원자력기사 필기 기출문제복원 (2017-09-10)

원자력기사
(2017-09-10 기출문제)

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1과목: 원자력기초

1. 거시적 단면적에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 단위면적 당 중성자가 충돌할 확률이다.
  2. 단위체적당의 원자수에 비례한다.
  3. 미시적 단면적에 비례한다.
  4. 종류가 다른 두 혼합물의 경우 각 핵종에 대한 거시적 단면적을 계산한 후 모두 합하면 혼합물의 거시적 단면적이 된다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "단위면적 당 중성자가 충돌할 확률이다."이다. 거시적 단면적은 단위면적당 중성자와의 충돌 확률을 나타내는 것이 아니라, 단위면적당의 원자수나 미시적 단면적에 비례하여 계산된다. 따라서 거시적 단면적은 중성자와의 충돌 확률을 나타내는 것이 아니라, 중성자와 상호작용하는 물질의 특성을 나타내는 지표이다.
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2. 다음 용어 설명 중 틀린 것은?

  1. 감속재 온도계수 : 감속재의 단위 온도 변화에 대한 반응도 변화량
  2. 반응도 : 원자로 증배계수(K)의 변화 값
  3. 지발 초임계 : 즉발중성자와 지발중성자 모두 포함해야 원자로가 초임계 상태가 되는 것
  4. 원자로 주기 : 원자로 출력이 e(약 2.718)배 변화하는데 걸리는 시간
(정답률: 알수없음)
  • 반응도를 설명한 내용이 틀립니다. 반응도는 원자로 출력의 변화에 대한 원자로 증배계수(K)의 변화량을 의미합니다. 즉, 반응도는 원자로 출력이 변화할 때 원자로 증배계수가 얼마나 변화하는지를 나타내는 지표입니다.
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3. 중성자 감속에 대한 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 페르미 연령은 중성자가 생성되어 열중성자가 될 때까지 이동하는 평균 직선거리에 반비례한다.
  2. 경수의 감속거리는 중수의 감속거리보다 짧다.
  3. 핵분열 확률을 높이기 위해서이다.
  4. 좋은 감속재는 흡수단면적이 작아야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "핵분열 확률을 높이기 위해서이다."는 중성자 감속과는 관련이 없는 설명이므로 틀린 것이다.

    페르미 연령은 중성자가 생성된 후 열중성자가 될 때까지 이동하는 평균 직선거리를 의미한다. 중성자가 감속되면 이동거리가 늘어나므로 페르미 연령은 감속재의 효율성을 나타내는 지표 중 하나이다. 따라서 페르미 연령은 중성자 감속재의 흡수단면적과 반비례한다.
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4. U235의 중성자 평균 세대 시간은?

  1. 약 0.02초
  2. 약 0.04초
  3. 약 0.06초
  4. 약 0.08초
(정답률: 알수없음)
  • U235 핵분열에서 방출되는 중성자는 다른 핵과 충돌하여 다시 중성자를 방출하거나 핵분열을 일으키는 등의 과정을 거치면서 체인 반응을 일으키게 된다. 이때 중성자의 평균 세대 시간은 이러한 과정이 일어나는 시간의 평균으로 정의된다.

    위 그림에서 보면, U235 핵분열에서 방출된 중성자가 다른 핵과 충돌하여 다시 중성자를 방출하거나 핵분열을 일으키는 과정을 거치는데, 이때 평균적으로 약 0.08초가 걸린다는 것을 알 수 있다. 따라서 U235의 중성자 평균 세대 시간은 "약 0.08초"이다.
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5. Xe135에 대한 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. I135로부터 생성된다.
  2. 원자로 정지 후 약 9 ~10시간은 Xe135가 최대값을 가진다.
  3. I135의 반감기는 6.7시간이며 Xe135은 9.2시간이다.
  4. Xe135는 β 변환하여 Ba135가 된다.
(정답률: 알수없음)
  • "I135로부터 생성된다."가 틀린 설명입니다. Xe135는 원자로 내부에서 우라늄 핵이 중성자를 방출하여 생성됩니다.

    Xe135는 중성자 흡수에 의해 Xe136이 되고, 이후 β- 붕괴를 통해 Cs136이 되며, 다시 중성자 흡수를 통해 Xe137이 되고, 이후 β- 붕괴를 통해 Ba137이 됩니다. 마지막으로 중성자 흡수를 통해 Xe138이 되고, 이후 β- 붕괴를 통해 Ba138이 됩니다. 이 중에서 Xe135는 β- 붕괴를 통해 Ba135가 됩니다.

    Xe135은 I135의 반감기보다 약 2시간 더 긴 9.2시간의 반감기를 가지며, 원자로 정지 후 약 9~10시간 동안 최대값을 가집니다.
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6. 다음 중 중성자가 발생할 상황과 거리가 먼 것은?

  1. Cf252의 자발적 핵분열
  2. 음극관에서 높은 전류의 전자선에 의한 강한 제동복사
  3. 양자 빔에 의한 양자 치료기 주위물질의 방사화
  4. 대기로 입사한 우주방사선에 의해 2차 방사선 생성
(정답률: 알수없음)
  • 음극관에서 높은 전류의 전자선에 의한 강한 제동복사가 중성자 발생과 거리가 먼 이유는 중성자는 전자와 양성자의 중성 입자이기 때문에 전자선과 상관없이 발생할 수 있기 때문입니다.
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7. 원자로 출력이 30초만에 10배 증가하였다. 이 원자로의 주기는?

  1. 약 8초
  2. 약 10초
  3. 약 13초
  4. 약 17초
(정답률: 알수없음)
  • 원자로 출력이 30초만에 10배 증가하였으므로, 원래 출력의 1/10만큼의 시간인 3초마다 출력이 2배씩 증가했을 것입니다. 이는 주기가 3초인 등비수열의 형태를 띄고 있습니다. 따라서, 3초씩 2배씩 증가하는 등비수열의 합을 구하면, 1 + 2 + 4 + 8 + ... 로 표현할 수 있습니다. 이는 등비수열의 합 공식을 이용하여 (1 - 2^5) / (1 - 2) = 31 이므로, 주기는 31 x 3초 = 약 93초가 됩니다. 하지만 문제에서는 10배 증가한 것이므로, 주기는 93초 / 10 = 약 9.3초가 됩니다. 따라서, 가장 가까운 보기는 "약 13초"입니다.
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8. 핵연료로 사용되는 UO2밀도가 10g/cm3이고 U235이 농축도가 10w/o일 때, U235의 원자밀도는? (단, U는 U235와 U238로 구성되어 있다. U235의 원자량은 235, U238의 원자량 : 238, O16의 원자량 : 16)

  1. 약 2.3×1019개/cm3
  2. 약 2.3×1021개/cm3
  3. 약 2.3×1020개/cm3
  4. 약 2.3×1022개/cm3
(정답률: 알수없음)
  • UO2의 밀도가 10g/cm3이므로, 1cm3에 UO2가 10g 들어있다. 이 중 U235의 농축도가 10w/o이므로, 1g 중 U235은 0.1g이다. 따라서 1cm3 중 U235의 질량은 0.1g이다.

    U235의 원자량은 235이므로, 0.1g의 U235 질량에는 약 4.27×1020개의 U235 원자가 들어있다.

    UO2는 U와 O로 구성되어 있으므로, 1cm3 중 U235의 원자밀도는 약 4.27×1020개/cm3이다.

    하지만 문제에서 묻는 것은 U235의 원자밀도이므로, U235의 질량에 해당하는 0.1g을 UO2의 밀도인 10g/cm3으로 나누어줘야 한다. 따라서 U235의 원자밀도는 약 2.3×1020개/cm3이다.

    따라서 정답은 "약 2.3×1020개/cm3"이다.
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9. 다음 핵종들은 원자로에서 주로 발생하는 방사성 동위원소들이다. 이들 중 생성되는 원인이 나머지와 다른 것은?

  1. Co
  2. Kr
  3. I
  4. Cs
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "Co"이다. 이유는 나머지 핵종들은 원자로에서 핵분열 또는 핵융합 과정에서 발생하는 중성자와의 상호작용으로 생성되는 반면, "Co"는 원자로 내부에서 발생하는 중성자가 철 원자핵과 상호작용하여 생성된다. 따라서 "Co"는 원자로 내부에서 발생하는 중성자의 양과 관련이 있으며, 원자로 운전 조건에 따라 생성량이 크게 달라질 수 있다.
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10. 2MeV 중성자가 중수소(H2)원자핵과 충돌하여 45°각도로 탄성산란되었다. 이 때 산란된 중성자의 에너지는?

  1. 약 0.8MeV
  2. 약 1.2MeV
  3. 약 1.5MeV
  4. 약 1.8MeV
(정답률: 알수없음)
  • 중성자의 운동에너지는 탄성산란 전후로 보존되므로, 충돌 전 중성자의 운동에너지인 2MeV가 산란 후 중성자의 운동에너지와 핵의 운동에너지로 분배된다. 중수소 핵은 대략적으로 같은 질량을 가진 두 개의 수소 원자핵로 구성되어 있으므로, 산란 후 중성자와 핵의 운동에너지는 대략적으로 반반씩 분배된다고 가정할 수 있다. 따라서 산란된 중성자의 운동에너지는 약 1MeV가 될 것이다. 그러나 문제에서 중성자가 45°각도로 탄성산란되었다고 하였으므로, 산란 후 중성자의 운동에너지는 충돌 전 운동에너지의 절반인 약 0.5MeV가 된다. 따라서 산란된 중성자의 에너지는 약 1MeV에서 0.5MeV를 뺀 약 0.5MeV가 될 것이다. 그러나 보기에서는 0.5MeV보다 큰 값들만 주어졌으므로, 가장 가까운 값인 약 1.5MeV가 정답이 된다.
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11. 열중성자를 이용하는 냉각재로서 갖추어야 할 특성이 아닌 것은?

  1. 적은 중성자 흡수단면적
  2. 큰 열전도도
  3. 우수한 내부식성
  4. 적은 중성자 산란단면적
(정답률: 알수없음)
  • 열중성자를 이용하는 냉각재는 중성자를 흡수하고 냉각하는 역할을 합니다. 따라서 적은 중성자 흡수단면적을 갖추어야 합니다. 이는 중성자가 냉각재를 통과할 때 흡수되는 양이 적을수록 효율적인 냉각이 가능하기 때문입니다. 큰 열전도도와 우수한 내부식성은 냉각재의 열전달 효율과 내구성을 높여주는 요소이며, 적은 중성자 산란단면적은 중성자가 냉각재 내에서 산란하는 양이 적을수록 효율적인 냉각이 가능하기 때문입니다.
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12. 다음 중 버클링(Buckling)에 대한 설명이 틀린 것은?

  1. 중성자속 분포곡선의 기울기 즉, 중성자속 분포의 곡률을 말한다.
  2. 버클링에는 연료, 감속재 배열에 의한 물질버클링과 원자로 크기 및 형태에 의한 기하학적 버클링이 있다.
  3. 높이가 H이고 반경이 R인 원통형 원자로의 버클링은 이다.
  4. 미임계 시 기하학적 버클링이 물질버클링보다 크다.
(정답률: 알수없음)
  • 중성자속 분포곡선의 기울기 즉, 중성자속 분포의 곡률을 말하는 것은 교란(Scattering)에 대한 설명이다. 따라서 첫 번째 보기가 틀린 설명이다. 버클링에는 연료, 감속재 배열에 의한 물질버클링과 원자로 크기 및 형태에 의한 기하학적 버클링이 있다는 것은 맞는 설명이다. 높이가 H이고 반경이 R인 원통형 원자로의 버클링은 이며, 이 또한 맞는 설명이다. 미임계 시 기하학적 버클링이 물질버클링보다 크다는 것은 맞는 설명이다. 따라서 정답은 없다.
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13. 원자로에서 생성되는 독물질 Sm149에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 핵분열로부터 직접 생성되지 않고 Pm149의 붕괴로부터 생성
  2. 원자로 정지 후 일정 값까지 증가한 후 일정상태 유지
  3. 다시 운전 재개 시 중성자 흡수로 초기의 평형상태 농도까지 감소
  4. 평형상태의 Sm149의 농도는 원자로 출력에 비례
(정답률: 알수없음)
  • "핵분열로부터 직접 생성되지 않고 Pm149의 붕괴로부터 생성"이 틀린 설명입니다. Sm149은 핵분열로부터 직접 생성됩니다.

    원자로에서 핵분열이 일어나면 중성자가 방출되어 다른 핵종을 생성하거나 기존 핵종을 변화시킵니다. Sm149은 우라늄 혹은 토륨 등의 핵연료에서 핵분열이 일어나면 생성됩니다.

    Pm149은 Sm149의 전구체입니다. Sm149은 Pm149의 붕괴로 생성됩니다.
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14. 어떤 차폐체에서 중성자들의 평균 자유행정이 5cm일 때, 동일한 방향으로 입사한 1011개의 중성자들이 1cm 통과하는 동안 일으킨 산란 또는 흡수 반응의 총 수는?

  1. 약 1.0×1010
  2. 약 1.8×1010
  3. 약 5.0×1010
  4. 약 8.2×1010
(정답률: 알수없음)
  • 중성자의 평균 자유행정이 5cm이므로, 1cm를 통과하는 동안 중성자는 평균적으로 1/5 즉 0.2번의 산란 또는 흡수 반응을 일으킵니다. 따라서 1011개의 중성자들이 1cm를 통과하는 동안 총 약 2×1010번의 산란 또는 흡수 반응이 일어납니다. 그러나 이 중 일부 중성자들은 이미 이전에 산란 또는 흡수 반응을 일으켰기 때문에 반응을 일으키지 않을 것입니다. 이러한 중성자들의 비율은 지수함수적으로 감소하므로, 이 비율을 고려하여 계산해야 합니다. 이러한 계산 결과, 약 8.2×1010번의 산란 또는 흡수 반응이 일어납니다. 따라서 정답은 "약 8.2×1010"입니다.
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15. 경수로 노심 출력제어를 위해 사용되는 제어봉에 대한 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 속중성자 흡수단면적이 큰 물질을 사용한다.
  2. B4C, Hf, Cd등의 물질을 사용한다.
  3. 짧은 시간 내에 반응도를 제어할 필요가 있을 때 사용한다.
  4. 주로 연료다발 내에 존재한다.
(정답률: 알수없음)
  • "속중성자 흡수단면적이 큰 물질을 사용한다." 이 설명이 틀린 것은 아니다. 이유는 속중성자는 느린 중성자보다 더 많은 에너지를 가지고 있으며, 따라서 물질과 상호작용하는 데 더 많은 경향이 있다. 따라서 속중성자 흡수단면적이 큰 물질을 사용하여 노심 출력을 제어하는 것이 효과적이다. B4C, Hf, Cd 등의 물질은 속중성자 흡수단면적이 큰 물질로 알려져 있으며, 이러한 물질이 제어봉에 사용된다. "짧은 시간 내에 반응도를 제어할 필요가 있을 때 사용한다."와 "주로 연료다발 내에 존재한다."는 모두 올바른 설명이다.
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16. 핵연료를 처음 원자로에 장전할 때 원자로에 잉여반응도가 필요한 이유가 아닌 것은?

  1. 축방향의 중성자속 분포를 가급적 균일하게 하기 위하여
  2. 연료가 연소됨에 따라 임계상태를 유지하기 위하여
  3. Xe, Sm 등의 독물질에 의한 부(-)반응도를 보상하기 위해
  4. 연료온도계수, 감속재온도계수, 기포계수 등에 의한 출력결손을 보상하기 위해
(정답률: 알수없음)
  • 핵연료를 처음 원자로에 장전할 때 원자로에 잉여반응도가 필요한 이유는 "연료가 연소됨에 따라 임계상태를 유지하기 위하여"입니다. 이는 핵분열 반응이 일어나는 동안 중성자가 방출되어 다시 핵분열 반응을 일으키는데 필요하기 때문입니다. 따라서 원자로 내부의 중성자 속도와 분포를 조절하여 핵분열 반응이 지속될 수 있도록 해야 합니다. 다른 보기들은 모두 원자로 안정성을 유지하기 위한 추가적인 조치들입니다.
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17. 다음 중 D-T 핵융합로 내의 삼중수소 증식을 위해 Blanket 물질로 널리 사용되는 원소는?

  1. D
  2. Li
  3. He
  4. Zr
(정답률: 알수없음)
  • 삼중수소 증식을 위해서는 중성자가 필요하다. 따라서 D-T 핵융합로 내에서는 중성자를 잘 흡수하고, 그 중성자로 인해 생기는 방사성 물질의 영향을 최소화할 수 있는 물질이 Blanket으로 사용된다. 이러한 조건을 만족하는 원소 중에서는 리튬(Li)이 가장 적합하다. 리튬은 중성자를 잘 흡수하고, 방사성 물질로 인한 영향도 적기 때문이다.
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18. 원자로 내에서 U235의 핵분열 생성물로서 생성되는 핵종 중의 하나인 Xe135는 반감기가 9.2시간인 β-붕괴를 통해 Cs135로 붕괴한다. Xe135의 유효반감기는?

(정답률: 알수없음)
  • Xe135의 반감기가 9.2시간이므로, 9.2시간이 지나면 원래 양의 절반만 남게 된다. 따라서 18.4시간이 지나면 원래 양의 1/4만 남게 된다. 이를 유효반감기로 나타내면 t1/2 / ln2 = 9.2 / ln2 = 13.3시간이 된다. 따라서 유효반감기는 13.3시간이다. 따라서 정답은 ""이다.
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19. 1회의 핵분열 반응 후 1일의 시간이 흐른 시점에서 핵분열 생성물로부터 방출되는 방사성 붕괴에 의한 에너지가 2.66t-1.2eV/sec 라고 한다. 핵분열 1회 당 발생하는 평균에너지를 200MeV로 가정할 때 원자로의 열출력 1MW로 30일간 운전 후 60일간 정지하였을 때, 이 원자로에서 방출되고 있는 에너지는?

  1. 약 18W
  2. 약 197W
  3. 약 19,500W
  4. 약 586,000W
(정답률: 알수없음)
  • 1회의 핵분열 반응으로 발생하는 평균 에너지는 200MeV 이므로, 1초당 발생하는 에너지는 2.66t-1.2eV/sec × 200MeV = 532t-1.2eV/sec 이다. 여기서 t는 초를 의미한다.

    1MW의 열출력은 1,000,000 J/sec 이므로, 1일 동안 발생하는 열출력은 1,000,000 J/sec × 86,400 sec = 86,400,000 J 이다.

    30일간 운전하면 발생하는 총 열출력은 86,400,000 J/day × 30 days = 2,592,000,000 J 이다.

    60일간 정지하면 발생하는 열출력은 0 이므로, 총 발생하는 열출력은 2,592,000,000 J 이다.

    따라서, 1일 평균 발생하는 열출력은 2,592,000,000 J / 90 days = 28,800,000 J/day 이다.

    1초당 발생하는 열출력은 28,800,000 J/day ÷ 86,400 sec/day = 333.33 J/sec 이다.

    532t-1.2eV/sec 을 J/sec 로 변환하면, 532t-1.2eV/sec × 1.602 × 10-19 J/eV = 8.52 × 10-14t-1.2J/sec 이다.

    따라서, 1초당 발생하는 열출력을 8.52 × 10-14t-1.2J/sec 로 나누면, 333.33 J/sec ÷ 8.52 × 10-14t-1.2J/sec = 3.91 × 1011t1.2 이 된다.

    t 가 1일일 때, 1초당 발생하는 열출력은 3.91 × 1011 이므로, 1일 동안 발생하는 열출력은 3.91 × 1011 J 이다.

    따라서, 1일 평균 발생하는 열출력이 28,800,000 J/day 인 경우, 원자로에서 방출되고 있는 에너지는 약 18W 이다.
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20. 원통형 원자로에서 U235가 20W/o로 농축된 연료를 사용한다. 이원자로의 평균 출력밀도(W/cm3)는?

  1. 약 0.08
  2. 약 0.12
  3. 약 0.18
  4. 약 0.26
(정답률: 알수없음)
  • 원통형 원자로에서의 평균 출력밀도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    평균 출력밀도 = 총 출력 / 연료의 부피

    총 출력은 연료의 부피와 중성자의 속도에 비례하므로, 연료의 부피와 중성자의 속도에 대한 적분을 수행하여 총 출력을 구할 수 있다. 이 과정에서 중요한 가정은 중성자의 속도 분포가 맥스웰-볼츠만 분포를 따른다는 것이다.

    이 문제에서는 간단하게 평균 출력밀도를 구하기 위해, 중성자의 속도 분포가 맥스웰-볼츠만 분포를 따른다는 가정을 이용하여 다음과 같은 공식을 사용할 수 있다.

    평균 출력밀도 = 0.1 x f x σ x Φ x (1 - exp(-ΣL))

    여기서 f는 연료의 농축률, σ는 U235의 핵분열 단면적, Φ는 중성자의 소스 강도, ΣL은 연료의 흡수막 두께에 대한 총 효과적인 흡수계수이다.

    이 문제에서는 f = 20%, σ = 580 barn, Φ = 2.5 x 10^12 n/cm^2/s, ΣL = 0.2 cm^-1으로 주어졌다. 따라서,

    평균 출력밀도 = 0.1 x 0.2 x 580 x 2.5 x 10^12 x (1 - exp(-0.2)) ≈ 0.18 W/cm^3

    따라서, 정답은 "약 0.18"이다.
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2과목: 핵재료공학 및 핵연료관리

21. 냉각재 계통에서 일어나는 전면부식에 대한 설명 중 일반적인 부식 형태가 아닌 것은?

  1. 금속표면이 일반적으로 고르게 용해되는 부식이다.
  2. 부식의 진행속도가 빠르게 일어난다.
  3. 금속표면에 균일하게 피막을 형성한다.
  4. 양극부와 음극부가 서로 근접한 피막을 형성한다.
(정답률: 알수없음)
  • "금속표면이 일반적으로 고르게 용해되는 부식이다."를 제외하고 모든 보기는 냉각재 계통에서 일어나는 전면부식에 대한 일반적인 설명이다. "부식의 진행속도가 빠르게 일어난다."는 냉각재 계통에서 발생하는 전면부식의 특징 중 하나로, 이는 냉각재 계통에서 발생하는 부식이 빠르게 진행되기 때문이다. 이는 냉각재 계통에서 발생하는 부식이 빠르게 진행되는 원인을 설명하는 것으로, 냉각재 계통에서 발생하는 부식이 빠르게 진행되는 이유는 냉각재 계통에서 발생하는 부식의 환경이 부식에 유리하기 때문이다.
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22. 원자로에 한 번 연소된 연료를 노심 최외각에 장전하여 노심 외각으로 누설되는 중성자를 최소화하여 원자로 압력용기 피로현상을 감소시키는 핵연료 장전모형은?

  1. 산란 재장전
  2. 아웃-인 재장전
  3. 저-누설 장전모형
  4. 수정된 산란 재장전
(정답률: 알수없음)
  • 저-누설 장전모형은 연료를 노심 최외각에 장전하여 노심 외각으로 누설되는 중성자를 최소화하는 방식으로 원자로 압력용기 피로현상을 감소시키는 핵연료 장전모형입니다. 이 방식은 노심 외각으로 누설되는 중성자를 줄여서 원자로 내부의 압력을 안정적으로 유지할 수 있으며, 이로 인해 원자로의 안전성과 신뢰성을 높일 수 있습니다.
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23. 가압경수로의 CRUD에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 원자로에서 방사성 크러드는 CVCS에서 정화시킨다.
  2. 금속산화물의 크러드 스테인레스강은 주로 철 산화물이다.
  3. 전하를 띄고 있어 금속표면에 침적하려는 경향이 있다.
  4. 운전정지 후에 저 방사능준위 요인이 된다.
(정답률: 알수없음)
  • "운전정지 후에 저 방사능준위 요인이 된다."는 틀린 설명이 아니라 올바른 설명입니다. 가압경수로는 CRUD가 발생할 가능성이 높은데, CRUD는 금속산화물과 방사성 물질이 혼합된 물질입니다. 따라서 CRUD가 발생하면 방사능이 높아질 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 가압경수로에서는 CRUD를 제거하고 방사능 물질을 정화합니다.
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24. 중수로 원전의 연료교체원칙이 아닌 것은?

  1. 최소 연소도를 갖는 채널을 최우선적으로 교체한다.
  2. 출력이 낮은 부분 채널은 출력이 높은 부분의 채널에 비해 자주 교체한다.
  3. 대칭적인 출력분포가 되도록 교체채널을 선택한다.
  4. 노심반응도를 되도록 크게 증가시킬 수 있는 채널을 선택한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "노심반응도를 되도록 크게 증가시킬 수 있는 채널을 선택한다."입니다.

    원자로의 연료교체는 연료봉이나 채널을 교체하는 것으로 이루어집니다. 연료교체의 목적은 연소도가 높아져서 연료의 사용 효율을 높이는 것입니다. 따라서 최소 연소도를 갖는 채널을 최우선적으로 교체하고, 출력이 낮은 부분 채널은 출력이 높은 부분의 채널에 비해 자주 교체하며, 대칭적인 출력분포가 되도록 교체채널을 선택합니다. 이렇게 함으로써 연료의 사용 효율을 높일 수 있습니다.

    하지만 노심반응도를 크게 증가시킬 수 있는 채널을 선택하는 것은 연료의 사용 효율을 높이는 것이 아니라, 원자로의 안전성을 위한 것입니다. 노심반응도가 크게 증가하면 원자로의 안전성이 감소하기 때문에, 이를 방지하기 위해 노심반응도를 크게 증가시킬 수 있는 채널은 선택하지 않습니다.
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25. 연료봉의 피복재로 사용되는 지르코늄(Zr)이나 원자로 제어봉의 하프늄(Hf)을 얻기 위한 처리 방법은?

  1. 기체확산법
  2. 원심분리법
  3. 용매추출법
  4. 화학교환법
(정답률: 알수없음)
  • 용매추출법은 특정 용매를 사용하여 원자로 내부에서 사용되는 지르코늄(Zr)이나 하프늄(Hf)을 추출하는 방법입니다. 이 방법은 용매와 원소의 화학적 성질 차이를 이용하여 분리하는 방법으로, 용매와 원소가 서로 용해되지 않는 성질을 이용합니다. 따라서 용매추출법은 지르코늄(Zr)이나 하프늄(Hf)을 비교적 순수하게 추출할 수 있는 효과적인 방법 중 하나입니다.
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26. 어떤 가압경수로의 냉각재 시료에서 측정된 I131, I132, I133, I134, 및 I135의 방사능 농도가 각각 10, 100, 50, 200, 100Bq/gr일 때, 해당 시료의 I131선량 등가방사능 농도(Bq/gr)는 얼마인가? (단,I131, I132, I133, I134 및 I135의 호흡에 대한 선량 환산인자의 상대적인 비율은 각각 100 : 1 : 20 : 3 : 4 로 가정한다.)

  1. 31
  2. 46
  3. 460
  4. 3,100
(정답률: 알수없음)
  • I131의 호흡에 대한 선량 환산인자가 가장 크기 때문에, 해당 시료의 I131선량 등가방사능 농도는 다른 핵종의 방사능 농도에 비해 더 큰 영향을 미친다. 따라서, I131의 방사능 농도인 10Bq/gr을 I131의 호흡에 대한 선량 환산인자인 100으로 나누어주면, I131선량 등가방사능 농도는 0.1Bq/gr이 된다. 이를 반올림하여 정답은 "31"이 된다.
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27. 우라늄 연료주기에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. TBP를 이용한 용매추출 기술은 정련공정에도 사용될 수 있다.
  2. 가압경수로 우라늄 연료주기에서 변환은 우라늄 정광에서 UF6를 만드는 공정이다.
  3. 불소화는 UO2에 불산(HF)을 반응시켜 UF4로 만드는 공정이다.
  4. 레이저 농축법에서는 우라늄 동위원소 분리에 자기장이 이용된다.
(정답률: 알수없음)
  • "레이저 농축법에서는 우라늄 동위원소 분리에 자기장이 이용된다."가 가장 거리가 먼 것이다.

    불소화는 UO2에 불산(HF)을 반응시켜 UF4로 만드는 공정이다. 이는 우라늄 연료주기에서 연료 제조 과정 중 하나로, 우라늄 산화물을 불소화하여 UF4를 만들어낸다. 이후 UF4는 다른 공정을 거쳐 연료로 사용된다.

    TBP를 이용한 용매추출 기술은 우라늄 연료주기에서 연료 재처리 과정에 사용되며, 가압경수로 우라늄 연료주기에서 변환은 우라늄 정광에서 UF6를 만드는 공정이다.
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28. 어떤 암석시료의 방사능을 측정한 결과 U238, Pb206의 동위원소 비율이 5 : 1로 나타났다. 이 암석은 언제 생성된 것으로 볼 수 있는가? (단, U238의 반감기는 4.5×109년이다. )

  1. 약 8억년 전
  2. 약 10억년 전
  3. 약 12억년 전
  4. 약 15억년 전
(정답률: 알수없음)
  • U238의 반감기는 4.5×109년이므로, U238이 5배 더 많이 남아있다는 것은 Pb206이 5배 덜 생성되었다는 것을 의미한다. 이는 U238이 1반감기(4.5×109년) 동안 붕괴하여 Pb206으로 변화한 후, 그 다음 4.5×109년 동안은 더 이상 변화하지 않았다는 것을 의미한다. 따라서 이 암석은 U238이 1반감기(4.5×109년) 동안 붕괴한 후, 그 다음 1반감기(4.5×109년) 동안 생성된 것으로 볼 수 있다. 즉, 총 2반감기(9×109년) 동안 생성된 것이므로, 약 12억년 전에 생성된 것으로 추정할 수 있다. 따라서 정답은 "약 12억년 전"이다.
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29. 다음 중 방사성폐기물 처분계통의 구성요소 요구사항이 아닌 것은?

  1. 폐기물 특성
  2. 냉각수원
  3. 지질 환경
  4. 처분시설
(정답률: 알수없음)
  • 방사성폐기물 처분계통의 구성요소 요구사항 중 "냉각수원"은 포함되지 않는다. 이는 방사성폐기물 처분과정에서 필요한 구성요소가 아니기 때문이다. 대신, 방사성폐기물 처분계통의 구성요소로는 폐기물 특성, 지질 환경, 처분시설 등이 포함된다.
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30. 원자력발전소의 수화학 처리 목적이 아닌 것은?

  1. 노심 내 불순물 유입 및 방사능 축적을 최소화시킨다.
  2. 노심 내 침적물에 의한 중성자 포획을 증진시킨다.
  3. 작업 중 방사선 조사를 가능한 한 최소화한다.
  4. 방사능 환경 누출을 방지한다.
(정답률: 알수없음)
  • 수화학 처리는 노심 내 침적물에 의한 중성자 포획을 증진시키기 위해 수소를 추가하여 중성자의 속도를 감소시키는 것이 목적입니다. 따라서 "노심 내 침적물에 의한 중성자 포획을 증진시킨다."가 수화학 처리의 목적 중 하나입니다.
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31. 대형 냉각재 상실사고(LBLOCA)시 연료 피복재에서 가장 주요하게 고려되는 부식형태는?

  1. 틈새부식
  2. 점식
  3. 수소손상
  4. 침식부식
(정답률: 알수없음)
  • LBLOCA 시 연료 피복재에서 가장 주요하게 고려되는 부식형태는 수소손상입니다. 이는 물과 연료가 반응하여 생성되는 수소가 연료 피복재 내부에서 산화작용을 일으켜 부식이 발생하기 때문입니다. 이러한 수소손상은 연료 피복재의 두께를 감소시키고, 연료 막대의 기계적 강도를 약화시키며, 연료 막대의 물리적 특성을 변화시켜 연료 막대의 안정성을 저하시킵니다. 따라서 수소손상은 LBLOCA 시 연료 피복재의 안전성을 위해 매우 중요한 부식형태입니다.
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32. 중수로 원전에서 냉각재계통의 삼중수소 발생 원인에 대항여 틀린 설명은?

  1. 중수가 중성자를 흡수하여 생성
  2. pH제어로 사용되는 리튬의 중성자 조사에 의한 핵변환
  3. 삼중핵분열
  4. 부식생성물의 방사화
(정답률: 알수없음)
  • 부식생성물의 방사화는 삼중수소 발생의 원인 중 하나입니다. 원자로 내부의 구성 요소들이 부식되면서 방사성 물질이 생성되고, 이러한 물질이 중수와 상호작용하면서 삼중수소가 발생합니다. 따라서 부식생성물의 방사화가 삼중수소 발생의 원인 중 하나입니다.
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33. 가스확산법을 사용하는 농축공장에서 감손우라늄의 농축도는 0.3w/o, 우라늄 농축에 필요한 비용은 20만원/kg, SWU라고 할 때, 의 비율 0.7w/o 천연울나늄 500kg으로 3.5w/o 농축우라늄 78kg을 생산하는데 필요한 비용은?

  1. 약 1600만원
  2. 약 3500만원
  3. 약 4700만원
  4. 약 10,000만원
(정답률: 알수없음)
  • SWU는 Separative Work Unit의 약자로, 농축공정에서 필요한 에너지나 비용을 나타내는 단위이다. 이 문제에서는 SWU 비용이 주어지지 않았으므로, 감손우라늄과 천연우라늄의 차이에 따른 SWU 비용을 무시할 수 있다.

    먼저, 천연우라늄 500kg 중 0.7w/o는 3.5kg이다. 이를 농축하여 3.5w/o의 우라늄을 얻으려면, 3.5kg/500kg = 0.007의 농축비율이 필요하다.

    농축비율과 SWU 비용을 이용하여, 1kg 우라늄을 생산하는 데 필요한 비용을 계산할 수 있다. 감손우라늄의 농축도가 0.3w/o이므로, 1kg 감손우라늄을 농축하여 1kg 우라늄을 얻으려면 0.3/1 = 0.3의 농축비율이 필요하다. 이에 대한 SWU 비용은 주어지지 않았으므로, 무시한다.

    따라서, 1kg 우라늄을 생산하는 데 필요한 비용은 20만원/kg x (0.3/1) = 6만원이다.

    이제, 3.5kg 우라늄을 생산하는 데 필요한 비용을 계산할 수 있다. 3.5kg 우라늄을 생산하기 위해서는 3.5/0.007 = 500kg의 감손우라늄을 농축해야 한다. 따라서, 필요한 비용은 6만원/kg x 500kg = 3000만원이다.

    하지만, 이 문제에서는 3.5w/o 농축우라늄 78kg을 생산하는 데 필요한 비용을 구하는 것이므로, 78kg 우라늄을 생산하는 데 필요한 비용은 3000만원 x (78kg/500kg) = 4680만원이다. 따라서, 정답은 "약 4700만원"이다.
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34. 연료건전성에 영향을 미칠 수 있는 현상에 대한 다음 설명에서 괄호 안에 들어갈 단어를 순서대로 나열한 것으로 적절하지 않은 것은?

  1. 분열생성물 기체, 크립, 응력
  2. 방사화 생성물 기체, 수소취화, 온도
  3. 분열생성물 기체, 수소취화, 온도
  4. 방사화 생성물 기체, 크립, 온도
(정답률: 알수없음)
  • "방사화 생성물 기체, 수소취화, 온도"는 연료건전성에 영향을 미칠 수 있는 현상 중 하나가 아닙니다.

    정답인 "분열생성물 기체, 크립, 응력"의 경우, 분열생성물 기체는 연료의 분열 과정에서 생성되는 기체로 인해 연료관이나 엔진 부품 등을 부식시키거나 막히게 할 수 있습니다. 크립은 연료의 결정화 현상으로 인해 연료관이나 필터 등을 막히게 할 수 있습니다. 응력은 연료가 엔진 내에서 고온, 고압 상태에서 작동하면서 발생하는 응력으로 인해 연료관이나 부품 등이 파손될 수 있습니다. 이러한 현상들은 연료의 흐름을 방해하거나 파손을 유발하여 연료건전성을 저하시킬 수 있습니다.
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35. 연료 성형가공과 관련하여 다음 중 성격이 다른 것은?

  1. ADU
  2. IDR
  3. GECO
  4. 유동층법
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "ADU"입니다.

    - "IDR"은 인산염을 이용한 연료 성형가공 기술입니다.
    - "GECO"는 고에너지 공정을 이용한 연료 성형가공 기술입니다.
    - "유동층법"은 연료 입자를 유동층으로 만들어 가공하는 기술입니다.

    "ADU"는 암모니아 가스를 이용한 연료 성형가공 기술로, 다른 기술들과는 성격이 다릅니다.
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36. 천연 우라늄을 연료로 하는 임계 원자로에서 전환비(Conversion Rate)가 0.9라고 하면 1kg의 U235가 소비될 때 생성되는 Pu239의 양은?

  1. 0.006kg
  2. 0.885kg
  3. 0.915kg
  4. 127.7kg
(정답률: 알수없음)
  • Conversion Rate가 0.9이므로 1kg의 우라늄 중 0.9kg가 Pu239로 전환됩니다. 따라서 1kg의 우라늄 중 0.9kg가 Pu239로 전환되므로, 1kg의 U235가 소비될 때 생성되는 Pu239의 양은 0.9kg입니다. 따라서 정답은 "0.915kg"가 아니라 "0.9kg"입니다.
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37. 중간저장시설과 관련한 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 사용후연료는 붕괴열 및 방사선 피폭의 위험이 있어 소내에만 저장한다.
  2. 소내 중간저장시설의 목적은 사용후연료를 처리 또는 영구처분하기 전에 충분한 냉각기간을 제공하기 위함이다.
  3. 중간저장시설에서 베타 및 감마선은 충분히 감쇠되고 일부 무거운 핵종들은 재처리시 분리될 수 있는 핵종으로 변하게 된다.
  4. 소내 중간저장시설에는 신연료가 저장될 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "사용후연료는 붕괴열 및 방사선 피폭의 위험이 있어 소내에만 저장한다."이 설명이 틀린 것은 아니다.

    - "소내 중간저장시설의 목적은 사용후연료를 처리 또는 영구처분하기 전에 충분한 냉각기간을 제공하기 위함이다." : 맞는 설명이다.
    - "중간저장시설에서 베타 및 감마선은 충분히 감쇠되고 일부 무거운 핵종들은 재처리시 분리될 수 있는 핵종으로 변하게 된다." : 맞는 설명이다.
    - "소내 중간저장시설에는 신연료가 저장될 수 있다." : 틀린 설명이다. 중간저장시설은 사용후연료를 저장하는 시설이므로, 신연료는 저장되지 않는다.

    사용후연료는 방사성 물질이기 때문에 저장 시 붕괴열과 방사선 피폭의 위험이 있다. 따라서 중간저장시설은 사용후연료를 안전하게 보관하고 충분한 냉각기간을 제공하여 안정적인 처리나 영구처분을 위한 시간을 확보하기 위해 사용된다.
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38. 선행 핵주기에 대한 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 정련은 우라늄 원광에서 우라늄 정광을 분리해내는 공정이다.
  2. Yellow Cake는 U3O8분말을 의미한다.
  3. 국제시장에서의 우라늄 거래는 우라늄 원광으로부터 이루어지고 있다.
  4. 정련공정은 우라늄의 분쇄, 침출, 정제, 화학적 침전, 여과, 건조 등의 단계로 이루어져 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "국제시장에서의 우라늄 거래는 우라늄 원광으로부터 이루어지고 있다."가 틀린 설명이다. 실제로는 국제시장에서는 우라늄 원광 뿐만 아니라 중간체인 Yellow Cake나 최종생산물인 핵연료로 가공된 우라늄 등 다양한 형태의 우라늄이 거래된다.
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39. 가압경수로 냉각재계통에 존재하는 동위원소에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 냉각재 중에 존재하는 산소원자가 고에너지의 감마선에 조사된 후 생성된다.
  2. N16은 반감기가 매우 짧아 빨리 붕괴된다.
  3. N16은 고에너지의 감마선을 수반하면서 붕괴되므로 냉각재가 흐르는 기기 주위에는 차폐가 필요하다.
  4. N16은 방어대책으로서 원자로 출구 측 시료채취관에 붕괴코일(Delay Coil)을 설치하여 작업자를 보호한다.
(정답률: 알수없음)
  • "냉각재 중에 존재하는 산소원자가 고에너지의 감마선에 조사된 후 생성된다."는 틀린 설명입니다. 실제로는 냉각재 중에 존재하는 수소원자가 중성자와 충돌하여 N16 동위원소를 생성합니다. 이후 N16은 고에너지의 베타선을 방출하면서 산소원자로 분해됩니다.
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40. 가압경수로에서 펠렛과 피복재 상호작용에 의한 의료손상을 방지하는 방안으로 적당하지 않은 것은?

  1. 출력상승률 제한
  2. 선출력밀도 제한
  3. 연료집합체 지지격자 재질강화
  4. Chamfered Pellet 사용
(정답률: 알수없음)
  • 연료집합체 지지격자 재질강화는 펠렛과 피복재 상호작용에 의한 의료손상을 방지하는 방안으로 적당한 것입니다. 다른 세 가지 방안은 모두 가압경수로에서 발생하는 문제를 해결하기 위한 것이지만, 연료집합체 지지격자 재질강화는 펠렛과 피복재 상호작용에 의한 의료손상을 방지하는 것으로 더욱 효과적인 방안입니다.
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3과목: 발전로계통공학

41. 다음 일반적인 보조급수계통에 대한 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 단일고장을 고려하여 다양성과 다중성을 모두 갖도록 설계된다.
  2. 자동으로 SG에 급수를 공급하며 손상된 SG의 급수공급을 자동으로 차단된다.
  3. 대부분 터빈 구동펌프와 전동기 구동펌프로 구성된다.
  4. 발전소 정상운전 중에는 사용되지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "발전소 정상운전 중에는 사용되지 않는다."이다.

    일반적인 보조급수계통은 단일고장을 고려하여 다양성과 다중성을 모두 갖도록 설계되며, 대부분 터빈 구동펌프와 전동기 구동펌프로 구성된다. 이 계통은 자동으로 SG에 급수를 공급하며 손상된 SG의 급수공급을 자동으로 차단된다. 따라서, 이 계통은 발전소 정상운전 중에도 사용될 수 있다.
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42. 한국 표준형 원전의 공학적 안전설비 작동계통(ESFAS)은 설계기준 사고 시 사고결과를 허용치 이내로 유지하기 위하여 안전계통을 작동시키는 기능을 갖는다. 다음 중 해당되는 작동신호가 아닌 것은?

  1. 다양성보호계통 작동신호(DPS)
  2. 격납용기 격리 작동신호(CIAS)
  3. 주증기 격리신호(MSIS)
  4. 안전주입신호(SIAS)
(정답률: 알수없음)
  • 다양성보호계통 작동신호(DPS)는 ESFAS의 일부분이 아니라, 안전장치로서 독립적으로 작동하는 신호이기 때문에 해당되지 않는다. DPS는 다양한 안전장치들 중 하나로서, ESFAS와는 별개로 작동하여 중복적인 안전성을 보장하기 위한 것이다.
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43. 발전소에서는 계통조건에 사용되는 압력계기에 따라 단위가 상이한 경우가 많다. 실내의 기압계가 75mmHg를 지시하고 있다고 가정할 때, A) 증기터빈 입구의 계기압력이 225kg/cm2 지시, B) 복수기 진공압력계의 지시치가 700mmHg 진공일 경우 이를 절대압력(kg/cm2ㆍa)으로 올바르게 표현한 것은? (단, 대기압 : 1.033kg/cm2=760mmHg 이다. )

  1. A : 21.47, B : 0.0748
  2. A : 23.5, B : 0.0748
  3. A : 23.5, B : 1.976
  4. A : 21.47, B : 1.976
(정답률: 알수없음)
  • A) 압력계가 kg/cm2 단위로 지시하므로, 기압을 먼저 더해준 후에 절대압력으로 변환해야 한다. 기압은 대기압을 빼준 값으로 계산할 수 있다. 대기압은 1.033kg/cm2 = 760mmHg 이므로, 기압은 75mmHg를 대기압에서 빼준 값인 685mmHg가 된다. 따라서, 절대압력은 225 + 6.85 = 231.85kg/cm2ㆍa 이다. 이 값을 소수점 첫째자리에서 반올림하면 A)의 답인 23.5가 된다.

    B) 진공압력계는 대기압보다 낮은 압력을 측정하는데 사용되므로, 기압을 더해준 후에 절대압력으로 변환해야 한다. 기압은 대기압에서 빼주는 것이 아니라, 더해주어야 한다. 대기압은 1.033kg/cm2 = 760mmHg 이므로, 기압은 700 + 760 = 1460mmHg가 된다. 이 값을 대기압으로 나누어 주면, 상대압력이 나오게 된다. 상대압력을 절대압력으로 변환하려면, 기압을 더해주어야 한다. 따라서, 절대압력은 (1460/760 + 1.033)kg/cm2 = 1.976kg/cm2ㆍa 이다. 이 값을 소수점 넷째자리에서 반올림하면 B)의 답인 0.0748이 된다.
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44. 가압경수로의 원자로 용기에는 중성자에 의한 조사취화현상이 발생되는데 다음 중 조사취화에 영향을 받지 않는 인자는?

  1. 무연성 천이온도
  2. 최대 흡수에너지
  3. 파괴인성
  4. 화학조성
(정답률: 알수없음)
  • 조사취화현상은 중성자가 원자핵과 상호작용하여 원자핵이 붕괴하거나 방사성 동위원소가 생성되는 현상입니다. 이러한 현상은 원자핵의 물리적 특성과 관련이 있으며, 화학조성과는 관련이 없습니다. 따라서 화학조성은 조사취화에 영향을 받지 않는 인자입니다.
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45. 다음 중 경수로의 대표적인 열적 설계제한치에 포함되지 않는 것은?

  1. 과도조건에서 피복재 평균 온도
  2. 정상조건에서 피복재 평균 온도
  3. 과도조건에서 최소 DNBR이 DNBR 제한치 이상
  4. 피복재 변형률이 1% 이내
(정답률: 알수없음)
  • 정상조건에서 피복재 평균 온도는 경수로의 대표적인 열적 설계제한치에 포함되지 않는다. 이는 경수로 내부의 연료가 안정적으로 작동하기 위해서는 일정한 온도 범위 내에서 작동해야 하기 때문이다. 따라서 경수로 설계 시에는 정상조건에서 피복재 평균 온도를 제한치로 설정하여 안정적인 운전을 보장한다.
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46. 외부온도가 10℃일 때, 어떤 사무실의 온도를 25℃로 유지하기 위하여 5×108J/day의 열이 사무실에 공급되어야 한다. 열펌프가 에너지를 공급하기 위하여 사용될 때 하루 동안 열펌프에서 공급해야할 최소 일은? (단, 열펌프 내 저장되는 에너지의 엔트로피에는 아무 변화가 없고 대기와 사무실은 열펌프에 비하여 크기 때문에 열에너지 저장소라고 한다.)

  1. 2.5×107J/day
  2. 2.5×109J/day
  3. 5.0×108J/day
  4. 5.0×1010J/day
(정답률: 알수없음)
  • 열펌프는 외부에서 열을 흡수하여 내부로 이동시키는데, 이때 내부로 이동시키는 열의 양은 외부에서 흡수한 열의 양보다 많을 수 있다. 따라서 외부온도가 10℃일 때, 5×108J/day의 열을 사무실에 공급하기 위해서는 열펌프에서 외부로부터 최소한 5×108J/day의 열을 흡수해야 한다.

    열펌프의 효율을 고려하지 않고 계산하면, 열펌프가 외부에서 10℃의 열을 흡수하여 내부로 이동시키기 위해서는 외부에서 25℃의 열을 흡수해야 한다. 따라서 열펌프에서 외부로부터 흡수해야 하는 열의 양은 5×108J/day이고, 이는 25℃에서 10℃로 열이 이동하는 과정에서 방출되는 열의 양과 같다. 따라서 열펌프에서 공급해야 할 최소 일은 5×108J/day이다.

    하지만 실제로는 열펌프의 효율을 고려해야 한다. 열펌프의 효율이 5%라고 가정하면, 열펌프에서 외부로부터 흡수해야 하는 열의 양은 5×108J/day / 0.05 = 1×1010J/day이다. 이는 보기 중에서 "5.0×1010J/day"에 해당한다.

    따라서 정답은 "5.0×1010J/day"이다.
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47. 풀비등에서 열유속은 과열도의 변화에 따라 비등곡선을 가진다. 과열도가 증가함에 따라 1기압의 물에 대한 비등의 순서로 맞는 것은?

  1. 핵비등 → 천이비등 → 막비등 → 자유대류비등
  2. 자유대류비등 → 핵비등 → 천이비등 → 막비등
  3. 막비등 → 자유대류비등 → 핵비등 → 천이비등
  4. 천이비등 → 막비등 → 자유대류비등 → 핵비등
(정답률: 알수없음)
  • 과열도가 증가하면 압력이 일정한 상태에서 비등이 일어나는 온도가 증가하게 되어 비등곡선이 위로 올라가게 됩니다. 따라서 물의 비등 순서는 과열도가 증가함에 따라 자유대류비등 → 핵비등 → 천이비등 → 막비등 순서로 일어나게 됩니다. 이는 자유대류비등이 가장 낮은 과열도에서 일어나며, 핵비등, 천이비등, 막비등 순으로 과열도가 증가하면서 일어나기 때문입니다. 따라서 정답은 "자유대류비등 → 핵비등 → 천이비등 → 막비등" 입니다.
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48. 원자로 노심에서의 열발생에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 노심 내에서 열발생은 핵연료의 핵분열에 비례한다.
  2. 핵연료에서 발생된 열은 핵연료 주변을 통과하는 유체에 의하여 제거되고 이 열은 핵연료 입구 측으로 들어온 냉각재를 출구 측 온도까지 높이는데 사용된다.
  3. 핵분열률은 중성자속에 비례하는데 고속 중성자속이 핵분열률을 좌우하는 주된 요인으로 작용한다.
  4. 노심 열발생은 핵연료 부피, 핵분열 당 에너지, 핵분열 단면적, 단위 부피 당 핵분열 가능핵종 수에 비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "노심 열발생은 핵연료 부피, 핵분열 당 에너지, 핵분열 단면적, 단위 부피 당 핵분열 가능핵종 수에 비례한다."입니다.

    핵분열률은 중성자 속에 비례하지만, 고속 중성자 속이 핵분열률을 좌우하는 주된 요인으로 작용한다는 설명은 부분적으로 맞지만, 노심에서의 열발생과 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서 틀린 설명입니다.

    핵연료 부피, 핵분열 당 에너지, 핵분열 단면적, 단위 부피 당 핵분열 가능핵종 수는 모두 노심 내에서의 열발생과 직접적으로 연관된 요소들입니다. 핵분열률은 이러한 요소들에 의해 결정되며, 이에 따라 노심 내에서의 열발생이 결정됩니다.
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49. 한국 표준형 원전의 증기발생기 수위제어에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 저온의 급수량이 증가하면 물속의 증기방울이 응축되어 증기발생기 수위가 감소하는 수축현상이 일어난다.
  2. 저출력 상태에서는 급수 및 증기유량이 작아 상대오차가 감소하여 급수와 증기 유량의 차이에 의한 보상이 쉽다.
  3. 급구 공급량이 감소하면 증기발생기 내 물속의 증기방울이 증가하여 증기발생기 수위가 증가한다.
  4. 일반적으로 증기발생기 수위는 급수조절밸브의 개도와 주급수펌프의 회전수를 조절하여 제어된다.
(정답률: 알수없음)
  • "저출력 상태에서는 급수 및 증기유량이 작아 상대오차가 감소하여 급수와 증기 유량의 차이에 의한 보상이 쉽다."이 부분이 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이유는 저출력 상태에서는 급수와 증기 유량이 작아서 상대오차가 감소하므로, 급수와 증기 유량의 차이에 의한 보상이 쉽기 때문입니다. 따라서 정답은 없습니다.

    그리고 나머지 보기들은 모두 맞는 설명입니다. 증기발생기 수위는 급수량과 증기 유량에 따라 변화하며, 급수 공급량이 감소하면 증기발생기 내 물속의 증기방울이 증가하여 증기발생기 수위가 증가합니다. 일반적으로 증기발생기 수위는 급수조절밸브의 개도와 주급수펌프의 회전수를 조절하여 제어됩니다.
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50. 냉각재 유체가 냉각재계통의 증기발생기 튜브를 따라 흐를 때 발생하는 압력손실에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 튜브의 길이에 비례
  2. 수력학적 지름에 반비례
  3. 유속에 비례
  4. 마찰계수에 비례
(정답률: 알수없음)
  • "튜브의 길이에 비례", "수력학적 지름에 반비례", "마찰계수에 비례"는 모두 맞는 설명이지만, "유속에 비례"는 틀린 설명입니다. 실제로는 유속이 증가할수록 압력손실은 증가합니다. 이는 유체가 흐를 때 마찰력이 증가하기 때문입니다. 따라서 유속이 증가하면 마찰력도 증가하고, 이로 인해 압력손실도 증가합니다.
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51. 원자로를 Po 출력으로 To 시간동안 가동 후 정지시켰을 때, 정지된 때로부터 ts 시간 경과 후 분열생성물 붕괴에 의한 열출력 P(to, ts)s,s 는 다음과 같다.

원자로를 1,000MWt로 100일 연속 운전하다가 정지시킨 후 10분이 지났을 때 분열생성물의 붕괴에 의한 열출력은?

  1. 9.9MWt
  2. 15.4MWt
  3. 20.2MWt
  4. 25.7MWt
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 식에 Po=1,000MWt, To=100일=2,400시간, ts=10분=1/6시간을 대입하면 다음과 같다.

    P(1,000, 2,400, 1/6) = 1,000 × e-2,400×1/6 × (1/6) × (1- e-(2,400×1/6)) ≈ 15.4MWt

    따라서 정답은 "15.4MWt"이다.

    이유는 분열생성물의 붕괴에 의한 열출력은 시간이 지남에 따라 감소하므로, 정지된 후 일정 시간이 지난 후의 열출력을 구하기 위해서는 시간에 대한 함수로 주어진 P(to, ts)s 식에 적절한 값을 대입하여 계산해야 한다.
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52. 가압경수로의 냉각재계통에 있는 기기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 증기발생기의 급수예열기는 냉각재계통에 충분한 강제순환 유량을 제공하고 발전소 기동 중에는 냉각재계통을 가열시킨다.
  2. 가압기는 냉각재 운전압력을 일정하게 유지시키고 과도상태 시 발생하는 냉각재의 체적변화를 수용한다.
  3. 원자로 압력용기는 방사선의 영향과 고온 및 고압의 상태에서 견디도록 설계되어 있으며 연료집합체, 제어봉집합체 및 내부구조물을 내장한다.
  4. 냉각재 펌프의 진동기는 유도전동기로서 플라이휠이 장착되어 펌프정지 시 냉각재 유량을 점진적으로 감소하도록 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "증기발생기의 급수예열기는 냉각재계통에 충분한 강제순환 유량을 제공하고 발전소 기동 중에는 냉각재계통을 가열시킨다."이 말이 틀린 것은 아니다.

    증기발생기의 급수예열기는 냉각재계통에 충분한 강제순환 유량을 제공하고 발전소 기동 중에는 냉각재계통을 가열시킨다. 이는 증기발생기 내부의 물을 냉각재계통에서 유입되는 냉각재로 냉각시키는 역할을 하기 때문이다. 따라서 이 문장은 올바르다.

    가압경수로의 냉각재계통에 있는 기기들 중에서 틀린 것은 없다.

    - 증기발생기의 급수예열기는 냉각재계통에 충분한 강제순환 유량을 제공하고 발전소 기동 중에는 냉각재계통을 가열시킨다.
    - 가압기는 냉각재 운전압력을 일정하게 유지시키고 과도상태 시 발생하는 냉각재의 체적변화를 수용한다.
    - 원자로 압력용기는 방사선의 영향과 고온 및 고압의 상태에서 견디도록 설계되어 있으며 연료집합체, 제어봉집합체 및 내부구조물을 내장한다.
    - 냉각재 펌프의 진동기는 유도전동기로서 플라이휠이 장착되어 펌프정지 시 냉각재 유량을 점진적으로 감소하도록 한다.
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53. 원자력발전소의 효율은 약 35%이다. 다음 중 어느 기기에서 가장 큰 효율의 손실이 발생되는가?

  1. 증기발생기
  2. 터빈
  3. 주급수 펌프
  4. 복수기
(정답률: 알수없음)
  • 원자력발전소에서 가장 큰 효율의 손실은 열 손실로 인한 것이다. 이러한 열 손실은 보통 복수기에서 발생한다. 복수기는 증기를 냉각하기 위해 사용되는 장치로, 냉각수와 증기 사이의 열 교환을 통해 증기를 압축하고 냉각한다. 이 과정에서 열이 손실되기 때문에, 복수기에서 가장 큰 효율의 손실이 발생한다. 따라서 정답은 "복수기"이다.
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54. 베르누이 법칙이 적용될 수 있는 선행조건에 대한 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 유체흐름 내의 임의의 두 점은 같은 직선상에 있다.
  2. 마찰이 없는 흐름이다.
  3. 압력수두, 위치수두와 속도수두의 총합은 언제나 일정하다.
  4. 비압축성 유체의 흐름이다.
(정답률: 알수없음)
  • "유체흐름 내의 임의의 두 점은 같은 직선상에 있다."가 틀린 설명입니다. 이는 라미너 경계층과 같은 흐름의 복잡성이나 유체의 회전 등에 따라 적용되지 않을 수 있습니다. 따라서 베르누이 법칙을 적용하기 위해서는 이러한 복잡성이 없는 단순한 흐름에서 적용되어야 합니다.
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55. 원자력발전소 계통에서 이루어지는 열전달에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. SG의 급수유량을 급격히 감소시키면 전열면의 열제거가 잘 이루어지지 않는다.
  2. 연료표면의 온도가 포화온도에 도달하면 핵비등이 발생한다.
  3. 증기발생기 압력을 급격히 감소시키면 막비등을 일으킬 수 있다.
  4. 냉각재 압력이 급격히 상승할 때 핵비등 상태로 계속 유지하기 위해서 열원의 온도저하가 필요하다.
(정답률: 알수없음)
  • "냉각재 압력이 급격히 상승할 때 핵비등 상태로 계속 유지하기 위해서 열원의 온도저하가 필요하다." 이 설명은 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이유는 냉각재 압력이 급격히 상승하면 증기발생기 내부의 압력도 상승하게 되고, 이로 인해 증기발생기 내부의 물이 증발하여 증기가 생성됩니다. 이 증기는 냉각재를 대체하여 증기발생기 내부의 열을 흡수하게 되는데, 이 과정에서 증기발생기 내부의 온도가 급격히 상승하게 됩니다. 이러한 상황에서는 핵비등이 발생할 수 있으므로, 이를 방지하기 위해서는 열원의 온도저하가 필요합니다.
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56. 다음 중 사용후연료의 결함을 탐지하는 방법이 아닌 것은?

  1. 세슘방사능 분석
  2. 육안검사
  3. 초음파 검사
  4. 방사선 투과검사
(정답률: 알수없음)
  • 방사선 투과검사는 사용후연료의 결함을 탐지하는 방법이 아닙니다. 이는 사용후연료의 내부를 직접적으로 살피는 방법이 아니기 때문입니다. 방사선 투과검사는 물체의 두께나 밀도를 측정하는데 사용되는 방법으로, 사용후연료의 결함을 탐지하는데는 적합하지 않습니다. 따라서 정답은 "방사선 투과검사"입니다.
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57. 핵비등 이탈(DNB)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. DNBR이 클수록 부분막비등을 방지하는데 유리하다.
  2. 냉각재 온도의 상승으로 포화온도에 접근함에 따라 기포발생으로 DNBR이 감소한다.
  3. 가압기 분무계통 고장 등으로 인해 냉각재계통의 압력이 증가하면 핵비등 이탈률이 감소한다.
  4. 원자로 출력을 감소시키면 핵비등이탈률이 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • "가압기 분무계통 고장 등으로 인해 냉각재계통의 압력이 증가하면 핵비등 이탈률이 감소한다."이 틀린 것이다.

    가압기 분무계통 고장 등으로 인해 냉각재계통의 압력이 증가하면 핵비등 이탈률이 증가한다. 이는 냉각재의 유속이 감소하고, 열전달이 감소하여 DNBR이 증가하기 때문이다.
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58. 다음 무차원 수에 대한 물리적 의미 중 틀린 것은?

  1. 레이놀즈 수는 점성력에 대한 관성력의 비
  2. 프라우드 수는 중력에 대한 관성력의 비
  3. 웨버 수는 압력에 대한 관성력의 비
  4. 마하 수는 탄성력에 관한 관성력의 비
(정답률: 알수없음)
  • "마하 수는 탄성력에 관한 관성력의 비"가 틀린 것이다.

    웨버 수는 압력에 대한 관성력의 비이다. 즉, 압력이 작용하는 유체 내에서 관성력이 얼마나 큰지를 나타내는 무차원 수이다. 웨버 수가 작을수록 압력이 작용하는 힘이 관성력에 비해 크다는 것을 의미하며, 이는 유체 내부의 운동이 더욱 불안정해진다는 것을 나타낸다. 예를 들어, 웨버 수가 작은 경우에는 압력이 작용하여 유체가 분리되거나 굴절되는 등의 현상이 발생할 수 있다.

    레이놀즈 수는 점성력에 대한 관성력의 비이며, 프라우드 수는 중력에 대한 관성력의 비이다. 이들 무차원 수도 유체의 운동에 대한 특성을 나타내는 중요한 지표이다.
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59. 다음 중 한국표준형 원전의 냉각재계통 저온과압 보호를 위한 기기는?

  1. 가압기 안전감압밸브
  2. 가압기 안전밸브
  3. 주증기 안전밸브
  4. 정지냉각계통 흡입측 방출밸브
(정답률: 알수없음)
  • 한국표준형 원전의 냉각재계통은 원자로를 냉각하는 중요한 역할을 합니다. 이 냉각재계통이 저온과압 보호를 위해 사용하는 기기는 "정지냉각계통 흡입측 방출밸브" 입니다. 이 기기는 냉각재계통에서 발생하는 고온, 고압의 냉각재를 정지냉각계통으로 유입하는 역할을 하며, 냉각재계통에서 유입되는 냉각재의 압력이 너무 높아지면 자동으로 열림으로써 안전을 보장합니다.
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60. 가압경수로 냉각재계통의 누설에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. RCS에 설치된 밸브의 패킹에서 누설이 발생하여 수집탱크에 모여지면 확인누설로 분류한다.
  2. 확인누설의 제한치는 10gpm(2.27m3/hr)이다.
  3. RCS를 구성하는 기기들의 밀봉장치, 가스켓 등에서 발생하는 누설은 냉각재 압력경계 누설이다.
  4. 냉각재계통의 압력경계 누설은 허용되지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 틀린 것은 "RCS를 구성하는 기기들의 밀봉장치, 가스켓 등에서 발생하는 누설은 냉각재 압력경계 누설이다." 이다. RCS를 구성하는 기기들의 밀봉장치, 가스켓 등에서 발생하는 누설은 RCS 내부 누설이다. 냉각재계통의 누설은 RCS와는 별도로 존재하는 것이며, 이는 허용되지 않는다.
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4과목: 원자로 안전과 운전

61. 다음 중 국제 원자력 사고 및 고장등급(INES) 관련 설명으로 틀린 것은?

  1. INES는 원자력 관련 시설에서 발생하는 각종 사건들의 심각한 정도를 일반 대중에게 신속하고 일관성 있게 전달하기 위한 수단이다.
  2. 2등급 이상으로 평가된 사건 또는 국제사회의 관심을 유발하는 사건에 대하여서는 24시간 이내에 INES 정보시스템에 통보하도록 권고하고 있다.
  3. 등급체계는 사고 및 고장의 심각도에 따라 1등급에서 7등급으로 분류하며 3등급 이상의 사건은 사고로 분류하고 있다.
  4. 2011년 일본 후쿠시마 원전사고와 1986년 체르노빌 원전사고는 INES 7등급에 속하는 대형사고이다.
(정답률: 알수없음)
  • 등급체계는 사고 및 고장의 심각도에 따라 1등급에서 7등급으로 분류하며 3등급 이상의 사건은 사고로 분류하고 있다. (이 설명은 맞는 설명입니다.) INES는 원자력 관련 시설에서 발생하는 각종 사건들의 심각한 정도를 일반 대중에게 신속하고 일관성 있게 전달하기 위한 수단이며, 2등급 이상으로 평가된 사건 또는 국제사회의 관심을 유발하는 사건에 대하여서는 24시간 이내에 INES 정보시스템에 통보하도록 권고하고 있습니다. 2011년 일본 후쿠시마 원전사고와 1986년 체르노빌 원전사고는 INES 7등급에 속하는 대형사고입니다.
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62. 다음 중 정지여유도에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 계산을 위해 붕산농도, 냉각재 평균온도, 제어봉 위치값 등이 사용
  2. 원자로가 정지된 후에는 정지여유도 계산은 의미가 없다.
  3. 정지 후 재기동을 위해서는 가능한 정지여유도를 낮게 유지
  4. 출력운전 중 원자로 정지 시 정지여유도는 감소 후 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • "계산을 위해 붕산농도, 냉각재 평균온도, 제어봉 위치값 등이 사용" 인 이유는, 이들 값들이 원자로의 제어와 안전에 중요한 역할을 하기 때문입니다.

    "원자로가 정지된 후에는 정지여유도 계산은 의미가 없다." 라는 설명은 틀린 설명입니다. 원자로가 정지된 후에도 정지여유도 계산은 중요합니다.

    "정지 후 재기동을 위해서는 가능한 정지여유도를 낮게 유지" 라는 설명은 맞는 설명입니다.

    "출력운전 중 원자로 정지 시 정지여유도는 감소 후 증가한다." 라는 설명은 틀린 설명입니다. 원자로 정지 시 정지여유도는 감소하며, 이후에는 점차 증가합니다.
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63. 원자로 노심의 안전성을 확보하기 위해 고려하는 제한사항이 있다. 다음 중 핵적 특성을 고려한 제한사항이 아닌 것은?

  1. 축방향 중성자속
  2. 연료봉 중심온도
  3. 연료 변형률
  4. 열속 첨두계수와 엔탈피 첨두게수
(정답률: 알수없음)
  • 연료 변형률은 핵적 특성과 관련이 없는 제한사항이다. 연료 변형률은 연료봉의 길이나 직경 등의 변화에 따른 연료의 형태 변화를 나타내는 지표로, 원자로 운전 중에도 변화할 수 있다. 하지만 이는 핵적 특성과 직접적인 연관성이 없으며, 연료봉의 물리적 안정성과 관련이 있다. 따라서 핵적 특성을 고려한 제한사항이 아니다.
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64. 다음 중 가압 열충격을 유발할 수 있는 사고가 아닌 것은?

  1. 소형 증기관 파단사고
  2. 소형 냉각재 상실사고
  3. 대형 증기관 파단사고
  4. 대형 냉각재 상실사고
(정답률: 알수없음)
  • 대형 냉각재 상실사고는 가압 열충격을 유발할 수 있는 사고이다. 그 이유는 원자로 내부에서 발생한 열을 냉각재가 흡수하여 열을 방출하는데, 냉각재가 상실되면 원자로 내부 온도가 급격하게 상승하여 가압 열충격이 발생할 수 있기 때문이다. 반면, 소형 증기관 파단사고나 소형 냉각재 상실사고, 대형 증기관 파단사고는 원자로 내부 온도가 급격하게 상승하지 않아 가압 열충격을 유발하지 않는다.
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65. 가압경수로형 원자력발전소는 설계기준사고 시 분열생성물의 외부 누출을 억제하고 종사자와 공중의 안전을 목표로 공학적 안전설비가 설치되어 있다. 다음 중 공학적 안전설비(ESF)의 기능이 아닌 것은?

  1. 주제어실 거주성 확보
  2. 원자로건물 건전성 확보
  3. 폐기물 건물 건전성 확보
  4. 냉각재 재고량 확보
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "폐기물 건물 건전성 확보"

    공학적 안전설비(ESF)는 설계기준사고 시 분열생성물의 외부 누출을 억제하고 종사자와 공중의 안전을 보장하기 위한 시설이다. 이 중 "원자로건물 건전성 확보"는 원자로 건물의 내부에 설치된 ESF로, 원자로 건물의 안전성을 확보하는 역할을 한다. 이는 원자로 건물이 붕괴되지 않고 분열생성물이 외부로 유출되지 않도록 하는 것을 의미한다. 따라서 "원자로건물 건전성 확보"가 ESF의 기능 중 하나이다.

    반면 "폐기물 건물 건전성 확보"는 ESF의 기능이 아니다. 폐기물 건물은 원자력발전소에서 생산된 방사성 폐기물을 보관하는 시설로, ESF와는 별개의 시설이다. 따라서 "폐기물 건물 건전성 확보"는 ESF의 기능이 아니다.

    "주제어실 거주성 확보"는 원자로 건물 내부에 설치된 ESF로, 주제어실 내부의 종사자가 안전하게 작업할 수 있도록 하는 역할을 한다. "냉각재 재고량 확보"는 원자로 건물 내부에 설치된 ESF로, 원자로의 냉각재가 부족해지는 경우를 대비하여 충분한 냉각재를 보유하는 역할을 한다.
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66. 원자로 노심으로 제어봉이 삽입되어 원자로 출력이 감소되었다. 이는 유효증배계수() 감소로 인한 것이다. 다음 중 제어봉이 유효증배계수 인자 중 가장 많이 영향을 주는 인자는?

  1. 공명이탈확률
  2. 열중성자 이용률
  3. 속분열인자
  4. 재생계수
(정답률: 알수없음)
  • 제어봉이 유효증배계수를 결정하는 인자 중 가장 많이 영향을 주는 것은 "열중성자 이용률"이다. 이는 원자로 내부에서 중성자가 충돌하여 발생하는 열중성자를 이용하여 원자로 출력을 유지하는데 중요한 역할을 하기 때문이다. 따라서 열중성자 이용률이 감소하면 원자로 출력이 감소하게 되고, 이는 제어봉이 삽입되어 유효증배계수가 감소하는 원인이 된다.
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67. 다음 중 중대사고 현상 중 용융된 연료가 저온상태의 냉각수와 접촉함으로서 급격한 열전달이 일어나 증기팽창에 의한 고온 및 고압이 발생하는 것은?

  1. 고압 용융물 분출(HPME : HIgh Pressure Mel Ejection)
  2. 격납건물 직접 가열(DCH : Direct Containment Heating)
  3. 노심용융물과 콘크리트 상호작용(MCCI : Molten Core Concrete Interaction)
  4. 연료(노심 용융물)와 냉각재 상호작용(FCI : Fuel Coolant Interaction)
(정답률: 알수없음)
  • 연료(노심 용융물)와 냉각재 상호작용(FCI : Fuel Coolant Interaction)은 중대사고 현상 중 하나로, 용융된 연료가 냉각수와 접촉함으로서 급격한 열전달이 일어나 증기팽창에 의한 고온 및 고압이 발생하는 것을 의미합니다. 이는 연료와 냉각재 간의 화학적 반응과 함께 발생하여, 격납건물 내부의 압력 상승과 파괴 등의 심각한 결과를 초래할 수 있습니다.
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68. 다음 중 가압경수로 노심의 반경방향 중성자속 분포에 가장 적게 영향을 미치는 것은?

  1. 제어봉 위치
  2. 노심으로 유입되는 냉각재 붕소농도의 변화
  3. 노심 연소도 증가
  4. 연료 농축도 변화
(정답률: 알수없음)
  • 가압경수는 중성자를 감소시키는 역할을 하기 때문에, 노심의 반경방향 중성자속 분포에 영향을 미칩니다. 그러나 냉각재인 물에 포함된 붕소는 중성자를 흡수하여 감소시키는 역할을 하기 때문에, 노심으로 유입되는 냉각재 붕소농도의 변화가 가압경수로 인한 중성자속 분포에 가장 적게 영향을 미칩니다. 따라서 정답은 "노심으로 유입되는 냉각재 붕소농도의 변화"입니다.
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69. 다음 중 원자로 반응도의 부(-)의 궤환효과 중 하나로 도플러계수와 밀접한 관계가 있는 것은?

  1. 감속재 온도계수
  2. 기포계수
  3. 지발중성자 분율
  4. 핵연료 온도계수
(정답률: 알수없음)
  • 핵연료 온도계수는 원자로 반응도가 온도에 따라 어떻게 변화하는지를 나타내는 값으로, 도플러 효과와 밀접한 관련이 있습니다. 도플러 효과는 빛의 파장이 이동하는 물체의 운동에 따라 변화하는 현상을 말하는데, 이와 비슷하게 핵연료 온도계수는 중성자의 에너지가 핵연료의 온도에 따라 변화함에 따라 원자로 반응도가 변화하는 것을 나타냅니다. 따라서 핵연료 온도계수는 도플러 효과와 밀접한 관련이 있습니다.
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70. 가압경수로형 원전에서 냉각재상실사고(LOCA)가 발생하면 연료의 손상을 방지하고 적절하게 냉각재 재고량을 유지하여야 한다. 이런 기능과 가장 관련이 있는 공학적 안전설비 작동신호(ESFAS)는?

  1. 격납건물 격리 작동신호(CIAS)
  2. 격납건물 살수 작동신호(CSAS)
  3. 안전주입 작동신호(SIAS)
  4. 보조급수 공급 작동신호(AFAS)
(정답률: 알수없음)
  • 안전주입 작동신호(SIAS)는 가압경수로형 원전에서 냉각재상실사고(LOCA)가 발생할 경우, 연료의 손상을 방지하고 적절한 냉각재 재고량을 유지하기 위해 사용되는 공학적 안전설비 작동신호입니다. 이 신호는 원자로 내부에 냉각재를 주입하여 원자로를 냉각하는 역할을 합니다. 따라서 LOCA 발생 시 안전주입 작동신호(SIAS)는 매우 중요한 역할을 수행하며, 가압경수로형 원전의 안전성을 보장하는 데 필수적인 요소입니다.
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71. 다음 중 ANSI/ANS N18.2(1973)에서 분류한 발전소 설계 시 고려된 사건분류를 따를 때 냉각재계통(RCS) 강제순환 유량의 완전상실에 해당하는 등급은?

  1. Condition I
  2. Condition II
  3. Condition III
  4. Condition IV
(정답률: 알수없음)
  • 냉각재계통(RCS) 강제순환 유량의 완전상실은 "Condition III"에 해당한다. 이는 유량의 감소가 발생하더라도 RCS가 안전하게 운전될 수 있도록 설계되어 있기 때문이다. 즉, RCS의 안전성에 직접적인 영향을 미치지 않는 상황이다.
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72. 가압경수로형 원자력발전소에서 주증기관 파단사고(MSLB), 원자로냉각재상실사고(LOCA)< 증기발생기튜브파단사고(SGTR)의 공동적인 특징에 해당하는 것은?

  1. 안전주입 발생
  2. 건물 내 방사선준위 증가
  3. 가압기 고압력
  4. 냉각재 과냉각 여유도 감소
(정답률: 알수없음)
  • 이 세 가지 사고 모두 원자로 내부의 냉각재가 감소하거나 상실되어 원자로가 과열되는 상황에서 발생합니다. 이에 따라 가압기 내부 압력이 급격하게 상승하고, 건물 내 방사선준위도 증가합니다. 이러한 상황에서 안전주입 발생은, 급격한 압력 상승을 막기 위해 가압기 내부에 냉각재를 안전하게 주입하는 것을 의미합니다. 따라서 안전주입 발생은 이 세 가지 사고의 공통적인 특징 중 하나입니다.
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73. 다음 중 제어봉 삽입한계의 설정배경이 아닌 것은?

  1. 제어봉 인출사고 시 노심에 인가될 수 있는 정(+)반응도 최소화
  2. 증기관 파단사고 시 필요한 정지여유도 확보하기 위한 충분한 부반응도 제공
  3. 첨두계수를 최소화하기 위하여 충분한 부반응도 제공
  4. 냉각재계통의 충분한 과냉각여유도
(정답률: 알수없음)
  • 냉각재계통의 충분한 과냉각여유도는 제어봉 삽입한계의 설정배경이 아니다. 제어봉 삽입한계는 제어봉 인출사고 시 노심에 인가될 수 있는 정(+)반응도 최소화, 증기관 파단사고 시 필요한 정지여유도 확보하기 위한 충분한 부반응도 제공, 첨두계수를 최소화하기 위하여 충분한 부반응도 제공 등의 이유로 설정된다.
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74. 다음 중 노심말기에 감속재 온도계수는 어떤 값을 갖는가?

  1. 더 큰 부반응도
  2. 더 큰 정반응도
  3. 더 작은 부반응도
  4. 더 작은 부반응도
(정답률: 알수없음)
  • "더 작은 부반응도"이다.

    노심말기에 감속재 온도계수는 부반응도와 관련이 있다. 부반응도란 핵분열 반응에서 중성자가 나가서 다른 핵과 충돌하여 일어나는 반응을 말한다. 따라서 감속재 온도가 높을수록 중성자의 에너지가 낮아지기 때문에 부반응도가 높아진다. 그러나 노심말기에는 중성자의 수가 감소하면서 정반응도가 높아지기 때문에 부반응도는 낮아진다. 따라서 감속재 온도계수는 부반응도가 낮아지는 방향으로 작용하게 된다.
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75. 원자력 시설의 고장 및 손괴 시 일반인에게 방사선 장해를 직접 또는 간접적으로 미칠 우려가 있는 설비를 안전설비라고 한다. 다음 중 안전설비에 해당되지 않는 것은?

  1. 원자로 격납용기
  2. 비상설비 및 그 부속설비
  3. 1차 RCS 설비와 그 부속설비
  4. 2차 계통 설비와 그 부속설비
(정답률: 알수없음)
  • 안전설비는 원자력 시설의 고장 및 손괴 시 일반인에게 방사선 장해를 직접 또는 간접적으로 미칠 우려가 있는 설비를 말한다. 따라서 2차 계통 설비와 그 부속설비는 일반인에게 방사선 장해를 미치지 않는 설비이므로 안전설비에 해당되지 않는다. 2차 계통 설비는 원자로에서 발생한 열을 이용하여 전기를 생산하는 역할을 하며, 일반적으로 원자로 내부에 위치하지 않고 원자로 외부에 위치한다. 따라서 일반인에게 방사선 장해를 미치지 않는다.
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76. 원자로 안전을 최우선으로 고려하는 개인과 조직의 태도 및 의식의 결집체를 원자력 안전문화이라 한다. 다음 중 원자력 안전문화의 구성요소가 아닌 것은?

  1. 국민의 임무
  2. 관리자의 임무
  3. 종사자의 임무
  4. 정책차원의 임무
(정답률: 알수없음)
  • 정책차원의 임무는 원자력 안전문화의 구성요소가 아니다.

    "국민의 임무"는 원자력 발전에 대한 이해와 관심을 가지고, 안전한 원자력 발전을 위해 개인적으로 노력하고 협력하는 것을 의미한다. 즉, 원자력 발전에 대한 책임과 역할을 국민 모두가 공유하고 있다는 의식을 가지고 행동하는 것이 중요하다.
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77. 원자력발전소의 사고발생 가능성을 우선 방지하고 사고 발생 시에는 이의 확대를 최대한 억제하며 만일 사고가 확대하여 사고로 진전되었을 때에는 그 영향을 최소화하고 진전단계마다 적절한 방어체계를 갖추는 기본 안전개념은?

  1. 인간 신뢰도 분석 및 설계
  2. 심층방어
  3. 주기적 안전성 평가
  4. 확률론적 안전성 평가
(정답률: 알수없음)
  • 원자력발전소의 안전을 보장하기 위해서는 사고발생 가능성을 우선 방지해야 합니다. 그러나 사고가 발생할 경우에는 이의 확대를 최대한 억제하고, 만일 사고가 확대되어 사고로 진전될 경우에는 그 영향을 최소화하고 진전단계마다 적절한 방어체계를 갖추는 것이 중요합니다. 이러한 기본 안전개념 중에서도 원자력발전소의 안전성을 보장하기 위해 가장 중요한 것은 "심층방어"입니다. 심층방어는 원자력발전소에서 발생할 수 있는 모든 가능한 사고 상황을 고려하여, 그에 대한 대응책을 미리 마련해 놓는 것입니다. 이를 통해 사고 발생 시에도 최대한 빠르고 정확하게 대응할 수 있으며, 사고의 확대를 최대한 억제할 수 있습니다. 따라서 심층방어는 원자력발전소의 안전성을 보장하기 위한 가장 기본적이고 중요한 안전 개념입니다.
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78. 발전용 원자로 운영자는 해당 원자로 시설의 운영허가를 받은 날로부터 10년마다 안전성을 종합적으로 평가하고 주기적인 안전성 평가보고서를 원자력 안전위원회에 제출하여야 한다. 다음 중 PSR의 세부내용 중 확률론적 안전성평가(PSA) 내용이 아닌 것은?

  1. 기존의 PSA에서 고려된 가정사항과 가상 초기사건, 평가 방법론 및 컴퓨터 코드에 대해 현행 기술과의 비교상태
  2. 운전원이 취해야 할 조치, 공통원인 사고, 상호영향, 다중성 및 다양성 등을 고려한 PSA 지침
  3. 품질보증계획서와 PSA 모델 및 결과와의 연계성
  4. PSA 결과로 도출된 원자로시설의 설계 및 운전 취약점을 제거하기 위한 가능성 대안의 평가 및 비교
(정답률: 알수없음)
  • "품질보증계획서와 PSA 모델 및 결과와의 연계성"은 PSA 내용이 아니며, PSA 결과를 활용하여 원자로시설의 설계 및 운전 취약점을 제거하기 위한 대안을 평가하고 비교하는 내용이다. 이는 PSA 결과를 실제 운영에 적용하기 위한 계획과 관련된 내용으로, PSA 자체적으로는 아니지만 PSA 결과를 활용하는 과정에서 중요한 역할을 한다.
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79. 일본 후쿠시마 원전에서 지진 및 해일에 의해 중대사고가 발생하였다. 다음 중 우리나라에서는 추진하는 후쿠시마 후속조치 사항이 아닌 것은?

  1. 지진과 해일에 의한 안전성 확보, 중대사고 내용 등 5개 분야 개선
  2. 국내 안전점검 개선대책 및 추가 보완대책 발굴
  3. 전 원전 스트레스 테스트 및 사고관리 계획서 마련
  4. 가동원전 24개 호기에 대해 안전정지계통 내진성능 3G로 보강
(정답률: 알수없음)
  • "국내 안전점검 개선대책 및 추가 보완대책 발굴"은 후쿠시마 원전 사고와는 관련이 없는 우리나라 내부적인 대책이기 때문에 해당하지 않는다.

    "가동원전 24개 호기에 대해 안전정지계통 내진성능 3G로 보강"은 지진이나 해일 등의 자연재해로 인해 원전이 피해를 입을 경우, 안전정지계통이 작동하여 원자로의 열발생을 막는 역할을 한다. 이를 위해 안전정지계통의 내진성능을 강화하여 지진 등의 자연재해에 대비하는 것이다.
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80. 가압경수로형 원자력발전소에 모든 냉각재 펌프(RCP)가 정지되어 자연순환에 의해 냉각재가 냉각되고 있다. 다음 중 자연순환 저해요인이 아닌 것은?

  1. 상부헤드 부분의 순환유량
  2. 비응축성 가스의 축적
  3. 냉각재의 재고량 상실
  4. 유로간 열제거의 심한 불균형
(정답률: 알수없음)
  • 상부헤드 부분의 순환유량은 자연순환에 의해 냉각재가 움직이는 것과 관련이 없는 부분이기 때문에 자연순환 저해요인이 아닙니다. 다른 보기들은 자연순환을 방해하거나 냉각재의 움직임을 제한하는 요인들입니다.
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5과목: 방사선이용 및 보건물리

81. 다음 중 축적인자에 가장 큰 영향을 주는 반응은?

  1. 광전효과
  2. 쌍전자 생성
  3. 제동복사
  4. 콤프톤 효과
(정답률: 60%)
  • 콤프톤 효과는 빛의 에너지가 일정한 양의 물질과 상호작용하여 전자-양자쌍을 생성하는 반응입니다. 이 반응은 빛의 주파수가 일정한 값 이상일 때 일어나며, 축적인자에 가장 큰 영향을 주는 반응입니다. 이는 축적인자가 일정한 양의 빛을 흡수하여 전자-양자쌍을 생성하기 때문입니다.
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82. 방사선의 생물학적 작용을 설명하기 위해 확률론적 영향과 결정론적 영향의 개념이 사용되기도 한다. 다음 중 결정론적 영향에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 발단선량이 존재한다.
  2. 대표적 증상으로 백내장, 홍반 등이 있다.
  3. 대부분 지발성으로 증상이 나타난다.
  4. 피폭과 증상발현의 인과관계가 필연적이다.
(정답률: 알수없음)
  • "대부분 지발성으로 증상이 나타난다."는 결정론적 영향에 대한 설명으로 틀린 것이다. 결정론적 영향은 피폭과 증상발현의 인과관계가 필연적이며, 발단선량이 존재하고 대표적 증상으로 백내장, 홍반 등이 나타난다는 것이 특징이다. 따라서 대부분 지발성으로 증상이 나타나지 않을 수도 있다.
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83. 다음 중 1MeV 광자에 대한 조사선량, 흡수선량, 유효선량의 관계로 맞는 것은?

  1. 1C/kg=1Gy=1Sv
  2. 1C/kg=40Gy=40Sv
  3. 40C/kg=40Gy=40Sv
  4. 40C/kg=1Gy=1Sv
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "1C/kg=40Gy=40Sv"

    광자의 에너지가 1MeV일 때, 조사선량은 공기중에 1쿨롱당 1MeV의 에너지를 가진 전하를 생성하는 것이므로 1C/kg가 된다. 흡수선량은 조사선량이 물질에 흡수될 때 감소하는 양을 나타내므로, 조사선량과 동일하게 1C/kg가 된다. 유효선량은 조사선량과 흡수선량을 고려하여 생체에 미치는 영향을 나타내므로, 방사선의 종류와 생체의 조직에 따라 다르게 결정된다. 하지만 광자의 경우, 조사선량과 흡수선량이 동일하므로 유효선량도 1C/kg가 된다.

    따라서, 1C/kg는 광자의 조사선량, 흡수선량, 유효선량 모두에 해당하는 값이며, 이 값은 각각 40Gy와 40Sv로 변환할 수 있다. 이는 광자의 경우, 조사선량과 흡수선량이 동일하므로 유효선량도 조사선량과 동일하게 40Sv가 된다는 것을 의미한다.
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84. 다음 중 커마(KERMA)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 입자 플루언스에 선에너지 전달계수를 곱한 것이다.
  2. 2차 하전입자 평형이 이루어진 상태에서 자유공기 중의 커마와 흡수선량은 같다.
  3. 비하전 방사선에 의해 단위 질량 중 생성된 모든 하전입자의 초기 운동에너지와 같다.
  4. 물질의 입사면에서는 발생되는 2차 하전입자의 전방쪽 이동으로 인해 커마가 흡수선량보다 크다.
(정답률: 알수없음)
  • "물질의 입사면에서는 발생되는 2차 하전입자의 전방쪽 이동으로 인해 커마가 흡수선량보다 크다."가 틀린 설명입니다.

    커마는 입자가 물질과 상호작용하여 생성된 모든 하전입자의 초기 운동에너지의 총합을 나타내는 물리량입니다. 따라서 "입자 플루언스에 선에너지 전달계수를 곱한 것이다."라는 설명이 맞습니다.

    또한, 2차 하전입자 평형이 이루어진 상태에서 자유공기 중의 커마와 흡수선량은 같습니다. 이는 물질과 상호작용하여 생성된 2차 하전입자가 다시 상호작용하여 생성된 3차 하전입자, 4차 하전입자 등이 반복적으로 상호작용하여 생성되어 일정한 상태에 이르게 되는 것을 의미합니다.

    따라서, "물질의 입사면에서는 발생되는 2차 하전입자의 전방쪽 이동으로 인해 커마가 흡수선량보다 크다."는 틀린 설명입니다.
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85. 방사능에 오염된 장비의 50cm 거리에서의 방사선량률이 0.5mSv/hr이고, 공기오염도가 50DAC인 지역에서 10시간 작업을 수행한 방사선 작업종사자의 총 피폭선량은? (단, 방사선 안전관리 목적으로 방사선 작업종사는 방호계수가 10인 반면 마스크를 착용하고 방사능에 오염된 장비의 50cm 거리에서 작업하였다.)

  1. 5.1mSv
  2. 5.3mSv
  3. 5.5mSv
  4. 5.7mSv
(정답률: 알수없음)
  • 50cm 거리에서의 방사선량률이 0.5mSv/hr이므로, 작업자가 10시간 동안 노출된 방사선량은 0.5mSv/hr x 10시간 = 5mSv입니다.

    하지만 작업자는 방호계수가 10인 반면 마스크를 착용하고 작업을 했으므로, 작업자가 실제로 노출된 방사선량은 5mSv / 10 = 0.5mSv입니다.

    또한, 공기오염도가 50DAC인 지역에서 작업을 했으므로, 작업자가 노출된 피폭선량은 0.5mSv x 50DAC x 10시간 = 250mSv입니다.

    따라서, 작업자의 총 피폭선량은 250mSv / 1000 = 0.25Sv = 250mSv = 5.5mSv입니다.

    따라서, 정답은 "5.5mSv"입니다.
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86. Nal(Tl)의 섬광검출기에서 발생되는 신호는 흡수된 방사선 에너지에 비례한다. 이러한 펄스를 크기에 따라 해당 채널에 기록하여 측정되는 방사선의 에너지 스펙트럼을 낼 수 있는 장치는?

  1. 카운터
  2. 파고선별기
  3. 단일채널 파고분석기(SCA)
  4. 다중채널 파고분석기(MCA)
(정답률: 알수없음)
  • 다중채널 파고분석기(MCA)는 펄스 크기에 따라 여러 채널에 분배하여 기록하는 장치로, 이를 통해 방사선의 에너지 스펙트럼을 측정할 수 있다. 따라서 Nal(Tl)의 섬광검출기에서 발생되는 펄스 신호를 크기에 따라 채널에 분배하여 측정하는 MCA가 해당 문제의 정답이다.
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87. 불안정한 C14이 붕괴하여 안정한 N14으로 변환되었을 때 일어나나는 방사성 붕괴로 맞는 것은?

  1. β+
  2. β-
  3. EC
  4. α
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "β-"입니다.

    C14은 중성자가 8개, 양성자가 6개인 원자입니다. 이 원자는 불안정하며, 중성자가 양성자보다 많기 때문에 중성자가 베타 붕괴를 일으킵니다. 베타 붕괴란 중성자가 전자와 양성자로 분해되는 과정으로, 중성자가 전자와 양성자로 분해되면서 전자가 원자핵 밖으로 나가게 됩니다. 이때 나가는 전자가 베타 입자이며, 이것이 "β-"입니다. 이 과정에서 양성자가 하나 더 생기며, 이것이 N14입니다. 따라서 C14이 베타 붕괴하여 안정한 N14으로 변환되는 것입니다.
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88. 분해시간이 300μs인 GM계수기를 사용하여 500cps의 계수율을 얻었을 때 참 계수율은 약 얼마인가?

  1. 412cps
  2. 500cps
  3. 512cps
  4. 588cps
(정답률: 알수없음)
  • 분해시간이 300μs이므로 1초당 분해할 수 있는 주기는 1/300000초이다. 따라서 500cps의 계수율을 얻었다면, 실제 계수율은 500cps x 1/300000초 = 1.67 x 10^-3 이다. 이 값을 반올림하여 소수점 셋째 자리에서 반올림한 값이 0.002 이므로, 이를 다시 cps로 변환하면 0.002 x 1000 = 2cps 이다. 따라서 보기에서 정답은 "588cps"이 아니라 "500cps"이다.
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89. 방사선 감수성을 나타내는 대표적인 개념인 생물학적 효과비에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 선에너지전달이 증가할수록 선형적으로 증가한다.
  2. 250KVp의 엑스선에 의한 생물학적 효과를 기준으로 한다.
  3. 영향을 미치는 인자로는 선질, 선량, 선량률 등이 있다.
  4. OER이 큰 방사선은 RBE가 대채적으로 작다.
(정답률: 알수없음)
  • "선에너지전달이 증가할수록 선형적으로 증가한다."는 틀린 설명입니다. 실제로는 선에너지전달이 증가할수록 생물학적 효과비는 곡선적으로 증가합니다. 이는 선량이 증가할수록 생물체 내에서 발생하는 물리적, 화학적, 생물학적 반응이 복잡하게 얽혀있기 때문입니다.

    250KVp의 엑스선에 의한 생물학적 효과를 기준으로 한다는 것은 맞습니다.

    영향을 미치는 인자로는 선질, 선량, 선량률 등이 맞습니다.

    OER이 큰 방사선은 RBE가 대체적으로 작다는 것은 맞습니다. OER은 산소 존재 여부에 따른 생물학적 효과비를 나타내는 지표이며, OER이 작을수록 방사선의 생물학적 효과는 커집니다. 따라서 OER이 큰 방사선은 RBE가 작아지는 경향이 있습니다.
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90. 국제 방사선방호위원회(ICRP)k가 권고하는 방사선 방호의 3대 기본원칙으로 틀린 것은?

  1. 정당화 원칙
  2. 방호의 최적화 원칙
  3. 선량한도 적용 원칙
  4. 피폭 예방 원칙
(정답률: 알수없음)
  • 피폭 예방 원칙은 국제 방사선방호위원회(ICRP)가 권고하는 방사선 방호의 3대 기본원칙이 아닙니다. 이 원칙은 방사선에 노출되는 것을 최소화하기 위해 필요한 원칙이지만, 국제 방사선방호위원회(ICRP)가 권고하는 3대 기본원칙은 "정당화 원칙", "방호의 최적화 원칙", "선량한도 적용 원칙"입니다.
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91. 다음 중 제동방사선 차폐를 고려해야 하는 방사성 동위원소는?

  1. N16
  2. Ni63
  3. Sr90
  4. Cf252
(정답률: 알수없음)
  • 제동방사선 차폐는 베타 입자를 방출하는 동위원소에서 중요하게 고려되어야 합니다. 이 중에서 Sr90은 베타 입자를 방출하며, 그 에너지가 높아서 인체에 큰 영향을 미칠 수 있기 때문에 제동방사선 차폐가 필요합니다. 다른 동위원소들은 제동방사선 차폐가 필요하지 않거나, 다른 방법으로 차폐할 수 있습니다.
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92. 다음 중 방사선의 투과력에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 에너지가 동일할 경우 전하가 크고 질량이 클수록 방사선의 투과력이 증가한다.
  2. 에너지가 동일할 경우 전하를 가지는 방사선은 중성의 방사선에 비해서 투과력이 크다.
  3. 같은 종류의 방사선은 대체적으로 에너지가 감소할수록 투과력이 감소한다.
  4. 선에너지전달(LET)의 값이 큰 방사선은 투과력이 크다.
(정답률: 알수없음)
  • 같은 종류의 방사선은 대체적으로 에너지가 감소할수록 투과력이 감소한다. 이는 에너지가 감소하면 입자의 운동에너지가 감소하고, 따라서 물질과 상호작용하는 능력이 감소하기 때문이다. 예를 들어, 알파 입자는 대체적으로 베타 입자보다 운동에너지가 작기 때문에 같은 두께의 물질을 통과하는 데에 더 많은 시간이 필요하며, 따라서 투과력이 작다.
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93. 다음 천연 방사성 핵종 중 현재 거의 존재하지 않는 것은?

  1. 우라늄 계열
  2. 넵투늄 계열
  3. 토륨 계열
  4. 악티늄 계열
(정답률: 알수없음)
  • 넵투늄 계열은 현재 거의 존재하지 않는 이유는 그 핵종들이 모두 방사성 붕괴를 통해 다른 핵종으로 변해버렸기 때문입니다. 따라서 지구 내에서는 넵투늄 계열의 핵종들이 거의 발견되지 않습니다.
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94. 광자선의 강도를 1/2로 줄일 수 있는 흡수체 두께는 반가층이라 하며 1/10으로 줄일 수 있는 흡수체의 두께는 1/10가층이라 한다. 다음 중 반가층(HVL)과 십가층(TVL)의 관계로 옳은 것은?

  1. TVL=0.2×HVL
  2. TVL=0.693×HVL
  3. TVL=3.3×HVL
  4. TVL=5×HVL
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "TVL=3.3×HVL"이다.

    반가층은 강도가 1/2로 줄어든 두께이고, 십가층은 강도가 1/10으로 줄어든 두께이다. 따라서, 반가층을 통과한 광자선의 강도는 원래의 강도의 1/2가 되고, 십가층을 통과한 광자선의 강도는 원래의 강도의 1/10이 된다.

    TVL과 HVL의 관계는 다음과 같다.

    TVL = -ln(1/10) / μ = -ln(1/10) / (ln2 / HVL) = 3.3 × HVL

    여기서, μ는 흡수계수를 나타내며, ln2는 자연로그 상수이다. 따라서, TVL과 HVL은 3.3배의 관계를 가진다.
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95. 다음 중 비유효에너지(SEE)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 피폭 조직의 구성물질 및 위치에 따라 값이 달라진다.
  2. 체내 유입된 방사성핵종이 침착된 선원조직의 단위 질량당 흡수되는 에너지로 정의된다.
  3. 선원조직에서 방출하는 방사선의 에너지에 비례한다.
  4. 방사선 종류에 따라 다른 값을 갖는다.
(정답률: 알수없음)
  • "피폭 조직의 구성물질 및 위치에 따라 값이 달라진다."가 틀린 설명입니다.

    SEE는 체내 유입된 방사성핵종이 침착된 선원조직의 단위 질량당 흡수되는 에너지로 정의됩니다. 따라서 피폭 조직의 구성물질 및 위치와는 무관하게 동일한 값을 갖습니다. 다만, 선원조직의 종류에 따라 SEE 값이 다를 수 있습니다.
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96. 다음 중 방사선 검출기와 검출원리가 맞게 연결된 것은?

  1. 반도체검출기와 핵반응
  2. 비례계수기와 기체전리
  3. GM계수기와 섬광작용
  4. 포켓선량계와 발광작용
(정답률: 알수없음)
  • 방사선 검출기는 방사선을 감지하여 신호로 변환하는 장치입니다. 비례계수기는 기체전리를 이용하여 방사선을 검출합니다. 기체전리란, 방사선이 기체 내에서 전하를 이동시키면서 생성되는 전자-양공 쌍이 전기장에 의해 수집되는 현상입니다. 이때 생성된 전하의 양은 방사선의 에너지와 비례하므로, 이를 측정하여 방사선의 에너지를 알아낼 수 있습니다. 따라서 비례계수기와 기체전리가 맞게 연결된 것입니다.
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97. 다음 중 흡수선량에 관한 설명으로 맞는 것은?

  1. 방사선에 의해 물질의 단위 질량당 흡수된 에너지를 말한다.
  2. 모든 물질에 관해서 단위 질량에서 발생한 하전입자의 에너지의 총량을 말한다.
  3. 하전입자에 의해 물질의 단위 질량당 흡수된 에너지를 말한다.
  4. 방사선에 의해 조직 등가물질의 단위 질량당에 흡수된 에너지를 말한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "방사선에 의해 물질의 단위 질량당 흡수된 에너지를 말한다." 이다. 흡수선량은 방사선이 물질과 상호작용하여 물질 내부에 흡수되는 에너지를 측정하는 단위이다. 따라서 모든 물질에 대해 아니라 방사선과 상호작용하는 물질에 대해서만 측정이 가능하다. 또한 하전입자에 의해 흡수되는 것이 아니라 방사선에 의해 흡수되는 것이다. 마지막으로 조직 등가물질이 아니라 단위 질량당에 흡수된 에너지를 측정하는 것이다.
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98. 다음 체내오염측정 방법 중 체내의 침착범위를 가장 정확하게 알 수 있는 방법은?

  1. 전신계수기(WBC)
  2. 생체분석법
  3. 공기 중 방사능 농도에 의한 분석법
  4. 코 스미어 법
(정답률: 알수없음)
  • 전신계수기(WBC)는 혈액 내 백혈구의 수를 측정하는 방법으로, 체내의 침착범위를 가장 정확하게 알 수 있는 방법입니다. 백혈구는 체내의 면역력을 담당하는 세포로, 환경 오염 등으로 인해 체내에 침투한 유해물질에 대한 반응으로 수치가 변화하기 때문입니다. 따라서 전신계수기(WBC)를 이용하여 체내의 백혈구 수치를 측정하면, 환경 오염 등으로 인한 체내의 침착범위를 정확하게 파악할 수 있습니다.
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99. 먼지나 분진과 같은 입자형태의 방사성 물질을 흡입하여 발생하는 내부피폭에서 입자의 크기에 따라 방사능 중앙 공기역학적 직경(ATMD)나 방사능 중앙 열역학적 직경(AMTD)을 다르게 적용하여 선량평가를 하여야 한다. 방사능 중앙 열역학적 직경(AMTD)을 적영하여야 하는 적절한 입자의 크기(μm)는?

  1. 0.1 미만
  2. 1
  3. 5
  4. 5 초과
(정답률: 알수없음)
  • AMTD는 입자의 열역학적 특성을 고려하여 계산되는 값으로, 입자의 크기가 작을수록 AMTD 값이 작아진다. 따라서, 먼지나 분진과 같은 입자형태의 방사성 물질을 흡입하여 발생하는 내부피폭에서 AMTD를 적용하려면, 입자의 크기가 작아야 한다. 따라서, 적절한 입자의 크기는 "0.1 미만"이다.
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100. 비례계수기에 사용되는 대표적인 계수용 기체는?

  1. P-10
  2. Q 기체
  3. He 기체
  4. Ne 기체
(정답률: 82%)
  • 비례계수기는 기체의 압력과 부피의 비례 관계를 이용하여 압력을 측정하는데 사용되는데, 이때 사용되는 대표적인 계수용 기체는 P-10이다. P-10은 90%의 아르곤과 10%의 메탄으로 이루어져 있어서 안정성이 높고, 측정 범위가 넓기 때문에 비례계수기에 많이 사용된다. Q 기체는 95%의 질소와 5%의 수소로 이루어져 있고, He 기체는 헬륨, Ne 기체는 네온으로 이루어져 있지만, 이들은 P-10에 비해 측정 범위가 제한적이다.
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