡입구 포화압력 상승 필요"이다. 이유는 펌프 흡입구 주변에 공동이 생기면 유체의 압력이 감소하여 펌프의 효율이 떨어지고, 더 심한 경우에는 펌프가 작동하지 않을 수도 있다. 따라서 펌프 흡입구 주변에 공동이 생기지 않도록 포화압력을 유지하기 위해 펌프 흡입구 포화압력을 상승시켜야 한다.
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47. 다음 그림은 국내 원자력발전소의 2차 계통에 대한 TS선도이다. 구간별 과정을 틀리게 기술한 것은? (단, 유체는 증기발생기 → 고압 터빈 → 습분 분리 재열기 → 저압터빈 → 복수기 → 저압 급수가열기 → 급수펌프 → 고압 급수가열기 → 증기발생기 순으로 유로 형성)

  1. 1 ~ 2 구간 : 고압터빈 과정
  2. 2 ~ 4 구간 : 습분 분리 재열기 과정
  3. 4 ~ 5 구간 : 저압터빈 과정
  4. 5 ~ 6 구간 : 저압 급수가열기 과정
(정답률: 알수없음)
  • 5~6 구간에서는 저압 급수가열기가 아닌 고압 급수가열기가 이루어져야 합니다. 이는 TS선도상에서 저압 급수가열기 이전에 고압 급수가열기가 위치하고 있기 때문입니다. 따라서 5~6 구간에서는 고압 급수가열기 과정이 이루어져야 합니다.
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48. 냉각재(Coolant)의 주요 요구조건에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 높은 열전도도 및 비열
  2. 높은 유도 방사능
  3. 낮은 용융 온도
  4. 낮은 중성자 흡수 단면적
(정답률: 알수없음)
  • "높은 유도 방사능"은 올바르지 않은 설명입니다. 냉각재는 원자로 내부에서 발생하는 열을 흡수하고, 이를 냉각하여 원자로를 안정적으로 운전할 수 있도록 합니다. 따라서 냉각재는 높은 열전도도 및 비열, 낮은 용융 온도, 낮은 중성자 흡수 단면적 등의 요구조건을 만족해야 합니다. 그러나 높은 유도 방사능은 원자로 내부에서 발생하는 방사선을 증폭시키는 역할을 하므로, 냉각재로 사용하기에는 적합하지 않습니다.
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49. 다음 핵연료 원료물질(Fuel Material)들로 연결된 것은?

  1. 토륨(Th232), 우라늄(U235)
  2. 토륨(Th232), 우라늄(U238)
  3. 우라늄(U238), 플루토늄(Pu239)
  4. 우라늄(U235), 플루토늄(Pu239)
(정답률: 알수없음)
  • 토륨(Th232)과 우라늄(U238)은 모두 핵분열 반응에서 중요한 역할을 합니다. 토륨은 핵분열 반응에서 직접 분열하지 않지만 중간 단계로 사용되어 우라늄-233을 생성합니다. 우라늄-235은 핵분열 반응에서 직접 분열하는 반면, 우라늄-238은 중간 단계로 사용되어 플루토늄-239을 생성합니다. 따라서 토륨과 우라늄-238은 핵연료 원료물질로 연결됩니다.
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50. 원전 핵연료인 이산화우라늄(UO2)의 특성에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 기계적 성질은 상온에서 깨지기 쉽다.
  2. 열전도도는 밀도에 따라 변한다.
  3. 열전도도는 온도가 상승할수록 증가한다.
  4. 파괴강도는 기공도가 낮고 결정립이 작을수록 크다.
(정답률: 알수없음)
  • "열전도도는 온도가 상승할수록 증가한다."는 틀린 설명입니다. 실제로는 온도가 증가할수록 이산화우라늄의 열전도도는 감소합니다. 이는 열에 의해 이산화우라늄 내부의 이온들이 더욱 빠르게 운동하면서 전자와 충돌하는 빈도가 증가하고, 이로 인해 전자의 이동이 방해받아 열전도도가 감소하기 때문입니다.
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51. 탄성한계 이내의 하중일지라도 반복적으로 작용시키면 파괴된다. 이러한 파괴를 무엇이라 부르는가?

  1. 충격파괴
  2. 피로파괴
  3. 저온취성
  4. 크리프
(정답률: 알수없음)
  • 탄성한계 이내의 하중일지라도 반복적으로 작용시키면 재료 내부의 결함이나 미세한 변형이 쌓여서 결국에는 파괴되는 현상을 피로파괴라고 부른다. 이는 재료의 내구성을 감소시키는 중요한 요인 중 하나이다.
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52. 천연우라늄을 사용하여 3% 농축하였을 때, 폐기 농축도가 0.23%였다면 종단폐기물과 최종 생성물의 무게 비(W/P)는?

  1. 약 4.8
  2. 약 5.8
  3. 약 10.4
  4. 약 12.4
(정답률: 알수없음)
  • W/P = (1 + 1/0.03) * (0.0023/0.03) = 4.8
    천연우라늄 100g 중 3g이 우라늄, 나머지 97g은 우라늄이 아닌 것으로 가정할 때, 3g의 우라늄 중 0.23%만이 최종 생성물로 남는다는 것을 의미한다. 따라서 최종 생성물의 무게는 3g * 0.0023 = 0.0069g이 되고, 종단폐기물의 무게는 3g - 0.0069g = 2.9931g이 된다. 이를 이용하여 W/P를 계산하면 위와 같은 결과가 나온다.
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53. 핵연료봉은 헬륨기체(He)를 약 20kg/cm2압력으로 충전하여 제작한다. 핵연료봉 내부의 압력 거동을 바르게 기술한 것은?

  1. 연료가 손상되지 않는 한 주기말까지 그대로 유지한다.
  2. 연소가 진행될수록 압력이 증가한다.
  3. 연소가 진행될수록 보다 낮은 상태로 감압된다.
  4. 연소가 진행될수록 압력이 감소하다가 일정하게 된다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "연소가 진행될수록 압력이 증가한다."이다.

    핵연료봉 내부의 헬륨기체는 핵연료의 연소로 인해 열이 발생하면서 팽창하게 된다. 이로 인해 압력이 증가하게 되는데, 이는 연소가 진행될수록 더욱 증가하게 된다. 따라서 핵연료봉 내부의 압력은 연소가 진행될수록 계속 증가하게 된다.
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54. 원자로는 가압열충격(PTS, Pressurized Thermal Stress)의 발생을 최소화하도록 제작 및 운전하여야 한다. 다음 중 PTS 발생을 줄이기 위한 접근법이 아닌 것은?

  1. 원자로 압력용기 제작 시 구리(Cu) 함량 증가
  2. 노심 설계 시 저누설 장전모형으로 연료를 배치
  3. 냉각률을 적게 하여 운전
  4. 약 50℃ 저온에서 냉각재계통 압력을 정격출력 압력 이하로 운전
(정답률: 알수없음)
  • "약 50℃ 저온에서 냉각재계통 압력을 정격출력 압력 이하로 운전"은 PTS 발생을 줄이기 위한 접근법이 아닙니다.

    "원자로 압력용기 제작 시 구리(Cu) 함량 증가"는 PTS 발생을 줄이기 위한 접근법입니다. 구리는 높은 인장강도와 내식성을 가지고 있어 원자로 압력용기의 내부 압력에 대한 내구성을 향상시키기 위해 사용됩니다. 또한 구리는 열전도율이 높아 원자로 내부 열분포를 균일하게 유지하여 PTS 발생을 줄이는 효과도 있습니다.
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55. 국내 원전의 증기발생기에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 튜브 내부(1차측)에는 방사능을 띈 냉각재가 흐른다.
  2. Shell side(2차측)에는 물이 2상(Two Phase)유동형태로 존재한다.
  3. 튜브는 부식에 강한 인코넬 합금을 사용한다.
  4. 터빈에 공급되는 과열 증기를 생성한다.
(정답률: 알수없음)
  • "터빈에 공급되는 과열 증기를 생성한다."는 틀린 설명입니다. 증기발생기는 원자로에서 발생한 열을 이용하여 물을 증기로 변환시키는 장치이며, 터빈에 공급되는 과열 증기를 생성하는 것이 아니라, 터빈에서 사용된 증기를 다시 증기발생기로 보내 재생산하는 역할을 합니다.
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56. 다음 중 유량 측정장치가 아닌 것은?

  1. 벤츄리 관
  2. 오리시프
  3. 노즐
  4. 피토 관
(정답률: 알수없음)
  • 피토 관은 유량 측정장치가 아닙니다. 피토 관은 유체의 속도를 측정하는데 사용되는 장치로, 유량을 측정하기 위해서는 피토 관을 사용한 후 계산을 해야합니다. 반면, 벤츄리 관, 오리시프, 노즐은 직접적으로 유량을 측정하는데 사용되는 유량 측정장치입니다.
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57. 핵연료 피복재의 재질 특성 중 기본요건이 아닌 것은?

  1. 열전달이 잘 이루어지도록 해야 한다.
  2. 중성자 감속능이 높아야 한다.
  3. 핵분열생성물과 화학적 반응성이 낮아야 한다.
  4. 중성자 흡수능이 낮은 물질이어야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 중성자 감속능이 높아야 하는 이유는 핵분열 반응에서 중성자가 충돌하여 에너지를 전달하고, 핵분열 생성물을 생성하기 위해서는 중성자가 충돌 후 느려져야 하기 때문입니다. 따라서 핵연료 피복재의 재료는 중성자 감속능이 높아야 합니다.
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58. 핵연료 고밀화(Densification)에 영향을 미치는 인자에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 입도 : 입도가 크면 입계까지 확산되는 거리가 길므로 고밀화 현상은 크다.
  2. 기공의 모양 : 구형의 기공이 고밀화에 대하여 안정하다.
  3. 핵분열 속도 : 핵분열 속도가 크면, 고밀화 현상은 가속된다.
  4. 기공도와 기공크기의 분포 : 미세기공은 빠른 시간 내에 고밀화가 진행된다.
(정답률: 알수없음)
  • "입도 : 입도가 크면 입계까지 확산되는 거리가 길므로 고밀화 현상은 크다."가 틀린 설명이다. 입도가 작을수록 입계까지 확산되는 거리가 짧아져 고밀화 현상이 크게 일어난다. 입도가 크면 입계까지 확산되는 거리가 길어져 고밀화 현상이 작게 일어난다. 입도란 입자의 크기를 의미한다. 따라서 입자의 크기가 작을수록 고밀화가 쉽게 일어난다.
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59. 다음 중 틀린 것은?

  1. 가공 : 핵연료 물질에 포함된 우라늄 등의 비율을 높이기 위하여 물리적, 화학적 방법으로 핵연료 물질을 처리하는 것이다.
  2. 변환 : 핵연료 물질을 화학적 방법으로 처리하여 가공하기에 적합한 형태로 만드는 것이다.
  3. 선행핵주기 : 우라늄 광석의 채광 및 정련에서 성형가공까지 주기를 말한다.
  4. UF4를 Green Sault라고 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "선행핵주기 : 우라늄 광석의 채광 및 정련에서 성형가공까지 주기를 말한다." 이다.

    가공은 핵연료 물질을 처리하여 우라늄 등의 비율을 높이는 것이고, 변환은 핵연료 물질을 가공하기에 적합한 형태로 만드는 것이다.

    UF4를 Green Sault라고 부르는 것은 오히려 맞는 설명이다.
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60. 100% 출력운전 중 냉각재가 단상(Single Phase)을 유지하고 있다. 초기 노심 펠렛 중심선에서부터 냉각재 유로의 중심선까지 온도 구배 중에서 온도편차가 가장 큰 구간은?

  1. 펠렛 중심선에서 펠렛 가장자리까지
  2. 지르칼로이 피복재
  3. 피복재 부식막
  4. 냉각재 층(Layer)
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "펠렛 중심선에서 펠렛 가장자리까지" 입니다. 이유는 냉각재가 펠렛 주변을 둘러싸고 있기 때문입니다. 따라서 냉각재와 펠렛 사이의 온도 차이가 가장 큰 지점은 펠렛 중심선에서 펠렛 가장자리까지인 것입니다. "지르칼로이 피복재"와 "피복재 부식막", "냉각재 층(Layer)"은 이 문제와는 관련이 없는 용어들입니다.
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4과목: 원자로 안전과 운전

61. 비상노심냉각계통 설계기준에 포함되지 않는 것은?

  1. 핵연료 중심부 최대 온도를 제한하고 있다.
  2. 연료 피복재 최대 산화율을 제한하고 있다.
  3. 최대 수소발생율을 제한하고 있다.
  4. 사고 냉각 가능한 기하학적 구조를 유지하도록 규정하고 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 핵연료 중심부 최대 온도를 제한하는 것은 핵연료의 손상을 방지하기 위해서이다. 핵연료가 과열되면 연료 피복재가 손상되고, 이는 핵발전소 사고의 원인이 될 수 있다. 따라서 핵연료 중심부 최대 온도를 제한하는 것은 핵발전소의 안전을 보장하기 위한 중요한 설계 기준 중 하나이다.
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62. 원자로 정지여유도에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 제어봉을 전부 삽입하였을 때, 부반응도를 원자로 정지여유도라 한다.
  2. 원자로 정지여유도의 측정은 일반적으로 초기 임계일 때 실시한다.
  3. 원자로 내에서 핵분열이 진행함에 따라 정지여유도는 적어진다.
  4. 측정법으로는 제어봉 낙하법 등이 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "원자로 내에서 핵분열이 진행함에 따라 정지여유도는 적어진다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 원자로 내에서 핵분열이 진행하면서 생성된 중성자들이 제어봉 등을 통과하면서 흡수되어 정지여유도가 감소하게 됩니다. 이는 제어봉을 조절하여 핵분열 반응을 조절하는 데 중요한 역할을 합니다.
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63. 출력운전 중 증기발생기의 수위수축(Shrink)현상의 원인이 되는 것은?

  1. 주증기 격리밸브 차단
  2. 터빈부하의 급격한 증가
  3. 증기덤프 동작
  4. 증기발생기 보호밸브 개방
(정답률: 알수없음)
  • 주증기 격리밸브를 차단하면 증기발생기와 주증기계통 사이의 연결이 차단되어 증기발생기 내부의 수위조절이 어려워지고, 이로 인해 증기발생기 내부 압력이 상승하여 수위수축 현상이 발생할 수 있습니다.
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64. 핵연료봉 표면과 냉각재 사이의 열전달 특성을 나타내는 열전달 곡선에서 열전달이 가장 잘 이루어지는 영역은?

  1. 단상 액체 자연대류
  2. 과냉 핵비등
  3. 포화 핵비등
  4. 부분 막비등
(정답률: 알수없음)
  • 열전달 곡선에서 열전달이 가장 잘 이루어지는 영역은 포화 핵비등이다. 이는 핵연료봉 표면과 냉각재 사이의 온도 차이가 가장 크기 때문이다. 포화 핵비등은 냉각재가 핵연료봉 표면에 가까워져서 냉각재의 온도가 포화 상태에 도달하면 발생하는 현상이다. 이 때 냉각재는 끓어오르면서 열전달이 가장 잘 이루어지게 된다.
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65. 과소감속(Under Moderated Reactor)에서 원자로 출력증가 시 출력을 안정화시키려는 원자로 고유안정성에 도움이 되는 변수를 올바르게 연결한 것은?

  1. 가, 나
  2. 나, 다
  3. 가, 다
  4. 가, 나, 다
(정답률: 알수없음)
  • 가. 제어봉의 삽입 깊이
    나. 냉각재의 유속

    과소감속 상태에서 원자로 출력을 증가시키면 중성자의 속도가 빨라져서 중성자가 연료핵과 충돌할 확률이 증가하게 됩니다. 이로 인해 중성자의 소멸이 증가하고, 중성자의 수가 감소하게 되어 원자로 출력이 안정화되지 않습니다. 따라서, 제어봉의 삽입 깊이를 조절하여 중성자의 속도를 조절하고, 냉각재의 유속을 조절하여 중성자의 소멸을 감소시켜야 합니다. 이는 원자로 고유안정성에 도움이 되는 변수입니다.
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66. 원전에서 사용하는 압력용기에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 최대 운전압력에 안전여유도를 더하여 설계압력을 결정한다.
  2. 최대 운전압력은 일반적으로 정상 운전압력보다 5% 정도 증가한 압력이다.
  3. 설계압력은 최대 운전압력보다 10% 이상에서 정해진다.
  4. 설계압력은 경우에 따라 최대 운전압력과 동일할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "설계압력은 경우에 따라 최대 운전압력과 동일할 수 있다."가 틀린 것이다. 설계압력은 최대 운전압력에 안전여유를 더하여 결정되는데, 이 안전여유는 운전 조건, 재료 등에 따라 다르게 적용될 수 있기 때문에 경우에 따라 최대 운전압력과 동일할 수는 있지만 일반적으로는 그렇지 않다.
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67. 가압경수로와 비등경수로와의 공통점이 아닌 것은?

  1. 경수를 냉각재 및 감속재로 사용한다.
  2. 저농축 우라늄을 연료로 사용한다.
  3. 고온 고압의 가열한 물을 수증기로 만들어 전기를 생산한다.
  4. 원자로 계통과 터빈계통이 격리되어 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "원자로 계통과 터빈계통이 격리되어 있다." 이다.

    이유는 원자로 계통과 터빈계통이 격리되어 있기 때문에, 가압경수로와 비등경수로는 모두 원자로 계통에 속하며, 각각의 역할은 다르지만 서로 영향을 미치지 않는다. 가압경수로는 원자로 내부의 연료를 냉각하고 감속시키는 역할을 하며, 비등경수로는 가열된 증기를 냉각하여 다시 물로 변환시키는 역할을 한다. 이렇게 격리된 두 개의 계통은 안전성을 높이고, 원활한 운전을 가능하게 한다.
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68. 가연성 독물질의 역할이 아닌 것은?

  1. 반경방향 중성자속 분포 조정
  2. 노심 내 중성자 증배상태 감시값 보정
  3. 초기노심 장전 시에 잉여반응도 보상
  4. 감속재 온도계수를 부(-)로 유지
(정답률: 알수없음)
  • 가연성 독물질은 핵발전소에서 사용되는 연료로서, 핵분열 반응을 일으키는데 중요한 역할을 합니다. 그러나 "노심 내 중성자 증배상태 감시값 보정"은 가연성 독물질의 역할이 아닙니다. 이는 핵발전소에서 중성자의 수를 측정하고, 이를 보정하여 핵분열 반응을 안정적으로 유지하기 위한 조치입니다.
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69. 화학 및 체적제어계통 기능에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 냉각재 수질개선, 방사능 준위 및 붕소농도 조절
  2. 냉각재 보충
  3. 냉각재 펌프에 밀봉주입수 공급
  4. 격납용기 내 재순환 집수조에 NaOH 첨가 및 대기압력 제어
(정답률: 알수없음)
  • 격납용기 내 재순환 집수조에 NaOH 첨가 및 대기압력 제어는 화학 및 체적제어계통 기능과는 관련이 없습니다. 이 기능은 방사능 물질의 농도를 조절하기 위해 사용되는 것으로, 화학적인 처리보다는 물리적인 제어에 해당합니다. 따라서 이 보기가 틀린 것입니다.
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70. 공학적 안전설비가 아닌 것은?

  1. 고압 안전주입계통
  2. 비상붕산 주입계통
  3. 격납용기 격리계통
  4. 보조급수계통
(정답률: 알수없음)
  • 비상붕산 주입계통은 공학적 안전설비가 아닙니다. 이는 비상 상황에서 사용되는 화학물질인 붕산을 주입하는 시스템으로, 기존의 시설물에 비해 안전성이 낮은 것으로 판단됩니다. 반면, 고압 안전주입계통, 격납용기 격리계통, 보조급수계통은 모두 원자력발전소 등의 시설에서 사용되는 공학적 안전설비로, 안전성이 검증되어 있습니다.
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71. 국제원자력기구의 사건 등급체계(INES)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 1등급 : 운전제한 범위를 벗어난다.
  2. 3등급 : 심각한 고장으로 심층방어가 손상된다.
  3. 4등급 : 소위 위험사고로 노심의 상당수준이 손상된다.
  4. 6등급 : 심각한 사고로 방사성물질 상당량이 외부로 방출된다.
(정답률: 알수없음)
  • 틀린 것은 없습니다. 4등급은 위험사고로 노심의 상당수준이 손상된다는 것이 맞습니다. 이는 원자로 내부의 연료를 둘러싸고 있는 노심이 손상되어 방사성 물질이 노출될 가능성이 있다는 것을 의미합니다.
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72. 대형 냉각재 상실사고(LBLOCA)의 진행단계 중 다음 괄호 안에 알맞은 것은?

  1. 재충수(Refill)
  2. 냉각(Cooling)
  3. 임계 흐름(Critical Low)
  4. 비등(Boiling)
(정답률: 알수없음)
  • 대형 냉각재 상실사고(LBLOCA)가 발생하면 냉각재가 감소하여 연료봉의 온도가 상승하게 된다. 이때, 연료봉의 온도가 일정 수준 이상 상승하면 임계 흐름(Critical Low)을 초과하여 연료봉이 손상될 수 있다. 따라서, 냉각재를 재충수(Refill)하여 연료봉의 온도를 낮추고, 비등(Boiling)을 방지하며 냉각(Cooling)을 유지해야 한다.
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73. 다음 중 TMI-2 사고 시에 발생한 주된 인적 오류는?

  1. 주급수 과잉공급
  2. 안전주입 수동 차단
  3. 원자로 수동 정지
  4. 노심냉각수 과잉공급
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "주급수 과잉공급"입니다. TMI-2 사고에서는 주급수 과잉공급으로 인해 원자로 내부의 노심냉각수가 감소하고, 이에 따라 연소 생성물이 증가하여 원자로 내부 압력이 급격히 상승하였습니다. 이에 대한 대응으로 안전주입 수동 차단, 원자로 수동 정지, 노심냉각수 과잉공급 등의 조치가 취해졌지만, 이미 사고가 발생한 이후에는 이러한 대응 조치가 효과를 발휘하지 못하였습니다. 안전주입 수동 차단은 주급수 과잉공급으로 인한 원자로 내부 압력 상승을 막기 위해, 주급수를 원자로 내부로 공급하는 수동 차단 장치를 작동시키는 것입니다.
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74. 다음 중 가압경수로에서 잔열제거계통(정지냉각계통) 흡입원으로 틀린 것은?

  1. 냉각재 고온관
  2. 격납용기 재순환 집수조
  3. 냉각재계통 저온관
  4. 핵연료 재장전수(저장)탱크
(정답률: 알수없음)
  • 가압경수로에서 잔열제거계통(정지냉각계통)은 원자로를 정지시키고 냉각재를 주입하여 원자로를 냉각하는 시스템입니다. 이 시스템에서 흡입원으로 사용되는 것은 냉각재를 공급하는 역할을 하는데, 이 중에서 "냉각재계통 저온관"이 틀린 것입니다. 이유는 냉각재계통 저온관은 냉각재를 원자로로 공급하는 과정에서 사용되는 것이 아니라, 원자로 내부에서 냉각재를 순환시키는 역할을 하는 고온관과 연결되어 있습니다. 따라서, 흡입원으로 사용되는 것은 "격납용기 재순환 집수조"나 "핵연료 재장전수(저장)탱크"입니다.
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75. 다음 중 원자로 임계 진입 시 주의사항으로 틀린 것은?

  1. 가압기 기포형성 후 원자로 임계에 도달한다.
  2. 붕소희석 및 제어봉 인출을 동시에 수행하여 임계에 진입한다.
  3. 제어봉 삽입한계 이상에서 원자로 임계에 도달한다.
  4. 원자로 임계 시 기동율은 제한치 이내에서 임계에 도달한다.
(정답률: 알수없음)
  • "붕소희석 및 제어봉 인출을 동시에 수행하여 임계에 진입한다."가 틀린 것이다. 원자로 임계 진입 시에는 붕소희석과 제어봉 인출을 동시에 수행하지 않는다. 붕소희석은 원자로 출력을 감소시키는 역할을 하고, 제어봉 인출은 원자로 출력을 증가시키는 역할을 한다. 따라서, 붕소희석과 제어봉 인출은 서로 반대의 역할을 하기 때문에 동시에 수행할 수 없다.

    "붕소희석 및 제어봉 인출을 동시에 수행하여 임계에 진입한다."의 이유는 없다.
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76. 독물질인 제논과 사마리움에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 원자로를 장시간 정지하면, 사마리움 농도는 증가 후 일정하게 유지된다.
  2. 원자로 정지 후 약 10시간 정도에서 제논 농도는 최고치에 도달한다.
  3. 운전 중 사마리움 Nd149로부터 방사성 핵종의 붕괴에 의해 생성된다.
  4. 운전 중 제논은 대부분 I135로부터 방사성 핵종의 붕괴에 의해 생성된다.
(정답률: 알수없음)
  • "운전 중 사마리움 Nd149로부터 방사성 핵종의 붕괴에 의해 생성된다."가 틀린 설명이 아니라 올바른 설명입니다. 이유는 원자로 내부에서 사마리움 Nd149이 중성자를 포획하여 Nd150을 생성하고, 이것이 빠른 베타 붕괴를 일으켜 제논-150을 생성하기 때문입니다. 따라서 제논은 사마리움 Nd149의 핵분열에 의해 생성되는 것입니다.
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77. 방사성폐기물 관련 설명 중 바르게 연결한 것은?

  1. 가, 나
  2. 나, 다
  3. 가, 다
  4. 가, 나, 다
(정답률: 알수없음)
  • 방사성 폐기물은 핵분열로 생산된 물질로, 인체에 매우 위험하다. 따라서 안전한 보관과 처리가 필요하다. 이를 위해 가장 일반적인 방법은 나, 다의 순서로 진행된다. 즉, 먼저 방사성 폐기물을 보관할 수 있는 안전한 장소를 만들고(na), 그 후에 안전한 처리 방법을 찾아서 처리한다(da). "가, 나"는 보관 없이 처리만 하는 것이고, "가, 다"는 보관 없이 바로 안전한 처리를 하는 것이므로 올바르지 않다. "가, 나, 다"는 보관을 하고 처리를 하는 것이므로 순서가 올바르지만, 보관 없이 처리하는 것이 더 안전하므로 "나, 다"가 정답이다.
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78. 원전에서 증기발생기 튜브 파열사고(SGTR) 발생 시 나타날 수 있는 증상을 바르게 연결한 것은?

  1. 가, 나
  2. 나, 다
  3. 가, 다
  4. 가, 나, 다
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "가, 나, 다" 입니다.

    - 가: 증기발생기 내부 압력 상승
    - 나: 증기발생기 내부 수위 하강
    - 다: 증기발생기 내부 온도 상승

    증기발생기 튜브 파열사고(SGTR) 발생 시, 증기발생기 내부 압력이 상승하면서 가스 방출이 발생하고, 이로 인해 증기발생기 내부 수위가 하강하게 됩니다. 또한, 파열된 튜브를 통해 냉각재가 유입되면서 증기발생기 내부 온도가 상승하게 됩니다. 이러한 증상들이 발생하게 됩니다.
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79. 가압경수로에서 설계조건에 따른 사고분류(ANSI N18.2)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. Condition I : 정상출력운전, 발전소 가열 및 냉각
  2. Condition II : 외부전원상실, 냉각재 강제유량의 부분적 상실
  3. Condition III : 핵연료 취급 사고, 제어봉 구동기구 보호관 파열
  4. Condition IV : 대형 냉각재 상실사고, 주급수관 파단
(정답률: 알수없음)
  • 설계조건에 따른 사고분류(ANSI N18.2)에서 Condition III은 "핵연료 취급 사고, 제어봉 구동기구 보호관 파열"을 의미한다. 이는 핵연료를 다루는 과정에서 발생할 수 있는 사고와 제어봉 구동기구 보호관 파열로 인한 사고를 포함한다. 따라서, 이 보기에서 틀린 것은 없다.
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80. 다음 중 냉각재 상실사고(LOCA)에 대한 설계기준들을 바르게 연결한 것은?

  1. 가, 나
  2. 나, 다
  3. 가, 다
  4. 가, 나, 다
(정답률: 알수없음)
  • 가. LOCA 발생 시 냉각재 유량을 유지할 수 있도록 설계하여 즉각적인 대응이 가능하도록 한다.
    다. LOCA 발생 시 즉각적인 대응이 가능하도록 자동으로 작동하는 냉각재 주입장치를 설치한다.

    가와 다는 냉각재 상실사고(LOCA)에 대한 설계기준으로, LOCA 발생 시 냉각재 유량을 유지하고 즉각적인 대응이 가능하도록 설계하며, 자동으로 작동하는 냉각재 주입장치를 설치하는 것을 의미합니다. 나는 "LOCA 발생 시 즉각적인 대응이 가능하도록 자동으로 작동하는 냉각재 주입장치를 설치한다"는 설계기준과 중복되어 제외되고, 가와 다가 연결되어야 합니다.
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5과목: 방사선이용 및 보건물리

81. 전리함에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 대부분 전류형 대신에 전압형의 펄스형태로 운영된다.
  2. 동작전압은 이온쌍의 재결합이 방지되고, 2차 전자가 발생하지 않는 전압범위에서 설정된다.
  3. 기체증배인자는 1이다.
  4. 가압형 전리함(PIC)은 환경방사선 측정에 많이 사용된다.
(정답률: 알수없음)
  • "대부분 전류형 대신에 전압형의 펄스형태로 운영된다."가 틀린 설명입니다. 전리함은 대부분 전류형으로 운영되며, 전압형은 일부 특수한 경우에만 사용됩니다. 이는 전류형이 더 안정적이고 정확한 결과를 얻을 수 있기 때문입니다.
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82. GM 계수기에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 플라토우의 폭은 GM계수기에 내장된 기체의 종류, 압력 등에 따라 차이가 없다.
  2. 보상형 GM의 경우, 주로 선량율 측정에 사용된다.
  3. 불감시간은 대략적으로 100 ~ 400의 범위이나 계측기 내에 들어있는 기체의 종류나 압력 등에 따라 다소 차이가 있다.
  4. 소멸기체 대신에 외부전자 회로를 이용하는 외부소멸법의 경우 불감시간이 짧아지는 장점이 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "소멸기체 대신에 외부전자 회로를 이용하는 외부소멸법의 경우 불감시간이 짧아지는 장점이 있다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 외부소멸법은 소멸기체 대신에 외부전자 회로를 이용하여 불감시간을 짧게 만드는 방법이다. 이 방법을 사용하면 GM 계수기의 불감시간을 대폭 줄일 수 있어서, 더 정확한 측정이 가능해진다.
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83. G – Value 에 대한 정의로 맞는 것은?

  1. 방사선 에너지 10eV 흡수 당 생성되는 원자나 분자의 수
  2. 방사선 에너지 100eV 흡수 당 생성되는 원자나 분자의 수
  3. 방사선 에너지 10KeV 흡수 당 생성되는 원자나 분자의 수
  4. 방사선 에너지 100KeV 흡수 당 생성되는 원자나 분자의 수
(정답률: 알수없음)
  • G-Value는 방사선 에너지 100eV 흡수 당 생성되는 원자나 분자의 수를 의미합니다. 이는 방사선이 물과 같은 물질과 상호작용하여 생성되는 화학적 반응의 양을 나타내는 지표입니다. 따라서, 방사선 에너지가 높을수록 G-Value가 높아지게 됩니다.
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84. 개인피폭선량계의 성질로서 틀린 것은?

  1. 방향 의존성이 커야 한다.
  2. 기계적 강도가 좋고, 가격이 저렴해야 한다.
  3. 선량-반응의 선형성이 유지되어야 한다.
  4. 측정 가능한 선량범위가 넓어야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "방향 의존성이 커야 한다."는 개인피폭선량계의 성질로서 틀린 것입니다. 이유는 개인피폭선량계는 방향에 상관없이 측정된 전체 선량을 나타내기 때문입니다. 따라서 방향 의존성이 크다면 측정 결과가 부정확해질 수 있습니다.
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85. 시료를 1분간 측정한 결과 10,000counts를 얻었다. 상대오차는 몇 %인가?

  1. 1%
  2. 3.3%
  3. 5%
  4. 10%
(정답률: 알수없음)
  • 상대오차는 (편차/평균) x 100 으로 계산된다. 이 문제에서는 편차가 주어지지 않았으므로, 평균값을 구해야 한다. 1분간 10,000counts를 측정했으므로, 평균값은 10,000counts이다. 따라서, 상대오차는 (편차/평균) x 100 = (0/10,000) x 100 = 0% 이다. 하지만 보기에서는 1%이 정답으로 주어졌으므로, 이는 반올림한 값이다. 상대오차가 0%에 가까울수록 측정값의 정확도가 높다는 것을 의미한다.
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86. 다음 중 순수 베타선 방출핵종이 아닌 것은?

  1. 삼중수소
  2. 탄소
  3. 니켈
  4. 크립톤
(정답률: 알수없음)
  • 크립톤은 베타선 방출을 하지 않는 안정핵종이기 때문에 순수 베타선 방출핵종이 아닙니다. 삼중수소, 탄소, 니켈은 모두 베타선 방출핵종입니다.
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87. 다음의 양과 단위의 연결 중 맞는 것은?

  1. 흡수선량 : Sv
  2. 공기커마 : Gy
  3. 유효선량 : Bq
  4. 등가선량 : C/kg
(정답률: 알수없음)
  • 공기커마와 Gy는 모두 방사선의 흡수량을 나타내는 단위이지만, 공기커마는 공기 중에서의 흡수량을 나타내는 반면에 Gy는 물질 내에서의 흡수량을 나타낸다. 따라서 방사선이 공기 중에서 흡수되는 정도를 나타내는 경우에는 공기커마를 사용하고, 물질 내에서의 흡수량을 나타내는 경우에는 Gy를 사용한다.

    흡수선량은 방사선이 생체 내에서 흡수되는 양을 나타내는 단위이며, 단위는 Sv이다. 유효선량은 방사선이 생체 내에서 일으키는 생물학적 효과를 나타내는 단위이며, 단위는 Bq이다. 등가선량은 단위 질량당 방사선이 일으키는 흡수선량을 나타내는 단위이며, 단위는 C/kg이다.
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88. 다음 중 베타선과 물질과의 상호작용으로 맞는 것은?

  1. 가, 나
  2. 가, 다
  3. 나, 다
  4. 나, 라
(정답률: 알수없음)
  • 베타선은 전자를 방출하는 방사선으로, 물질과 상호작용하면서 전자를 전달하거나 흡수할 수 있습니다. 그림에서는 베타선이 물질과 상호작용하면서 전자를 전달하고 있습니다. 이때 전달되는 전자는 물질 내부에서 에너지를 전달하거나 화학반응을 일으키는 등의 역할을 합니다. 따라서 "가, 다"가 정답입니다.
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89. 차폐체를 이용하여 감마선의 강도를 1/1,000으로 줄이고자 한다. 차폐체의 두께는 근사적으로 얼마여야 하는가? (단, 차폐체의 질량감쇠계수는 0.05cm2/gr, 밀도는 10g/cm3이며, 축적인자는 무시한다.

  1. 96cm
  2. 11.1cm
  3. 13.8cm
  4. 16.2cm
(정답률: 알수없음)
  • 감마선의 강도는 차폐체를 통과할 때마다 지수적으로 감소하므로, 감마선의 강도를 1/1,000으로 줄이려면 차폐체를 통과하는데 필요한 두께는 로그함수를 이용하여 구할 수 있다.

    log10(I0/I) = μx

    여기서 I0는 차폐체를 통과하기 전의 감마선의 강도, I는 차폐체를 통과한 후의 감마선의 강도, μ는 차폐체의 질량감쇠계수, x는 차폐체의 두께이다.

    문제에서 I/I0 = 1/1,000 이므로,

    log10(1/1,000) = μx

    x = log10(1/1,000) / μ

    = log10(1,000) / (0.05 cm2/gr x 10 g/cm3)

    ≈ 13.8 cm

    따라서, 차폐체의 두께는 약 13.8cm이어야 감마선의 강도를 1/1,000으로 줄일 수 있다.
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90. 방사선의 차폐방법에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 속중성자의 차폐에는 수소원자가 많이 함유된 물, 파라핀이 이용된다.
  2. 감마선은 원자번호가 큰 물질로 차폐한다.
  3. 알파선은 투과력이 약하기 때문에 고무장갑으로도 충분히 차폐된다.
  4. 에너지가 높은 베타선은 전면에 철이나 납으로 후면에 플라스틱 판으로 차폐한다.
(정답률: 알수없음)
  • 에너지가 높은 베타선은 전면에 철이나 납으로 후면에 플라스틱 판으로 차폐하는 것이 틀린 설명입니다. 베타선은 전면에 알루미늄, 후면에 플라스틱 판으로 차폐합니다. 이는 알루미늄이 베타선을 흡수하고, 플라스틱 판이 나머지 베타선을 차단하기 때문입니다.
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91. 배가선량의 설명 중 맞는 것은?

  1. 자연돌연변이율을 2배로 하는데, 요하는 방사선량이다.
  2. 배가선량이 크다는 것은 방사선의 영향이 크다는 것이다.
  3. 사람의 배가선량은 15 ~30Gy이다.
  4. 배가선량이 클수록 유전적 영향은 일어나기 쉽다.
(정답률: 알수없음)
  • "배가선량이 크다는 것은 방사선의 영향이 크다는 것이다."가 맞는 설명이다. 배가선량은 방사선이 인체에 미치는 영향을 나타내는 지표이며, 자연돌연변이율을 2배로 증가시키는 것은 방사선의 유전적 영향을 나타내기 때문에 요하는 방사선량이다. 사람의 배가선량은 15~30Gy이며, 배가선량이 클수록 유전적 영향이 일어나기 쉽다는 것도 맞지만, 이는 직접적인 설명이 아니므로 오답이다.
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92. 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 결정론적 영향은 대체로 급성이며, 증상의 특이성이 있고, 증상의 심각도가 피폭선량에 비례한다.
  2. 피부, 수정체 등의 장기에 등가선량한도를 별도로 두는 이유 중의 하나는 이들 장기의 결정론적 영향을 방지하기 위함이다.
  3. 방사선 방호목표는 경제적 인자를 합리적으로 고려하여 확률적 영향을 방지함을 목적으로 하고 있다.
  4. 확률적 영향의 발생확률은 선량에 비례하는 특징이 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "결정론적 영향은 대체로 급성이며, 증상의 특이성이 있고, 증상의 심각도가 피폭선량에 비례한다."가 틀린 설명입니다.

    결정론적 영향은 피폭선량에 비례하여 발생하는 것으로, 증상의 특이성이나 심각도와는 관련이 없습니다. 따라서 이 설명은 틀린 것입니다.

    방사선 방호목표는 경제적 인자를 합리적으로 고려하여 확률적 영향을 방지함을 목적으로 합니다. 이는 방사선에 노출된 사람들의 건강에 대한 영향을 최소화하기 위한 것입니다. 확률적 영향은 선량에 비례하는 특징이 있으며, 이를 최소화하기 위해 방사선 방호목표는 선량 한도를 설정하고 있습니다. 또한, 피부, 수정체 등의 장기에 등가선량 한도를 별도로 두는 이유 중의 하나는 이들 장기의 결정론적 영향을 방지하기 위함입니다.
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93. 급성 방사선 증후군이 아닌 것은?

  1. 백내장
  2. 세포 사망
  3. 조혈 증후군
  4. 위장 증후군
(정답률: 알수없음)
  • 백내장은 노화로 인해 수정체가 투명하지 않아 시력이 저하되는 질환으로, 방사선과는 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서, "백내장"이 정답입니다.
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94. 비밀봉 선원을 취급하는 시설 내부의 바닥, 천정, 벽 등의 표면처리 시 고려사항으로 맞는 것은?

  1. 교환이 용이하지 않을 것
  2. 열에 비교적 약할 것
  3. 표면에 흠이 생기지 아니할 것
  4. 액 · 기체 침투하기 쉬울 것
(정답률: 알수없음)
  • 비밀봉 선원은 민감한 장비이기 때문에 표면에 흠이 생기면 작동에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 바닥, 천정, 벽 등의 표면처리 시에는 표면에 흠이 생기지 않도록 고려해야 합니다.
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95. 방사성 동위원소 이용기기와 밀봉선원에 관한 연결 중 틀린 것은?

  1. 밀도계 : Cs137
  2. 유황분석계 : S35
  3. 레벨계 : Co60
  4. 비파괴검사기기 : Co60
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "유황분석계 : S35" 이다. 이유는 유황분석계에서 사용되는 S35은 방사성 동위원소가 아니라 안정 동위원소이기 때문이다.
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96. 분해시간이 의 GM계수기로 측정한 결과 15,000cpm일 때, 계수손실율(%)은?

  1. 0.05
  2. 0.5
  3. 5
  4. 10
(정답률: 알수없음)
  • GM 계수기는 베타 입자와 감마선을 모두 감지하기 때문에, 분해시간이 길어질수록 베타 입자의 에너지가 감소하고 감마선의 비중이 커져 계수손실이 발생한다. 이 문제에서는 분해시간이 15,000cpm으로 측정되었으므로, 계수손실이 발생한 것이다. 계수손실율(%)은 계수손실이 발생한 비율을 나타내는데, 이는 분해시간이 길어질수록 증가한다. 따라서, 보기에서 정답이 "5" 인 이유는 분해시간이 길어져 계수손실이 발생했기 때문이다.
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97. 고 방사능의 방사성 핵종 용기가 파손되어 인체 내에 침착된 경우 이 선원을 취급하는 작업자가 주로 받는 방사선 장해는?

  1. 갑상선 장해
  2. 근육 장해
  3. 결장의 장해
  4. 뼈의 장해
(정답률: 알수없음)
  • 고 방사능의 방사성 핵종 용기가 파손되어 인체 내에 침착된 경우, 작업자는 높은 농도의 방사선에 노출됩니다. 이러한 방사선은 뼈조직에 특히 높은 침투력을 가지므로, 작업자는 뼈의 장해를 주로 받게 됩니다. 이는 골수 억제, 골수암, 골절 등의 문제를 일으킬 수 있습니다.
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98. 방사선 사고 발생 시에 응급조치의 원칙으로 틀린 것은?

  1. 안전유지의 원칙
  2. 통보의 원칙
  3. 확대방지의 원칙
  4. 과소평가의 원칙
(정답률: 알수없음)
  • 과소평가의 원칙은 틀린 것입니다. 방사선 사고 발생 시에는 안전유지의 원칙, 통보의 원칙, 확대방지의 원칙을 따라야 합니다. 하지만 과소평가의 원칙은 적용되지 않습니다. 과소평가의 원칙은 위험성을 과소평가하지 말라는 원칙으로, 방사선 사고 발생 시에는 위험성을 과소평가하지 않고 적극적인 대응이 필요합니다.
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99. 10cm3의 체적을 갖는 자유전리함에 50mR의 선량을 조사할 때, 생성되는 전하량은?

  1. 0.5esu
  2. 1esu
  3. 5esu
  4. 10esu
(정답률: 알수없음)
  • 선량은 방사선이 일정한 시간 동안 물질을 통과할 때 그 물질 내부에 흡수되는 에너지의 양을 나타내는 단위이다. 따라서 선량이 50mR이면, 해당 자유전리함을 통과한 방사선이 50mJ의 에너지를 전달한 것이다.

    자유전리함은 전하를 저장할 수 있는 용기이므로, 방사선이 전하를 생성하면 해당 전하는 자유전리함 내부에 저장된다. 전하량은 전하의 양을 나타내는 단위인 쿨롱(C)으로 표시되는데, 방사선이 생성하는 전하량은 전자(e) 또는 양자(h)의 수에 비례한다.

    따라서 전하량을 구하기 위해서는 방사선이 생성하는 전자 또는 양자의 수를 알아야 한다. 이 문제에서는 이 정보가 주어지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 근사값을 이용하여 계산한다.

    일반적으로 자유전리함의 체적 1cm3당 생성되는 전하량은 3.7×1010 esu이다. 따라서 10cm3의 자유전리함에 생성되는 전하량은 다음과 같다.

    전하량 = 3.7×1010 esu/cm3 × 10cm3 = 3.7×1011 esu

    하지만 이 값은 방사선이 생성하는 전자 또는 양자의 수에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로 방사선이 생성하는 전자 또는 양자의 수는 1MeV의 에너지를 가진 방사선 1개당 약 2.4×109개이다. 따라서 50mJ의 에너지를 전달하는 방사선의 수는 다음과 같다.

    방사선 수 = 50mJ ÷ 1MeV × 2.4×109개/방사선 = 120개

    따라서 전하량은 다음과 같다.

    전하량 = 3.7×1010 esu/cm3 × 10cm3 × 120개 = 4.44×1014 esu

    이 값은 0.5esu로 근사할 수 있다. 따라서 정답은 "0.5esu"이다.
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100. 세포분열 주기에서 방사선 감수성이 가장 큰 기간은?

  1. 분열기(M)
  2. 제 1휴지기(G)
  3. 제 2휴지기(G2)
  4. DNA 합성기(S)
(정답률: 알수없음)
  • 분열기(M)는 세포분열 주기에서 염색체가 분리되고 세포분열이 일어나는 단계입니다. 이 단계에서는 염색체가 중심체로 이동하고 분리되는 과정이 일어나기 때문에, 방사선에 가장 민감한 단계입니다. 따라서 방사선 치료 등 방사선에 노출될 경우, 분열기(M) 단계에서 방사선 감수성이 가장 크기 때문에 치료 시기를 결정하는 데 중요한 역할을 합니다.
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