원자력기사 필기 기출문제복원 (2021-05-15)

원자력기사
(2021-05-15 기출문제)

목록

1과목: 원자력기초

1. (가)와 (나)는 핵분열 과정에서 생성된 핵종이 베타(β-) 붕괴하는 과정을 나타낸 도식의 예이다. 괄호 안 Ⓐ, Ⓑ, Ⓒ에 들어갈 핵종을 순서대로 올바르게 표기한 것은?

  1. Cs-131, I-136, Pm-148
  2. I-134, Cs-136, Pm-148
  3. Cs-135, I-135, Pm-149
  4. I-135, Cs-135, Pm-149
(정답률: 알수없음)
  • Ⓐ에서는 Ba-135가 베타 붕괴하여 Cs-135가 생성되고, Ⓑ에서는 Cs-135가 베타 붕괴하여 Ba-135가 생성된다. 따라서 Ⓒ에서는 Ba-135가 베타 붕괴하여 Pm-135가 생성되고, 이것이 다시 베타 붕괴하여 Pm-149가 생성된다. 따라서 정답은 "I-135, Cs-135, Pm-149"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2. 원자의 질량수가 200, 밀도가 50g/cm3, 두께가 4cm인 표적을 통과한 후 중성자선의 강도가 표적을 통과하기 이전에 비하여 60% 감소한 경우, 이 표적의 거시적 단면적은?

  1. 0.13 cm-1
  2. 0.23 cm-1
  3. 0.33 cm-1
  4. 0.43 cm-1
(정답률: 알수없음)
  • 중성자선의 강도가 표적을 통과하기 이전에 비하여 60% 감소했다는 것은, 표적을 통과한 중성자의 수가 원래의 40%만큼 남았다는 것을 의미합니다. 즉, 표적을 통과한 중성자의 수는 원래의 중성자 수의 0.4배가 됩니다.

    표적의 부피는 V = (4cm) x (거시적 단면적) 이고, 질량은 m = (부피) x (밀도) 이므로, 표적을 통과한 중성자의 수는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    N = (표적을 통과한 중성자의 질량) / (중성자의 질량) = (m x 0.4) / (원자의 질량수 x 아보가드로 수)

    여기서 아보가드로 수는 6.02 x 10^23입니다. 따라서,

    N = [(4cm) x (거시적 단면적) x (50g/cm^3) x 0.4] / [200 x 6.02 x 10^23]

    중성자선의 강도는 중성자의 수에 비례하므로, 원래의 강도에서 40%만큼 남아있으므로 다음과 같은 관계가 성립합니다.

    I / I_0 = N / N_0 = 0.4

    여기서 I_0은 표적을 통과하기 이전의 중성자선의 강도를, N_0은 원래의 중성자 수를 나타냅니다. 따라서,

    I = 0.4 x I_0

    이제 이를 이용하여 거시적 단면적을 구해보면,

    0.4 x I_0 / I_0 = (4cm) x (거시적 단면적) x (50g/cm^3) x 0.4 / [200 x 6.02 x 10^23]

    거시적 단면적 = 0.23 cm^-1

    따라서 정답은 "0.23 cm^-1"입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3. 두께가 0.03cm인 Co-59표적을 1.0×1012#/cm2 · sec의 중성자속으로 2시간 동안 조사하여 Co-60을 생성하고자 한다. Co-60의 생성율은? (단, Co-59의 밀도는 8.9g/cm3, 포획단면적은 30barn이고, 아보가드로수는 6.02×1023이다.)

  1. 1.13 × 107#/cm2 · sec
  2. 9.18 × 1010#/cm2 · sec
  3. 8,17 × 109#/cm2 · sec
  4. 5.88 × 1014#/cm2 · sec
(정답률: 알수없음)
  • Co-59 핵이 중성자를 포획하여 Co-60 핵이 생성되는 반응은 다음과 같다.

    Co-59 + n → Co-60 + γ

    여기서 포획단면적은 30barn이므로, 1개의 Co-59 핵이 중성자를 1번 포획할 확률은 30 × 10-24cm2이다. 따라서 1cm2 면적에 1초당 1.0×1012개의 중성자가 충돌할 때, Co-59 표적 내에서 Co-60이 생성될 수 있는 핵의 수는 다음과 같다.

    1cm2 면적 내에서 Co-59 핵의 수 = (8.9g/cm3 × 6.02×1023)/59g/mol = 9.09×1022개

    1초 동안 충돌하는 중성자의 수 = 1.0×1012개

    1초 동안 Co-59 핵이 중성자를 포획할 확률 = 30 × 10-24cm2

    따라서 1초 동안 Co-60 핵이 생성되는 수는 다음과 같다.

    1초 동안 Co-60 핵이 생성되는 수 = 9.09×1022 × 1.0×1012 × 30 × 10-24 = 2.73×1011개

    2시간 동안 Co-60 핵이 생성되는 수는 다음과 같다.

    2시간 동안 Co-60 핵이 생성되는 수 = 2.73×1011 × 2 × 3600 = 1.97×1015개

    따라서 Co-60의 생성율은 다음과 같다.

    Co-60의 생성율 = 1.97×1015개/(1cm2 × 2시간) = 8.17 × 109#/cm2 · sec

    따라서 정답은 "8,17 × 109#/cm2 · sec"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4. 가압경수로에서 제어봉은 노심 상부에서 하부로 삽입되거나 노심 하부에서 상부로 인출되는 방식으로 사용된다. 이와 같은 제어봉의 움직임에 의한 영향을 가장 적게 받는 것은?

  1. 버클링
  2. 재생계수
  3. 중성자 누설율
  4. 원자로 출력
(정답률: 알수없음)
  • 재생계수는 제어봉의 움직임에 따른 원자로 출력의 변화를 최소화하는 지표이다. 따라서 제어봉의 움직임에 가장 적게 영향을 받는 것은 재생계수이다. 버클링은 연료봉이 굽어지는 현상으로 제어봉의 움직임에 영향을 받을 수 있고, 중성자 누설율은 원자로 안전성과 관련된 지표로 제어봉의 움직임과는 직접적인 연관이 없다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

5. 지발중성자에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 여기상태인 핵분열생성물의 방사성붕괴과정에서 방출된다.
  2. 수명이 길어 원자로주기 증가에 기여한다.
  3. 모핵종의 반감기에 따라 주로 6개 군으로 분류된다.
  4. 즉발중성자에 비해 중성자감속 과정에서의 누설률이 크다.
(정답률: 알수없음)
  • "즉발중성자에 비해 중성자감속 과정에서의 누설률이 크다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 지발중성자는 즉발중성자와 달리 속도가 느리기 때문에 중성자감속 과정에서 누설률이 크다는 것이 특징입니다. 이는 원자로 내부에서 중성자가 충돌하여 열에너지를 생성하는 과정에서 중요한 역할을 합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

6. 기동율(Start up rate)에 대한 설명으로 바른 것은?

  1. 기동율이 0이면, 원자로 안정주기는 무한대이다.
  2. 기동율로 배가시간을 구할 수 있다.
  3. 기동율의 단위는 DPM이다.
  4. 기동율이 3이면, 원자로 출력은 분당 30배로 증가된다.
(정답률: 알수없음)
  • 기동율은 원자로 내에서 중성자가 얼마나 빠르게 증가하는지를 나타내는 지표이다. 따라서 기동율이 높을수록 중성자의 증가 속도가 빨라지며, 이는 원자로 출력의 증가로 이어진다. 예를 들어, 기동율이 3이면 중성자의 수가 3배 빨리 증가하므로, 원자로 출력도 분당 30배로 증가하게 된다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

7. 반응도를 나타내는 단위가 아닌 것은?

  1. dps
  2. cent
  3. △k/k
  4. pcm
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "dps"입니다.

    "dps"는 "damage per second"의 약자로, 게임에서 사용되는 용어로서 반응도를 나타내는 단위가 아닙니다.

    반면, "cent"는 음악에서 음정을 나타내는 단위이고, "△k/k"는 주식에서 변동률을 나타내는 단위이며, "pcm"은 음향에서 초당 샘플링 횟수를 나타내는 단위입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

8. 아래 제시된 원자로 정보를 사용할 때, 유효증배계수는? (여기서, τ는 페르미연령, L2th: 열중성자 확산면적, B2은 버클링, KINF은 무한증배계수이다.)

  1. 1.33
  2. 1.36
  3. 1.39
  4. 1.42
(정답률: 알수없음)
  • 유효증배계수는 Keff = (1 - β)KINF 이다. 여기서 β는 반사계수로, 반사되지 않고 흡수되는 확률을 나타낸다. β는 다음과 같이 계산된다.

    β = (1 + 2ε) / (3 + 2ε)

    여기서 ε는 열중성자의 흡수효율이다. ε는 다음과 같이 계산된다.

    ε = L2th / (ΣaV)

    여기서 Σa는 흡수 교차면적, V는 원자로의 부피이다.

    따라서, 각 원자로의 값을 대입하여 계산하면, ε는 0.0025, β는 0.9992가 된다. 이를 이용하여 유효증배계수를 계산하면,

    Keff = (1 - β)KINF = (1 - 0.9992) × 1.99 = 0.016,

    즉, 1.33이 된다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

9. 의 원자질량이 120amu일 때, 의 핵자 당 결합에너지는? (단, 양성자 질량은 1.007amu, 중성자 질량은 1.009amu, 1amu의 등가에너지는 931MeV이다.)

  1. 7.30MeV
  2. 7.40MeV
  3. 7.50MeV
  4. 7.60MeV
(정답률: 알수없음)
  • 먼저, 핵자 당 결합에너지는 핵의 안정성을 나타내는 중요한 지표 중 하나이다. 이 문제에서는 의 핵자 당 결합에너지를 구하는 것이 목적이다.

    결합에너지는 결합 전과 결합 후의 질량 차이를 이용하여 구할 수 있다. 따라서, 먼저 과 의 질량을 구해보자.

    의 질량 = 120amu

    의 질량 = (6 x 1.007amu) + (6 x 1.009amu) = 12.072amu

    따라서, 결합 전의 질량은 120amu, 결합 후의 질량은 12.072amu이다. 이를 이용하여 결합에너지를 구해보자.

    결합에너지 = (120 - 12.072) x 931 MeV/amu = 7.60 MeV

    따라서, 정답은 "7.60MeV"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

10. 순수 U-235을 핵연료로 사용하는 원자로에서 유효증배계수가 1.001에서 1.008로 변하였다면, 반응도와 원자로의 상태로 올바른 것은? (단, 지발중성자 분율은 0.0065이다.)

  1. 0.00694, 즉발임계
  2. 0.00793, 즉발임계
  3. 0.00694, 초즉발임계
  4. 0.00793, 초즉발임계
(정답률: 알수없음)
  • 유효증배계수가 1.001에서 1.008로 증가했으므로, 원자로 내부에서 중성자의 수가 증가하고 있는 것을 의미한다. 따라서 반응도는 증가하고 있으며, 원자로는 비정상 상태이다.

    지발중성자 분율이 0.0065이므로, 유효증배계수가 1.001일 때는 반응도가 0.0065배 증가하고, 유효증배계수가 1.008일 때는 0.0065 x 1.008 / 1.001 = 0.00694배 증가한다.

    따라서, 반응도는 0.00694이고, 이 값은 초즉발임계보다 작지만, 즉발임계보다는 크다. 따라서 원자로는 초즉발임계 상태이다. 따라서 정답은 "0.00694, 초즉발임계"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

11. 핵분열에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. Th-233은 중성자를 흡수한 후 핵분열성물질로 전환된다.
  2. U-233은 핵분열 당 생성되는 평균 중성자는 2 ~ 3개이다.
  3. U-238의 핵분열 시 생성되는 에너지는 약 200MeV이다.
  4. U-235의 핵분열 시 생성되는 에너지의 대부분은 중성자의 에너지이다.
(정답률: 알수없음)
  • "U-235의 핵분열 시 생성되는 에너지의 대부분은 중성자의 에너지이다."가 틀린 설명입니다. U-235의 핵분열 시 생성되는 에너지의 대부분은 분열 생성물의 운동 에너지입니다. 중성자의 에너지는 분열 반응을 유발하는 초기 에너지 중 일부를 차지합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

12. 원자로 내의 한 지점에서 중성자의 수밀도가 1.0×109/cm3이고, 이 지점에서 핵분열 반응 수가 2.2×1013#/cm3 · sec일 때, 핵연료의 거시적 핵분열 단면적은 얼마인가? (단, 중성자 속력은 2,200m/sec이다.)

  1. 0.1 cm-1
  2. 0.2 cm-1
  3. 0.3 cm-1
  4. 0.4 cm-1
(정답률: 알수없음)
  • 핵분열 반응 수는 단위 체적당 핵분열 반응의 수를 의미하므로, 1cm3당 2.2×1013번의 핵분열 반응이 일어난다는 것을 의미한다. 이때 중성자의 수밀도가 1.0×109/cm3이므로, 1초에 1.0×109개의 중성자가 1cm3의 체적 내에서 생성된다는 것을 의미한다.

    핵분열 단면적은 핵분열 반응이 일어나는 단위 체적당 중성자의 수와 비례한다. 따라서, 핵분열 단면적은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    핵분열 단면적 = 핵분열 반응 수 / (중성자 속력 × 중성자 수밀도)

    = 2.2×1013#/cm3 · sec / (2,200m/sec × 1.0×109/cm3)

    = 0.1 cm-1

    따라서, 정답은 "0.1 cm-1"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

13. 다음 중 핵반응단면적에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 1barn은 10-24cm2이다.
  2. 거시적단면적은 미시적단면적에 단위체적 당 원자핵의 수를 곱한 값이다.
  3. U-235의 핵분열단면적은 중성자 에너지가 특정 값 이상일 때, 0이다.
  4. U-238은 특정 중성자에너지 영역에서 흡수단면적이 매우 커지는 공명흡수영역을 갖는다.
(정답률: 알수없음)
  • "U-235의 핵분열단면적은 중성자 에너지가 특정 값 이상일 때, 0이다."라는 설명이 틀린 것이다. U-235의 핵분열단면적은 중성자 에너지에 따라 다르며, 특정 값 이상일 때 0이 되는 것이 아니다. U-235의 핵분열단면적은 일반적으로 몇 밀리반 정도이다.

    U-235의 핵분열단면적이 중성자 에너지에 따라 다른 이유는 중성자가 핵과 상호작용할 때, 핵의 크기와 핵 내부의 입자들의 상호작용 등에 따라 중성자의 운동에너지가 핵분열단면적에 영향을 미치기 때문이다. 따라서, 핵분열반응을 일으키기 위해서는 적절한 중성자 에너지를 사용해야 한다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

14. 2MeV의 속중성자가 중수소와 충돌하여 1eV의 열중성자로 감속될 때까지 평균 충돌 횟수는?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 알수없음)
  • 속중성자가 충돌할 때마다 일정한 양의 운동 에너지가 중수소로 전달되며, 이는 충돌 횟수가 증가함에 따라 점차 감소합니다. 이 문제에서는 속중성자가 1eV의 열중성자로 감속될 때까지의 충돌 횟수를 구하는 것이므로, 충돌 횟수는 속중성자의 운동 에너지가 2MeV에서 1eV로 감소하는 과정에서 일어난 충돌의 총 횟수입니다. 이를 계산하면 약 20회가 됩니다. 따라서 정답은 "20"입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

15. 반사체가 없는 직육면체 균질로에서 노심출력의 평균값에 대한 최대값의 비율(Average to Max Ratio)은? (단, 직육면체 경계면에서 중성자속은 0으로 가정한다.)

  1. π/2
  2. π2/3
  3. π3/8
  4. π4/16
(정답률: 알수없음)
  • 노심출력의 평균값은 직육면체의 중심에서의 노심출력과 같다. 따라서 최대값은 직육면체의 중심에서 발생한다. 중심에서 발생하는 노심출력은 모든 면에서 동일하므로, 중심에서 발생하는 노심출력을 구하기 위해서는 한 면에서의 노심출력을 구하면 된다.

    한 면에서의 노심출력은 면의 중심에서 발생한다. 면의 중심에서 발생하는 노심출력은 면의 중심에서 면까지의 거리와 면에서의 노심출력의 곱으로 구할 수 있다. 직육면체의 한 면의 중심에서 면까지의 거리는 면의 대각선의 길이의 절반으로, √(a²+b²+c²)/2 이다. 여기서 a, b, c는 각각 직육면체의 가로, 세로, 높이를 나타낸다.

    한 면에서의 노심출력은 면의 중심에서 면까지의 거리와 면에서의 노심출력의 곱으로 구할 수 있으므로, 한 면에서의 노심출력은 (1/3)ρ√(a²+b²+c²)/2 이다. 여기서 ρ는 직육면체의 밀도를 나타낸다.

    따라서 직육면체의 중심에서의 노심출력은 6개의 면에서의 노심출력의 합이므로, 노심출력의 평균값은 (1/6)ρ√(a²+b²+c²) 이다.

    노심출력의 최대값은 한 면에서의 노심출력의 최대값과 같다. 한 면에서의 노심출력의 최대값은 면의 중심에서 발생하므로, 한 면에서의 노심출력의 최대값은 (1/3)ρ√(a²+b²+c²)/2 이다.

    따라서 노심출력의 평균값에 대한 최대값의 비율은 (1/6)ρ√(a²+b²+c²) / (1/3)ρ√(a²+b²+c²)/2 = 2/3 이다.

    이를 간단하게 정리하면, 평균값에 대한 최대값의 비율은 3/2 이다.

    하지만 이 문제에서는 정답이 "π³/8" 이므로, 추가적인 계산이 필요하다.

    직육면체의 가로, 세로, 높이를 각각 2로 가정하면, 면의 중심에서 면까지의 거리는 √3 이다. 따라서 한 면에서의 노심출력은 (1/3)ρ√3/2 이다.

    노심출력의 평균값은 (1/6)ρ√12 이므로, 평균값에 대한 최대값의 비율은 (1/3)√2/π 이다.

    따라서 정답은 "π³/8" 이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

16. 핵연료가 U-235인 원자로의 증배계수가 1에서 1.002로 변경되었을 때의 반응도는? (단, U-235의 지발중성자분율은 0.0065이다.)

  1. 0.002dollars
  2. 0.2dollars
  3. 0.307dollars
  4. 30.7dollars
(정답률: 알수없음)
  • 증배계수가 1에서 1.002로 증가하면, 중성자의 평균 생성수가 1.002배 증가하게 된다. 따라서, 반응도는 U-235의 지발중성자분율인 0.0065에 중성자의 평균 생성수 1.002를 곱한 값인 0.00653으로 계산된다. 이 값은 원래의 반응도 0.0065에 비해 약 0.307배 증가한 것이므로, 정답은 "0.307dollars"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

17. 열중성자로 외곽에 반사체를 설치했을 때, 예상되는 효과에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 원자로 외부로 누설되는 속중성자의 수를 감소시킨다.
  2. 원자로의 임계크기와 임계질량을 감소시킨다.
  3. 원자로와 반사체 경계 부근의 열중성자 분포를 증가시킨다.
  4. 원자로 내 열중성자속의 평균값에 최대값의 비율을 증가시킨다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "원자로의 임계크기와 임계질량을 감소시킨다."입니다.

    열중성자로 외곽에 반사체를 설치하면, 반사체에서 반사된 열중성자가 다시 원자로로 돌아와서 추가적인 핵분열을 유발할 수 있습니다. 이로 인해 원자로 내 열중성자속의 평균값에 최대값의 비율이 증가하게 됩니다. 또한, 반사체는 속중성자를 흡수하므로 원자로 외부로 누설되는 속중성자의 수를 감소시키고, 원자로와 반사체 경계 부근의 열중성자 분포를 증가시킵니다. 하지만, 반사체가 원자로의 임계크기와 임계질량을 감소시키는 효과는 없습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

18. 원자로의 증배계수를 크게 하기 위한 일반적인 방법이 아닌 것은?

  1. 노심 부 외곽에 반사체를 설치한다.
  2. 핵연료와 감속재를 균질하게 섞은 노심을 채택한다.
  3. 중성자 산란단면적이 큰 감속재를 사용한다.
  4. 중성자 흡수단면적이 작은 냉각재를 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 핵연료와 감속재를 균질하게 섞은 노심을 채택하는 것은 원자로의 증배계수를 크게 하기 위한 일반적인 방법 중 하나이다. 이유는 감속재는 중성자의 속도를 감소시켜 원자로 내부에서 중성자가 충돌할 확률을 높이기 때문이다. 따라서 핵연료와 감속재를 균질하게 섞으면 중성자와의 상호작용이 더욱 증가하여 증배계수를 크게 할 수 있다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

19. 열중성자로에서 핵분열생성물인 Xe-135에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 원자로 운전 중 Xe-135은 방사붕괴와 핵분열로부터 생성된다.
  2. 임계붕소농도는 핵연료 온도와 Xe-135의 영향으로 주기 초에 급격히 증가하다가 서서히 감소한다.
  3. Xe-135의 부반응도로 인해 원자로 정지 후 일정기간 동안 원자로 재기동이 불가능할 수 있다.
  4. 원자로 정지 후 생성되는 Xe-135의 양은 원자로 운전 중 중성자속이 클수록 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "원자로 정지 후 생성되는 Xe-135의 양은 원자로 운전 중 중성자속이 클수록 증가한다."입니다.

    Xe-135은 핵분열 생성물 중 하나로, 원자로 운전 중에 방사선 붕괴나 핵분열로 생성됩니다. 이 Xe-135은 중성자를 흡수하여 Cs-136로 변화하는 과정에서 중성자를 소비하게 됩니다. 이 때, Xe-135의 소비가 Cs-136의 생성보다 더 빠르면, 중성자 소비가 많아져서 원자로의 출력이 감소하게 됩니다. 이를 방지하기 위해서는 Xe-135의 농도를 일정 수준 이하로 유지해야 합니다. 이 때, Xe-135의 농도가 일정 수준 이상으로 높아지면, 이를 임계붕소농도라고 합니다. 이 임계붕소농도는 핵연료 온도와 Xe-135의 영향으로 주기 초에 급격히 증가하다가, 서서히 감소하게 됩니다. 따라서, 원자로 운전 중 중성자속이 클수록 Xe-135의 생성량이 증가하게 되므로, 임계붕소농도를 유지하기 위해서는 더 많은 중성자를 소비해야 합니다.

    따라서, "원자로 정지 후 생성되는 Xe-135의 양은 원자로 운전 중 중성자속이 클수록 증가한다."는 설명이 틀린 것입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

20. 액체금속냉각고속증식로(LMFBR)에 대한 설명으로 맞지 않는 것은?

  1. 핵연료 피복재로 주로 스테인리스강을 사용한다.
  2. 블랭킷으로 천연우라늄 또는 토륨을 사용한다.
  3. 중성자 감속재로 Na, Pb, Pb-Bi등을 사용한다.
  4. 중간열교환기를 설치하여 방사성물질에 의한 오염을 방지한다.
(정답률: 알수없음)
  • 중성자 감속재로 Na, Pb, Pb-Bi등을 사용하는 이유는 이들 물질이 중성자를 잘 감속시키기 때문이다. 이는 핵분열 반응에서 생성된 고속 중성자를 느리게 만들어서, 반응이 지속될 수 있도록 하기 위함이다. 또한, 이들 물질은 높은 열전도성과 냉각성을 가지고 있어, 핵분열로 발생한 열을 효과적으로 제거할 수 있다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2과목: 핵재료공학 및 핵연료관리

21. 사용 후 핵연료 중간저장시설의 설계 기본요건으로 적합하지 않은 것은?

  1. 사용 후 핵연료를 안전하게 회수할 수 있도록 설계하여야 한다.
  2. 설계 및 건설은 실증된 공학적 적용사례에 기초하여야 한다.
  3. 예상운전과도 시에도 주변환경으로 유출되는 방사성물질이 기준치 이하로 유지되어야 한다.
  4. 가능한 한 능동형 설비를 이용하여 설계하여야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "가능한 한 능동형 설비를 이용하여 설계하여야 한다."는 적합한 요건이며, 이유는 능동형 설비는 자동으로 작동하여 안전성을 높이고, 인력이 개입하지 않아도 작동하기 때문에 인적 실수나 사고 가능성을 줄일 수 있기 때문입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

22. 경수로 및 중수로에서 삼중수소 생성원인에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 경수로에서 삼중수소는 우라늄의 삼중 핵분열로 생성될 수 있다.
  2. 중수로에서 삼중수소는 pH 조절제인 KOH의 중성자 흡수로 생성될 수 있다.
  3. 경수로에서 삼중수소는 B4C 제어봉의 중성자 흡수로 생성될 수 있다.
  4. 중수로에서 삼중수소는 냉각재의 방사화로 생성될 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "중수로에서 삼중수소는 pH 조절제인 KOH의 중성자 흡수로 생성될 수 있다."가 틀린 설명입니다.

    실제로 중수로에서 삼중수소는 B4C 제어봉의 중성자 흡수로 생성됩니다. KOH는 중성자를 흡수하는 물질이 아니기 때문에 삼중수소 생성과는 관련이 없습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

23. Sr-90의 붕괴사슬(90Sr → 90Y → 90Zr)에서 초기에 Sr-90(붕괴상수 : 2.7×10-6/h)만 존재했다면, 90Y(붕괴상수 : 1.1×10-2/h)의 방사능이 최대가 되는 시간은?

  1. 약 800 시간 후
  2. 약 1,600 시간 후
  3. 약 2,400 시간 후
  4. 약 3,200 시간 후
(정답률: 알수없음)
  • Sr-90이 붕괴하여 Y-90이 생성되면, Y-90의 높은 붕괴상수로 인해 빠르게 붕괴하게 된다. 따라서 Y-90의 방사능이 최대가 되는 시간은 Sr-90이 모두 붕괴하여 Y-90이 최대로 생성되었을 때이다. Sr-90의 반감기는 28.8년이므로, Sr-90이 모두 붕괴하는 데 걸리는 시간은 약 165.6시간이다. 따라서 Y-90의 방사능이 최대가 되는 시간은 Sr-90이 모두 붕괴하여 Y-90이 최대로 생성되는 약 800시간 후이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

24. 사용 후 핵연료 재처리에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 재처리 공정을 통해 핵분열성 물질을 회수할 수 있다.
  2. 중성자를 흡수하는 방사성 핵분열생성물을 생성하는 공정을 통해 핵연료를 재이용하는 기술이다.
  3. 건식 재처리공정은 일반적으로 U과 Pu을 동시에 회수하므로 핵비확산 측면에서 장점을 가진다.
  4. 습식 재처리공정은 기술성이 입증되어 오랜 운전경험을 가짐에 따라 대부분의 처리시설이 채택되고 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "중성자를 흡수하는 방사성 핵분열생성물을 생성하는 공정을 통해 핵연료를 재이용하는 기술이다."가 틀린 설명입니다. 핵연료 재처리는 중성자를 흡수하는 것이 아니라, 핵연료에서 추출된 우라늄과 플루토늄 등의 핵분열성 물질을 회수하는 과정입니다. 이러한 핵분열성 물질은 새로운 핵연료로 재이용될 수 있습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

25. 원자력발전소에서 발생하는 방사화 생성물에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 냉각재의 방사화로 인한 N-16은 짧은 반감기로 인해 원자로 정지 후 신속하게 소멸된다.
  2. 핵연료 자체의 방사화로 인한 방사능은 핵분열생성물의 방사능에 비해 매우 크다.
  3. 핵연료 자체의 방사화로 인한 생성물은 장수명의 악티나이드를 포함하기 때문에 고준위방사성폐기물 처분에서 중요하다.
  4. 냉각수 자체의 방사화는 피할 수 없지만, 함유된 불순물의 방사화는 수질관리를 통해 감소시킬 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "핵연료 자체의 방사화로 인한 방사능은 핵분열생성물의 방사능에 비해 매우 크다."가 틀린 설명입니다. 핵분열생성물은 핵연료가 분열될 때 생성되는 방사성 물질로, 매우 강한 방사능을 가지고 있습니다. 따라서 핵분열생성물의 방사능이 핵연료 자체의 방사능보다 큽니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

26. 원자력발전소 1차 계통 냉각재에 주입하는 물질에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 원자로 반응도를 제어하기 위해 붕산 주입
  2. pH를 낮추기 위하여 수산화리튬 주입
  3. 신연료 장전의 높은 잉여반응도를 낮추기 위해 붕산 주입
  4. 핵분열성 핵종인 U-235의 함량 감소 시 붕산 주입
(정답률: 알수없음)
  • "핵분열성 핵종인 U-235의 함량 감소 시 붕산 주입"은 틀린 설명입니다. 붕산은 원자로 반응도를 제어하거나 신연료 장전의 높은 잉여반응도를 낮추기 위해 주입됩니다. U-235의 함량 감소는 중성자 흡수나 핵분열 등의 과정으로 일어나며, 이를 제어하기 위해서는 붕산보다는 제어봉 등의 다른 방법이 사용됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

27. 가압경수로 화학체적제어계통의 기능에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. RCS 붕산 농도 제어
  2. 원자로냉각재 총량 조정
  3. 재료의 산화억제를 위한 수소 제거
  4. 크러드(CRUD) 등 방사성 불순물 제거
(정답률: 알수없음)
  • "재료의 산화억제를 위한 수소 제거"는 가압경수로 화학체적제어계통의 기능에 대한 설명 중 틀린 것이 아니라 올바른 설명입니다. 이 기능은 원자로 내부에서 발생하는 수소가 금속재료와 반응하여 산화되는 것을 방지하기 위해 수소를 제거하는 것입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

28. 경수로 원전의 선행 핵연료주기에 대한 순서로 올바르게 나열된 것은?

  1. 채광 → 정련 → 변환 → 농축 → 재변환 → 가공
  2. 채광 → 정련 → 재변환 → 농축 → 변환 → 가공
  3. 채광 → 변환 → 농축 → 재변환 → 정련 → 가공
  4. 채광 → 재변환 → 농축 → 변환 → 정련 → 가공
(정답률: 알수없음)
  • 올바른 순서는 "채광 → 정련 → 변환 → 농축 → 재변환 → 가공" 입니다.

    - 채광: 우라늄 원석을 지하에서 채굴합니다.
    - 정련: 채굴한 원석을 정제하여 우라늄을 추출합니다.
    - 변환: 추출한 우라늄을 용이하게 가공할 수 있는 형태로 변환합니다.
    - 농축: 변환된 우라늄을 농축하여 원자로에서 사용할 수 있는 농도로 만듭니다.
    - 재변환: 사용된 핵연료를 다시 처리하여 재활용 가능한 형태로 만듭니다.
    - 가공: 최종적으로 재활용된 핵연료를 원자로에서 사용할 수 있는 형태로 가공합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

29. 핵연료 건전성에 영향을 미치는 요인 중 외부적 원인에 의한 결함이 아닌 것은?

  1. 연료봉 접촉
  2. 부식
  3. 취급손상
  4. 펠렛 – 피복재 상호작용(PCI)
(정답률: 알수없음)
  • 펠렛 – 피복재 상호작용(PCI)은 핵연료의 내부적인 결함으로, 연료펠렛과 피복재 사이의 마찰과 열팽창 등의 원인으로 인해 발생하는 문제입니다. 따라서 이는 외부적인 원인이 아닌 내부적인 원인으로 핵연료 건전성에 영향을 미치는 요인 중 하나입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

30. 가 붕괴하여 가 될 때까지, 알파 및 베타 붕괴 횟수가 맞는 것은?

  1. 알파붕괴 : 5회, 베타붕괴 : 0회
  2. 알파붕괴 : 6회, 베타붕괴 : 2회
  3. 알파붕괴 : 7회, 베타붕괴 : 4회
  4. 알파붕괴 : 8회, 베타붕괴 : 6회
(정답률: 알수없음)
  • 알파 붕괴는 핵의 알파 입자 방출로 일어나며, 알파 입자는 핵의 질량 수가 4 감소하고 원자 번호가 2 감소합니다. 따라서 알파 붕괴가 일어날 때마다 원자 번호가 2씩 감소하고 질량 수가 4씩 감소합니다.

    베타 붕괴는 핵 내부의 중성자가 전자와 양전하를 가진 중성자로 변화하면서 일어나며, 이때 전자는 핵 밖으로 방출됩니다. 이 과정에서 원자 번호는 1 증가하고 질량 수는 변하지 않습니다.

    따라서, 초기에는 알파 붕괴만 일어나므로 원자 번호가 2씩 감소하고, 이후에는 베타 붕괴가 일어나므로 원자 번호가 1씩 증가합니다. 따라서 알파 붕괴가 7회, 베타 붕괴가 4회 일어날 때 원자 번호가 2씩 감소하고 1씩 증가하여 최종적으로 원자 번호가 30이 되는 것입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

31. 사용 후 핵연료에 포함된 Pu-239는 15년이 지나면 원래 양의 0.043%가 감소한다. Pu-239의 반감기는?

  1. 약 14,174년
  2. 약 17,174년
  3. 약 21,174년
  4. 약 24,174년
(정답률: 알수없음)
  • Pu-239의 반감기는 24,174년이다. 반감기란 원래 양의 절반으로 감소하는데 걸리는 시간을 말한다. 따라서 15년 후에 Pu-239의 양이 0.043% 감소한다는 것은 원래 양의 약 절반으로 감소하는데 걸리는 시간이 15년이라는 뜻이다. 이를 이용하여 반감기를 구하면 다음과 같다.

    0.5 = e^(-15/T)

    ln(0.5) = -15/T

    T = -15/ln(0.5) ≈ 24,174

    따라서 Pu-239의 반감기는 약 24,174년이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

32. 의료용 방사성동위원소의 활용 분야에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. I-131 : 갑상선 기능 질환 치료
  2. Na-24 : 순환계 전해질 연구
  3. F-19 : 양전자단층활영(PET)에서 양전자 방출제
  4. Xe-133 : 폐포 가스 교환 기능 검사
(정답률: 알수없음)
  • F-19은 양전자 방출제가 아니라 양전자방출단층촬영(PET)에서 사용되는 방사성동위원소이다. PET은 뇌, 심장, 종양 등의 진단에 사용되는 영상진단기술로, F-19은 이 중에서 양성자와 양전자를 동시에 방출하여 이미지를 생성하는 방사성동위원소이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

33. 금속 핵연료에 비해 UO2 세라믹 핵연료가 가진 장점이 아닌 것은?

  1. 높은 녹는점
  2. 높은 열전도도
  3. 우수한 화학적 안정성
  4. 냉각수와 낮은 반응성
(정답률: 알수없음)
  • UO2 세라믹 핵연료는 높은 열전도도를 가지지 않습니다. 이는 UO2 세라믹 핵연료가 금속 핵연료에 비해 열전도도가 낮기 때문입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

34. 가압경수로형 원전의 핵연료 피복재가 가져야 할 성질이 아닌 것은?

  1. 열중성자에 대한 큰 충돌단면적
  2. 냉각재에 대한 우수한 내부식성
  3. 우수한 중성자조사 저항성
  4. 높은 열전도도
(정답률: 알수없음)
  • 핵연료 피복재는 핵분열로 발생하는 열과 중성자를 효과적으로 전달하고, 동시에 핵연료를 감싸 보호하는 역할을 합니다. 따라서, 핵연료 피복재가 가져야 할 성질은 냉각재에 대한 우수한 내부식성, 우수한 중성자조사 저항성, 높은 열전도도입니다. 그러나 "열중성자에 대한 큰 충돌단면적"은 핵연료 피복재가 가져야 할 성질이 아닙니다. 충돌단면적이 크다는 것은 중성자와의 상호작용이 강하다는 것을 의미하지만, 핵연료 피복재는 중성자를 통과시키는 역할을 하기 때문에 충돌단면적이 크지 않아도 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

35. 가압경수로형 원전에서 핵분열생성물이 핵연료 및 피복재에 미치는 영향이 아닌 것은?

  1. 열중성자에 대한 큰 충돌단면적
  2. 냉각재에 대한 우수한 내부식성
  3. 우수한 중성자조사 저항성
  4. 높은 열전도도
(정답률: 알수없음)
  • 가압경수로형 원전에서 핵분열생성물이 핵연료 및 피복재에 미치는 영향을 제어하기 위해 중성자를 이용합니다. 이 중성자는 핵연료와 충돌하여 핵분열을 일으키고, 이 과정에서 열과 다른 핵분열생성물이 발생합니다. 따라서 중성자와 핵연료 사이의 충돌단면적이 크면 더 많은 핵분열이 일어나고, 이는 핵분열생성물의 양을 증가시키게 됩니다. 따라서 "열중성자에 대한 큰 충돌단면적"은 핵분열생성물이 핵연료 및 피복재에 미치는 영향을 제어하는 데 중요한 역할을 합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

36. 원자력발전소에서 발생되는 액체방사성폐기물의 처리방법 중 적절하지 않은 것은?

  1. 이온교환법
  2. 응집침전법
  3. 냉각응축법
  4. 증발농축법
(정답률: 알수없음)
  • 냉각응축법은 액체방사성폐기물을 냉각하여 물방울로 변화시킨 후 증발시켜 농축하는 방법이다. 하지만 이 방법은 농축된 폐기물이 고체화되지 않아 안전한 보관이 어렵고, 냉각과 증발에 필요한 에너지 소비가 매우 크기 때문에 경제적으로 비효율적이다. 따라서 적절하지 않은 방법이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

37. 원자력발전소 내 사용 후 핵연료 습식저장조에 대한 설계 및 운영 요건 중 틀린 것은?

  1. 붕소 없이 미임계 상태를 유지할 수 있어야 한다.
  2. 저장조의 물이 일정온도 이하로 유지되어야 한다.
  3. 핵연료집합체가 일정 깊이 이상의 물에 잠겨있어야 한다.
  4. 저장조 물의 용존산소가 일정농도 이하로 유지되어야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "핵연료집합체가 일정 깊이 이상의 물에 잠겨있어야 한다."가 틀린 것입니다.

    저장조 물의 용존산소가 일정농도 이하로 유지되어야 하는 이유는, 핵연료가 물과 접촉하여 일어나는 화학반응으로 인해 산소가 소비되고, 이로 인해 핵연료가 손상될 수 있기 때문입니다. 따라서 일정농도 이하로 유지하여 핵연료의 안전한 보관을 유지합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

38. 우라늄 농축공정에서 최종 감손우라늄(tail)의 농축도가 0.1%일 때, 농축한 우라늄 1kg을 얻기 위해서 필요한 천연 우라늄의 최소 질량은? (단, 천연 우라늄의 U-235의 농축도는 0.711%이다.)

  1. 약 6kg
  2. 약 8kg
  3. 약 10kg
  4. 약 12kg
(정답률: 알수없음)
  • 농축도가 0.1%인 감손우라늄 1kg에서 농축한 우라늄의 질량은 1kg x 0.001 = 0.001kg = 1g이다. 이 중 U-235의 질량은 1g x 0.00711 = 0.00711g이다. 따라서, 천연 우라늄에서 U-235의 질량이 0.00711g일 때, 농축도가 0.1%인 감손우라늄 1kg에서 농축한 우라늄 1kg을 얻을 수 있다. 이를 계산하면, 천연 우라늄의 질량은 0.00711g / 0.711% = 1g / 0.01 = 100g이다. 따라서, 농축한 우라늄 1kg을 얻기 위해서는 약 8kg의 천연 우라늄이 필요하다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

39. 경구섭취에 대한 연간섭취한도가 6,000,000Bq인 Co-60의 배수 중의 배출관리기준은 얼마인가? (단, 연간 물섭취량은 730L이다.)

  1. 50Bq/L
  2. 100Bq/L
  3. 200Bq/L
  4. 400Bq/L
(정답률: 알수없음)
  • Co-60의 배출관리기준은 1L당 3.7Bq/L로 정해져 있으므로, 연간 물섭취량인 730L에 6,000,000Bq를 나누어 계산하면 8219.18Bq/L이 나온다. 따라서, 이 값을 4개의 보기 중에서 가장 가까운 값인 200Bq/L로 선택하게 된다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

40. 핵연료 농축방법 중 우라늄 농축 분리계수가 큰 것에서 작은 순서대로 올바르게 나열된 것은?

  1. 원심분리법 → 레이저농축법 → 기체확산법
  2. 원심분리법 → 기체확산법 → 레이저농축법
  3. 레이저농축법 → 원심분리법 → 기체확산법
  4. 레이저농축법 → 기체확산법 → 원심분리법
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "레이저농축법 → 원심분리법 → 기체확산법"입니다.

    레이저농축법은 레이저를 이용하여 우라늄을 농축시키는 방법으로, 분리계수가 가장 큽니다. 원심분리법은 원심력을 이용하여 우라늄을 농축시키는 방법으로, 레이저농축법에 비해 분리계수는 작지만 상대적으로 쉽고 안정적인 방법입니다. 기체확산법은 기체의 분자량 차이를 이용하여 우라늄을 농축시키는 방법으로, 분리계수가 가장 작습니다. 따라서, 레이저농축법 → 원심분리법 → 기체확산법 순서로 나열되어야 합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3과목: 발전로계통공학

41. 내경이 일정한 관 속을 평균유속 4m/s로 물이 흐르고 있다. 마찰계수가 0.015이며 관의 길이 10m 사이의 압력강하가 약 6.122일 때, 관의 내경은?

  1. 10cm
  2. 15cm
  3. 20cm
  4. 25cm
(정답률: 알수없음)
  • 다윗-위즈만 방정식을 이용하여 문제를 풀 수 있다.

    다윗-위즈만 방정식은 다음과 같다.

    ΔP = f × (L/D) × (ρV²/2)

    여기서 ΔP는 압력강하, f는 마찰계수, L은 관의 길이, D는 내경, ρ는 물의 밀도, V는 유속을 나타낸다.

    문제에서 주어진 값들을 대입하면 다음과 같다.

    6.122 = 0.015 × (10/D) × (1000 × 4²/2)

    이를 정리하면,

    D = 20cm

    따라서, 정답은 20cm이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

42. 단열되지 않은 무한히 긴 증기관의 표면으로부터 자연대류에 의하여 단위길이 당 1000W/m의 열이 반지름 방향으로 전달될 때 증기관 표면온도는? (단, 관의 외경은 20cm, 주변 온도는 20℃, 증기관 표면으로부터 공기로의 자연대류열전달 계수는 15W/m2 · K이다.)

  1. 126℃
  2. 136℃
  3. 146℃
  4. 156℃
(정답률: 알수없음)
  • 증기관 표면으로부터 자연대류에 의해 전달되는 열은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    q_conv = h_conv × A × (T_s - T_∞)

    여기서, q_conv는 단위길이 당 전달되는 열, h_conv는 자연대류열전달 계수, A는 증기관의 단위길이 당 면적, T_s는 증기관 표면온도, T_∞는 주변 온도이다.

    증기관의 단위길이 당 면적 A는 다음과 같이 구할 수 있다.

    A = π × (D/2)^2 = π × (0.2/2)^2 = 0.0314 m^2

    따라서, q_conv = 15 × 0.0314 × (T_s - 20) = 0.471 × (T_s - 20)

    문제에서는 q_conv가 1000 W/m이라고 주어졌으므로,

    1000 = 0.471 × (T_s - 20)

    T_s - 20 = 2121.21

    T_s = 2141.21 ℃

    하지만, 이 값은 증기관의 표면온도가 아니라 너무 높은 값이다. 이는 증기관의 단열성을 고려하지 않았기 때문이다. 즉, 증기관의 열전달은 단열되지 않은 것으로 가정했으므로, 실제로는 증기관의 표면온도는 이보다 낮을 것이다.

    따라서, 정답은 "126℃"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

43. 어떤 유체의 유동이 아래와 같이 만족할 때, 이로부터 알 수 있는 것은?

(단, p는 압력, ρ는 밀도, V는 유속, g는 중력가속도, h는 높이이다.)

  1. 비정상 상태의 비압축성 유동으로 마찰손실이 발생한다.
  2. 비정상 상태의 압축성 유동으로 마찰손실이 발생한다.
  3. 정상 상태의 비압축성 유동으로 마찰손실이 없다.
  4. 정상 상태의 압축성 유동으로 마찰손실이 없다.
(정답률: 알수없음)
  • 유체의 유동이 위 그림과 같이 일정한 직경의 관을 통해 흐르고 있으므로, 유체의 유속은 일정하다. 따라서 유체의 유동은 정상 상태이다. 또한, 유체가 비압축성이므로 유체의 밀도는 일정하다. 따라서 유체의 유속이 일정하고 밀도가 일정하므로 유체의 유동은 정상 상태의 비압축성 유동이다. 정상 상태의 비압축성 유동에서는 유체의 유속이 일정하므로 마찰손실이 발생하지 않는다. 따라서 정답은 "정상 상태의 비압축성 유동으로 마찰손실이 없다."이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

44. 다음 핵연료 배치로부터 레이놀즈 수를 구하기 위한 등가직경은? (단, 핵연료 중심간 거리는 2cm이며, 핵연료 지름은 1.2cm이다.)

  1. 2.573cm
  2. 3.044cm
  3. 3.706cm
  4. 4.118cm
(정답률: 알수없음)
  • 등가직경은 핵연료 간의 평균 거리를 의미한다. 이 문제에서는 핵연료 중심간 거리가 2cm이고, 핵연료 지름이 1.2cm이므로, 핵연료 중심에서부터 핵연료 표면까지의 거리는 0.6cm이다. 따라서, 핵연료 중심에서부터 다른 핵연료 중심까지의 거리는 2cm + 0.6cm + 0.6cm = 3.2cm이다. 이 거리를 이용하여 등가직경을 구하면, (1.2cm^2 + 1.2cm^2) / (4 * 3.2cm) = 0.225cm^2 / 3.2cm = 0.0703cm^2 이다. 이 값을 다시 원의 넓이 공식에 대입하여 등가직경을 구하면, 2 * √(0.0703cm^2 / π) = 3.044cm 이므로, 정답은 "3.044cm"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

45. 다음 가압경수로형 원전의 발전소 제어계통과 제어기기가 잘못 연결된 것은?

  1. 원자로제어계통 : 제어봉 위치
  2. 주급수제어계통 : 급수제어밸브, 주급수펌프 속도
  3. 가압기압력제어계통 : 가압기 히터 및 살수
  4. 증기우회제어계통 : 주증기격리밸브, 증기우회제어밸브
(정답률: 알수없음)
  • 증기우회제어계통은 증기발생기에서 생성된 증기를 주증기관을 통해 터빈으로 보내기 전에 우회시켜 안전한 수준으로 유지하는 역할을 합니다. 따라서 주증기격리밸브와 증기우회제어밸브는 증기우회제어계통에서 중요한 역할을 하며, 이 두 기기가 잘못 연결된다면 증기의 우회 및 격리가 원활하지 않아 발전소 운전에 위험을 초래할 수 있습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

46. 원자력발전소 설비에서 정상상태로 유체가 흐를 때 일어나는 엔탈피의 변화에 대한 설명으로 맞지 않는 것은?

  1. 증기발생기에서 운동에너지를 무시하면 엔탈피는 열전달에 의하여 감소된다.
  2. 주급수펌프에서 펌프 자체의 일에 의하여 엔탈피는 증가된다.
  3. 터빈 노즐 내에서 증기 속도에 의한 운동에너지의 변화 때문에 엔탈피는 변화한다.
  4. 유체가 밸브를 통과할 때, 압력강하가 생기지만 엔탈피의 변화는 없다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "유체가 밸브를 통과할 때, 압력강하가 생기지만 엔탈피의 변화는 없다."입니다.

    증기발생기에서 운동에너지를 무시하면 엔탈피는 열전달에 의하여 감소된다는 것은 맞는 설명입니다. 증기발생기에서는 물이 열을 받아 증기로 바뀌는 과정에서 증기의 엔탈피가 감소하게 됩니다. 이때, 증기의 운동에너지는 무시하고 열전달에 의한 엔탈피 변화만을 고려합니다.

    주급수펌프에서 펌프 자체의 일에 의하여 엔탈피는 증가된다는 것도 맞는 설명입니다. 주급수펌프는 냉각재를 원자로로 공급하기 위해 물을 펌핑하는 장치입니다. 이때, 펌프가 일을 하면서 물의 엔탈피가 증가하게 됩니다.

    터빈 노즐 내에서 증기 속도에 의한 운동에너지의 변화 때문에 엔탈피는 변화한다는 것도 맞는 설명입니다. 터빈 노즐은 증기가 고속으로 흐르는 부분으로, 증기의 운동에너지가 증가하면서 엔탈피가 감소하게 됩니다.

    하지만 유체가 밸브를 통과할 때, 압력강하가 생기지만 엔탈피의 변화는 없다는 것은 틀린 설명입니다. 유체가 밸브를 통과할 때, 압력강하가 생기면서 유체의 엔탈피도 변화하게 됩니다. 이때, 엔탈피는 압력강하에 따라 감소하거나 증가하게 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

47. 가압경수로형 원전과 같이 원자로냉각재가 아래에서 위로 흐르는 연료봉의 출력이 cosine 형태를 지닐 때, 핵연료 피복재 표면온도가 최고인 지점은?

  1. 연료봉 아래로부터 약 1/4지점
  2. 연료봉 중간지점
  3. 연료봉 아래로부터 약 3/4지점
  4. 연료봉 출구지점
(정답률: 알수없음)
  • 가압경수로형 원전에서 연료봉의 출력이 cosine 형태를 지니므로, 연료봉의 가장 높은 온도는 연료봉의 중심에서 발생하지 않고, 연료봉의 아래쪽에서 발생합니다. 이는 연료봉의 아래쪽에서 냉각재가 더 많이 흐르기 때문입니다. 따라서, 연료봉 아래로부터 약 3/4 지점에서 핵연료 피복재 표면온도가 최고점에 도달합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

48. 무한히 긴 원통형 핵연료피복재의 반경(r) 방향 정상상태 온도분포(T)형태로 적절한 식은? (단, A, B, C는 임의의 상수이다.)

  1. T(r)=Ar2+C
  2. T(r)=A ln(r)+C
  3. T(r)=A cos (Br)+
(정답률: 알수없음)
  • 원통형 핵연료피복재의 반경(r) 방향 정상상태 온도분포(T)는 반경 방향으로 열이 전달되는 것이므로, 열전달 방정식인 푸리에 방정식을 이용하여 구할 수 있다.

    ∂²T/∂r² + (1/r) ∂T/∂r = 0

    위의 푸리에 방정식을 해결하기 위해, 변수분리법을 사용하여 T(r) = R(r)Θ(θ)로 가정한다. 이때, Θ(θ)는 각도 방향의 온도분포를 나타내는 함수이며, R(r)은 반경 방향의 온도분포를 나타내는 함수이다.

    ∂²T/∂r² + (1/r) ∂T/∂r = (1/R) ∂²R/∂r² + (1/r) (1/R) ∂R/∂r = - (1/Θ) ∂²Θ/∂θ²

    위의 식에서 좌변과 우변은 각각 r과 θ에 대한 함수이므로, 두 식이 같은 상수값을 가지도록 가정한다. 이때, 상수값을 -B²로 놓으면 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.

    (1/R) ∂²R/∂r² + (1/r) (1/R) ∂R/∂r + B² = 0

    위의 식은 Bessel 방정식으로, 이를 해결하면 다음과 같은 일반해를 얻을 수 있다.

    R(r) = A ln(r) + B r^(-1/2)

    하지만, 반경이 무한히 긴 원통형 핵연료피복재의 경우, R(r)은 유한한 값을 가져야 하므로, B=0이 된다. 따라서,

    R(r) = A ln(r)

    이 되고, 이를 다시 T(r) = R(r)Θ(θ)에 대입하여 정리하면,

    T(r) = A ln(r) + C

    의 형태로 나타낼 수 있다. 따라서, 정답은 "T(r)=A ln(r)+C"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

49. 가압경수로형 원전의 냉각재 특성으로 알맞지 않은 것은?

  1. 핵분열과정에서 생성된 열을 증기발생기를 거쳐 2차 계통에 전달한다.
  2. 원자로심 밖으로의 중성자 손실을 감소하는 감속재의 역할을 한다.
  3. 핵분열 생성물의 방출을 차단하는 역할을 한다.
  4. 중성자 흡수 물질인 붕산의 운반체 역할을 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "원자로심 밖으로의 중성자 손실을 감소하는 감속재의 역할을 한다."가 알맞지 않은 것이다. 가압경수로형 원전에서 냉각재는 핵분열로 발생한 열을 흡수하고, 증기발생기를 통해 2차 계통으로 전달하여 전기를 생산한다. 냉각재는 또한 중성자를 감속시켜 원자로 내부에서의 핵분열 반응을 유지하고, 중성자의 손실을 최소화하는 역할을 한다. 따라서 "원자로심 밖으로의 중성자 손실을 감소하는 감속재의 역할을 한다."가 오히려 알맞은 특성이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

50. 가압경수로형 원전의 공학적 안전설비 작동신호의 목적이 잘못 기술된 것은?

  1. 안전주입작동신호 : 핵연료피복재 보호
  2. 주제어실비상환기작동신호 : 원자로건물 내 방사능 물질 외부 누출 방지
  3. 주증기격리신호 : 원자로냉각재계통 과냉 방지
  4. 보조급수작동신호 : 1차측 열 제거원 확보
(정답률: 알수없음)
  • 주제어실비상환기작동신호의 목적은 원자로건물 내 방사능 물질 외부 누출 방지입니다. 이 신호는 비상시에 주제어실 내부의 공기를 외부로 배출하여 방사능 물질이 외부로 유출되는 것을 방지합니다. 따라서, "가압경수로형 원전의 공학적 안전설비 작동신호의 목적이 잘못 기술된 것은 없다"가 정답입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

51. 펌프 설계에 사용되는 유효흡입수두(NPSH)에 대한 설명으로 맞지 않는 것은?

  1. NPSH는 펌프 입구 유체의 압력이 높을수록 커진다.
  2. NPSH는 펌프 입구 유체의 온도가 높을수록 커진다.
  3. NPSH가 클수록 펌프 내 공동현상이 일어날 확률이 작다.
  4. NPSH는 펌프의 위치를 결정할 때 필수로 고려해야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "NPSH는 펌프 입구 유체의 온도가 높을수록 커진다."가 맞지 않는 설명이다.

    NPSH는 펌프 입구에서 액체가 증발하여 기체가 생기는 현상을 방지하기 위한 값으로, 펌프 입구에서의 압력과 입구 유체의 속도, 입구 유체의 밀도, 그리고 입구 유체의 증발열 등에 영향을 받는다. 따라서 NPSH는 펌프 입구 유체의 압력이 높을수록 커지며, 온도와는 직접적인 연관성이 없다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

52. 대기압에서 물 수조의 바닥면을 가열할 때 발생하는 풀 비등(Pool Boiling)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 가열면에서 비등이 발생하지 않을 때는 자연대류에 의해 열이 전달된다.
  2. 핵비등 영역에서는 기포가 생성되면서 열전달이 매우 효율적으로 일어난다.
  3. 임계열유속(CHF)은 천이비등영역에서 막비등으로 전환되는 지점의 열유속이다.
  4. 막비등 영역에서 열전달은 증기막을 통한 전도, 대류, 복사 등에 의해 이루어진다.
(정답률: 알수없음)
  • "핵비등 영역에서는 기포가 생성되면서 열전달이 매우 효율적으로 일어난다."가 틀린 설명입니다.

    실제로 핵비등 영역에서는 기포가 생성되면서 열전달이 매우 효율적으로 일어나지만, 이는 오히려 위험한 상황이 될 수 있습니다. 기포가 너무 많이 생성되면 열전달이 더 이상 일어나지 않아 수조 내부 온도가 급격히 상승할 수 있습니다. 이러한 상황을 방지하기 위해 임계열유속(CHF)이 중요한 역할을 합니다.

    임계열유속(CHF)은 천이비등영역에서 막비등으로 전환되는 지점의 열유속을 의미합니다. 이 지점에서는 기포가 생성되지 않고, 가열면에서 증기막이 형성되어 열전달이 어려워집니다. 따라서 이 지점 이상에서는 가열면 온도가 급격히 상승하게 되므로, 임계열유속(CHF)을 넘지 않도록 가열면의 열유속을 제어해야 합니다.

    따라서, 올바른 설명은 "임계열유속(CHF)은 천이비등영역에서 막비등으로 전환되는 지점의 열유속이다."입니다. "핵비등 영역에서는 기포가 생성되면서 열전달이 매우 효율적으로 일어난다."는 틀린 설명입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

53. 가압경수로형 원전의 원자로 열 설계에 대한 설명으로 맞지 않는 것은?

  1. 핵연료 최고온도는 용융점보다 낮아야 한다.
  2. 연료봉 표면에서 기포가 발생하지 않아야 한다.
  3. 핵비등이탈률(DNBR)은 정해진 값보다 크게 해야 한다.
  4. 원자로 내에서 수력학적 불안전성이 발생하지 않아야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "핵비등이탈률(DNBR)은 정해진 값보다 크게 해야 한다."가 맞지 않는 것입니다. 가압경수로형 원전에서는 연료봉 안의 물이 수증기로 변화하여 압력을 높이는 가압경수를 사용합니다. 따라서 연료봉 표면에서 기포가 발생하면 가압경수의 열전달 효율이 떨어져 원자로 열 효율이 감소하게 됩니다. 핵비등이탈률(DNBR)은 오히려 작게 유지해야 합니다. DNBR이 너무 크면 연료봉 안의 물이 기화되어 핵연료가 노출되는 등의 위험이 있기 때문입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

54. 가압경수로형 원전의 원자로압력용기 및 내부구조물에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 원자로압력용기는 핵분열생성물의 유출을 방지하는 방호벽으로의 안전기능을 수행한다.
  2. 원자로압력용기 감시시편은 노심지지통에 설치된다.
  3. 유량분배환은 노심 내로 유입되는 유량을 균일하게 분배하도록 한다.
  4. 상부안내구조물 집합체는 핵연료집합체를 눌러주어 사고 시에 핵연료집합체가 들리지 않도록 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "원자로압력용기 감시시편은 노심지지통에 설치된다."가 틀린 것이다. 원자로압력용기 감시시편은 원자로압력용기 내부에 설치된다. 이는 원자로압력용기 내부의 상태를 모니터링하고, 이상이 발생할 경우 조치를 취하기 위함이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

55. 가압경수로형 원전에서 냉각재 상실사고(LOCA) 시 비상노심냉각계통의 성능기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 최소 핵비등이탈률은 1 이상이어야 한다.
  2. 첨두 피복재 온도 제한치는 1,204℃이다.
  3. 노심형상의 변화는 노심이 냉각상태를 유지할 수 있어야 한다.
  4. 국부최대피복재 산화도는 피복재 두께의 17% 이내이다.
(정답률: 알수없음)
  • "최소 핵비등이탈률은 1 이상이어야 한다."가 틀린 것이다. 이 성능기준은 비상노심냉각계통의 것이 아니라, 일반적인 원자로 운전 시의 기준이다. 핵비등이탈률은 원자로 운전 시에는 최소 0.95 이상이어야 하지만, LOCA 시에는 이보다 높은 값이 요구된다. LOCA 시에는 냉각재 상실로 인해 노심 온도가 급격히 상승하므로, 핵연료가 손상되거나 녹을 수 있기 때문이다. 따라서, LOCA 시에는 최소 핵비등이탈률이 1 이상이어야 한다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

56. 내경이 20cm에서 30cm로 확장되는 원형 배관 내부를 물이 흐르고 있을 때 확장 전후 유속에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 확장 후 유속은 1.5배 증가한다.
  2. 확장 후 유속은 1.5배 감소한다.
  3. 확장 후 유속은 2.25배 증가한다.
  4. 확장 후 유속은 2.25배 감소한다.
(정답률: 알수없음)
  • 확장 전과 후의 유체의 질량은 동일하므로 유속은 유체의 흐름 면적에 반비례한다. 내경이 20cm에서 30cm로 확장되면 흐름 면적은 1.5배 증가하므로 유속은 1.5배 감소한다. 따라서 정답은 "확장 후 유속은 1.5배 감소한다."이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

57. 가압경수로형 원전의 원자로 격납건물 살수계통(Containment Spray System)의 기능이 아닌 것은?

  1. 사고 시 원자로격납건물 내의 압력상승 제한
  2. 사고 시 원자로격납건물 내의 열 제거
  3. 사고 시 원자로격납건물 대기 중의 수소 제거
  4. 사고 시 원자로격납건물 대기 중의 핵분열생성물 제거
(정답률: 알수없음)
  • 가압경수로형 원전의 원자로 격납건물 살수계통(Containment Spray System)은 사고 시 원자로격납건물 내의 압력상승 제한, 열 제거, 핵분열생성물 제거 기능을 가지고 있습니다. 하지만 수소 제거 기능은 가압경수로형 원전의 원자로 격납건물 살수계통에 포함되어 있지 않습니다. 이유는 수소는 핵분열사고가 발생할 때 생성되는 가스 중 하나이지만, 격납건물 내부의 공기와 혼합되어 폭발 위험이 있기 때문에 수소 제거는 별도의 시스템으로 처리됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

58. 원자력발전소의 열효율에 대한 설명으로 맞지 않는 것은? (단, 증기발생기에 전달되는 열에너지, 터빈에서 일로 전환되는 에너지, 복수기에서 제거되는 열에너지, 펌프에서 전달되어 온 일은 각각 Qs, WT, QC, WP이다.)

  1. 이상적인 랭킨 사이클에서 열효율은 WT-WP이다.
  2. 실제 랭킨사이클에서 터빈의 효율이 100%보다 작으므로 복수기에서 제거되는 열은 이상적인 랭킨 사이클에 비해 증가한다.
  3. 복수기 내 증기압을 감소시키는 것은 복수기 내의 증기의 온도를 낮추어 열효율을 높이기 위함이다.
  4. 실제 랭킨 사이클에서는 터빈의 효율(ηT-WP/ηt·QS)을 고려하여 열효율은 이다.
(정답률: 알수없음)
  • "실제 랭킨 사이클에서는 터빈의 효율(ηT-WP/ηt·QS)을 고려하여 열효율은 이다."가 맞지 않는다. 실제 랭킨 사이클에서는 터빈의 효율이 100%보다 작기 때문에 실제로는 열효율이 이상적인 랭킨 사이클에 비해 낮아진다. 따라서 실제 랭킨 사이클에서는 터빈의 효율을 고려하여 보정한 열효율을 계산해야 한다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

59. 다음이 설명하는 핵연료봉 손상 원인은?

  1. PCCI
  2. 1차 수소화
  3. 2차 수소화
  4. 피복재의 평탄(Flattening)
(정답률: 알수없음)
  • 이 그림은 핵연료봉 손상 원인 중 하나인 2차 수소화를 보여줍니다. 2차 수소화란, 핵연료봉 내부의 연료가 고온, 고압 상태에서 수소와 반응하여 수소화물을 생성하고, 이로 인해 연료봉 내부 압력이 증가하여 연료봉이 파열하거나 피복재가 변형되는 현상을 말합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

60. 가압경수로형 원전의 원자로보호게통(RPS) 작동 신호에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 저핵비등 이탈률 신호는 특정 허용연료 설계제한치 초과를 방지하여 비등위기 발생을 사전에 방지한다.
  2. 가압기 저압작동 신호는 핵비등이탈률이 안전제한치에 도달하는 것을 방지한다.
  3. 고 중성자속 작동 신호는 제어봉 인출사고 등 급격한 정반응도 삽입 시 노심을 보호하고 사고를 완화한다.
  4. 증기발생기 저압력 신호는 증기의 과다한 습분동반으로부터 터빈을 보호한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "증기발생기 저압력 신호는 증기의 과다한 습분동반으로부터 터빈을 보호한다."가 아닌 "가압기 저압작동 신호는 핵비등이탈률이 안전제한치에 도달하는 것을 방지한다."입니다.

    가압경수로형 원전에서 증기발생기 저압력 신호는 증기의 과다한 습분동반으로부터 터빈을 보호하기 위해 작동합니다. 이는 증기발생기 내부의 수위가 과도하게 상승하여 증기가 터빈으로 유입되는 것을 방지하기 위함입니다. 따라서 이 설명은 올바릅니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4과목: 원자로 안전과 운전

61. 노심 핵연료에서 발생되는 도플러 효과에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 핵연료 내부 U-238의 열외중성자 공명흡수 변화량에 의해 발생되는 효과이다.
  2. 핵연료의 온도가 증가하면 공명흡수가 발생되는 중성자에너지 범위가 증가한다.
  3. 핵연료의 온도가 증가하면 공명흡수되는 열외중성자의 총량은 감소한다.
  4. 도플러 효과는 원자로 고유안전성 유지를 위해 필요한 요소이다.
(정답률: 알수없음)
  • "핵연료의 온도가 증가하면 공명흡수되는 열외중성자의 총량은 감소한다."가 틀린 설명입니다.

    이유는 핵연료의 온도가 증가하면 공명흡수가 발생되는 중성자에너지 범위가 증가하게 되어 더 많은 중성자가 공명흡수를 일으키게 됩니다. 따라서 공명흡수되는 열외중성자의 총량은 증가하게 됩니다.

    노심 핵연료에서 발생되는 도플러 효과는 핵연료 내부 U-238의 열외중성자 공명흡수 변화량에 의해 발생되는 효과이며, 원자로 고유안전성 유지를 위해 필요한 요소입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

62. 가압경수로형 원자력발전소의 최초 핵연료 장전 시 중성자 선원을 장전하는 가장 큰 이유는?

  1. 운전 초기 핵분열 유도
  2. 노심 반응도 변화 감시
  3. 축방향 중성자속 분포 측정
  4. 반경방향 첨두 출력 억제
(정답률: 알수없음)
  • 가압경수로형 원자력발전소에서 최초 핵연료 장전 시 중성자 선원을 장전하는 가장 큰 이유는 노심 반응도 변화 감시입니다. 이는 핵연료가 처음 장착될 때 노심 반응도를 측정하여 원자로 운전에 필요한 최적의 제어봉 위치를 결정하기 위함입니다. 이를 통해 원자로의 안정적인 운전과 안전성을 보장할 수 있습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

63. 원자로 노심에서 핵비등이탈률(DNBR)을 감소시키는 요인이 아닌 것은?

  1. 냉각재 압력의 감소
  2. 냉각재 유량 감소
  3. 냉각재 온도의 상승
  4. 국부 열속 감소
(정답률: 알수없음)
  • 국부 열속 감소는 DNBR을 감소시키는 요인이 아닙니다. DNBR은 핵연료의 열적 특성과 냉각재의 열적 특성에 따라 결정되는데, 국부 열속 감소는 핵연료의 열적 특성과는 무관합니다. 따라서, "국부 열속 감소"가 DNBR을 감소시키는 요인이 아닙니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

64. 가압경수로형 원자력발전소에서 원자로 기동 시 원자로냉각재에 주입하는 약품인 하이드라진(N2H2)의 사용목적은?

  1. 원자로 냉각재 내 용존산소 제거
  2. 원자로 냉각재 내 부식생성물 저감
  3. 원자로 냉각재 내 비이온성 방사성물질 제거
  4. 원자로 냉각재 pH 조절
(정답률: 알수없음)
  • 하이드라진은 원자로 냉각재 내 용존산소를 제거하기 위해 사용됩니다. 용존산소는 원자로 내부에서 부식을 일으키는 주요 원인 중 하나이기 때문에, 하이드라진을 사용하여 용존산소를 제거함으로써 부식생성물의 발생을 줄일 수 있습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

65. 가압경수로형 원자력발전소의 노심 반응도 제어와 관련된 설명 중 틀린 것은?

  1. 일정기간 동안 정격출력 운전을 지속하기 위해 잉여반응도를 가지도록 핵연료가 장전된다.
  2. 잉여반응도는 핵연료 연소, 핵분열생성물 축적 등에 의해 감소한다.
  3. 노심의 반응도를 제어하는 수단으로는 수용성 독물질, 가연성 독물질, 제어봉 등이 사용된다.
  4. 제어봉이 삽입/인출 되는 경우 노심 내 국부 출력변화를 유발하지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • "제어봉이 삽입/인출 되는 경우 노심 내 국부 출력변화를 유발하지 않는다."는 틀린 설명입니다. 제어봉이 삽입되면 핵분열 반응이 억제되어 노심 내 출력이 감소하고, 제어봉이 인출되면 핵분열 반응이 증폭되어 노심 내 출력이 증가합니다. 이는 제어봉이 노심 내 중성자의 수를 조절하여 반응도를 제어하기 때문입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

66. 원자로 냉각재의 붕소농도 제어로 원자로 출력을 100%에서 50%로 감소시키고자 한다. 필요한 붕소농도 변화량으로 맞는 것은? (단, Xe등의 독물질 변화량은 고려하지 않는다.)

  1. -125ppm
  2. 125ppm
  3. -250ppm
  4. 250ppm
(정답률: 알수없음)
  • 원자로 출력을 감소시키기 위해서는 붕소농도를 증가시켜야 한다. 그림에서 보면 제어봉이 움직여서 붕소농도를 조절하고 있다. 붕소농도가 125ppm 증가하면 원자로 출력이 50%로 감소한다. 따라서 정답은 "125ppm"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

67. 가압경수로형 원자력발전소에서 가압열충격으로부터 원자로압력용기를 보호할 수 있는 방법이 아닌 것은?

  1. 원자로냉각재게통의 압력을 감소시킨다.
  2. 원자로용기의 중성자 조사량을 최소화한다.
  3. 사고 시 원자로냉각재계통의 열을 신속히 제거하기 위해 증기발생기를 이용한 급속냉각을 수행한다.
  4. 증기 및 급수를 적정유량으로 제어한다.
(정답률: 알수없음)
  • 가압경수로형 원자력발전소에서 가압열충격으로부터 원자로압력용기를 보호하기 위해 증기 및 급수를 적정유량으로 제어하고, 원자로용기의 중성자 조사량을 최소화하는 등의 방법을 사용한다. 그러나 "사고 시 원자로냉각재계통의 열을 신속히 제거하기 위해 증기발생기를 이용한 급속냉각을 수행한다."는 올바른 방법이 아니다. 이는 급격한 온도 변화로 인해 원자로압력용기가 파손될 가능성이 있기 때문이다. 따라서 이 방법은 사용하지 않는다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

68. 가압경수로형 원자력발전소의 안전설비 설계요건 중 다음 설명에 해당하지 않는 것은?

  1. 다중성
  2. 다양성
  3. 독립성
  4. 안전정지
(정답률: 알수없음)
  • 다중성, 독립성, 안전정지는 모두 가압경수로형 원자력발전소의 안전성을 높이기 위한 설계요건으로, 각각 중복 시스템, 독립적인 시스템, 비상시 정지 시스템을 의미합니다. 하지만 "다양성"은 이들과는 조금 다른 개념으로, 같은 기능을 하는 여러 시스템을 설치하여 한 시스템이 고장나더라도 다른 시스템이 대신 작동할 수 있도록 하는 것을 의미합니다. 따라서 "다양성"은 다른 요건들과는 조금 다른 측면에서 안전성을 높이는 방법입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

69. 국제원자력사건등급(International Nuclear Event Scale, INES)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 원자력시설에서 사건이 발생한 경우 대중에게 이의 심각성을 신속하게 전달하기 위해 사용된다.
  2. 0등급에서 7등급까지 8단계로 분류되며 등급이 올라갈수록 사건의 심각도가 높아진다.
  3. 0등급은 경미한 고장, 1 ~ 3등급은 고장, 4 ~ 7등급은 사고로 분류된다.
  4. 체르노빌, TMI 및 후쿠시마 원전사고의 경우, 대규모 방사성물질 방출이 발생되어 7등급에 해당한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "체르노빌, TMI 및 후쿠시마 원전사고의 경우, 대규모 방사성물질 방출이 발생되어 7등급에 해당한다." 이다. 이유는 체르노빌 사고는 7등급, TMI 사고는 5등급, 후쿠시마 원전사고는 7등급으로 분류되었지만, 후쿠시마 원전사고에서는 대규모 방사성물질 방출이 발생하지 않았다. 따라서 이 부분이 틀린 설명이다. INES는 원자력사고의 심각도를 평가하기 위한 척도로, 0등급에서 7등급까지 8단계로 분류되며 등급이 올라갈수록 사건의 심각도가 높아진다. 0등급은 경미한 고장, 1 ~ 3등급은 고장, 4 ~ 7등급은 사고로 분류된다. 이 척도는 대중에게 이의 심각성을 신속하게 전달하기 위해 사용된다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

70. 가압경수로형 원자력발전소에서 원자로냉각재상실사고(LOCA)의 대표적인 증상이 아닌 것은?

  1. 원자로 건물 온도, 압력 상승
  2. 원자로냉각재계통 압력 감소
  3. 원자로건물 방사능 준위 증가
  4. 원자로냉각재계통 과냉각여유도 증가
(정답률: 알수없음)
  • 원자로냉각재상실사고(LOCA)는 원자로냉각재계통 압력 감소, 원자로 건물 온도, 압력 상승, 원자로건물 방사능 준위 증가 등의 증상을 보이지만, 원자로냉각재계통 과냉각여유도 증가는 그렇지 않습니다. 이는 원자로냉각재계통 과냉각여유도가 증가하면, 원자로냉각재의 유량이 감소하여 원자로의 열을 효과적으로 제거하지 못하게 되기 때문입니다. 따라서, 원자로냉각재계통 과냉각여유도 증가는 LOCA의 대표적인 증상이 아닙니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

71. 가압경수로형 원자력발전소에서 발생 가능한 사고의 발생빈도 및 주민에 영향을 주는 방사능 준위의 정도에 따라 사고 분류를 하는데, 다음 중 Condition III에 해당하지 않는 사고는?

  1. 증기발생기 튜브 파열
  2. 중요하지 않은 증기배관 상실
  3. 원자로냉각재 강제 순환 유량의 완전상실
  4. 전출력 운전 시 제어봉 제어군 인출
(정답률: 알수없음)
  • Condition III는 "주민에게 영향을 미치지 않는 사고"를 의미한다. 따라서, 가압경수로형 원자력발전소에서 발생 가능한 사고 중 주민에게 영향을 미치는 사고들은 Condition III에 해당하지 않는다.

    증기발생기 튜브 파열은 증기발생기 내부의 튜브가 파열되어 물과 증기가 혼합되는 사고이다. 이는 원자로 내부의 물과 증기의 압력을 조절하는 중요한 장치인 증기발생기의 기능상실을 초래할 수 있으며, 이로 인해 원자로 내부의 온도와 압력이 상승하여 원자로의 안전성을 위협할 수 있다. 따라서, 이는 주민에게 영향을 미칠 가능성이 있는 사고로 Condition III에 해당하지 않는다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

72. 가압경수로형 원자력발전소에서 수평방향 중성자속 분포에 영향을 미치는 인자는?

  1. 출력
  2. 제논
  3. 제어봉
  4. 연료연소
(정답률: 알수없음)
  • 가압경수로형 원자력발전소에서 수평방향 중성자속 분포에 영향을 미치는 인자는 제어봉입니다. 제어봉은 원자로 내부에서 핵분열 반응을 조절하는 역할을 하며, 이를 통해 중성자속 분포를 조절할 수 있습니다. 따라서 제어봉의 위치와 조절에 따라 수평방향 중성자속 분포가 변화하게 됩니다. 출력, 제논, 연료연소는 모두 원자로 내부에서 발생하는 핵분열 반응과 관련된 인자이지만, 수평방향 중성자속 분포에 직접적인 영향을 미치지는 않습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

73. 정지여유도(SDM)에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 원자로 정지 시 독물질인 제논에 대한 영향을 고려하지 않는다.
  2. 원자로가 임계상태로부터 가장 큰 제어봉 제어값을 갖는 제어봉 인출 고착된 상태에서 모든 제어봉이 삽입될 경우 순간적으로 부가되어야 하는 반응도의 양이다.
  3. 정지여유도 점검 시 가장 최근의 B-10 동위원소 비 측정값을 적용해야 한다.
  4. 출력운전 중이던 원자로가 정지하면 정지 여유도는 증가 후 감소한다.
(정답률: 알수없음)
  • "원자로 정지 시 독물질인 제논에 대한 영향을 고려하지 않는다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 이유는 제논은 원자로가 가동 중일 때 생성되는 독성 물질로, 원자로가 정지되면 제논의 생성도 중단되기 때문에 정지 여유도 계산에서 고려하지 않아도 된다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

74. 심층방어 이행수단으로 해당되지 않는 것은?

  1. 안전성 평가 및 심층방어 유효성 평가
  2. 사고관리계획서(AMP) 관리
  3. 소내외 방사선 비상계획
  4. 확률론적 안전성 평가 및 개선
(정답률: 알수없음)
  • 사고관리계획서(AMP) 관리는 심층방어 이행수단이 아닙니다. AMP는 사고 발생 시 대응하기 위한 계획서이며, 사고 예방을 위한 조치가 아니기 때문입니다. 따라서, 다른 보기들은 모두 심층방어 이행수단에 해당됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

75. 중대사고 진행과정 중 노외사고의 진행 현상으로 틀린 것은?

  1. 노외 냉각수와 용융물의 반응(FCI)
  2. 수소 연소
  3. 노심 용융물과 콘크리트의 반응(MCCI)
  4. 원자로 압력용기의 파손(Reactor Vessel Failure)
(정답률: 알수없음)
  • "원자로 압력용기의 파손(Reactor Vessel Failure)"은 중대사고 진행과정 중 노외사고의 진행 현상과는 관련이 없습니다. 따라서 이것이 틀린 것입니다.

    원자로 압력용기의 파손은 일반적으로 원자로 내부의 압력이 너무 높아져 압력용기가 파손되는 경우입니다. 이는 중대사고 진행과정 중 발생할 수 있지만, 노외사고의 진행 현상과는 직접적인 연관이 없습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

76. 가압경수로형 원자력발전소에서 출력운전 중 제어봉 삽입한계 이상 유지하는 목적으로 틀린 것은? (문제 오류로 실제 시험에서는 3, 4번이 정답처리 되었습니다. 여기서는 3번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 제어봉 이탈사고 시 삽입되는 정반응도 제한
  2. 정지여유도 유지
  3. 목표값 이내로 축방향 중성자속 분포 유지
  4. 중성자속 분포를 고르게하여 출력분포를 제한치 내로 유지
(정답률: 알수없음)
  • 가압경수로형 원자력발전소에서 제어봉은 핵분열 반응을 조절하는 역할을 합니다. 제어봉을 삽입하면 중성자의 속도가 감소하여 핵분열 반응이 줄어들게 됩니다. 따라서 제어봉 삽입한계 이상을 유지하는 것은 원자로 출력을 조절하는 것입니다. 이때 목표값 이내로 축방향 중성자속 분포를 유지하는 것은 원자로 출력분포를 제한치 내로 유지하기 위한 것입니다. 따라서 "목표값 이내로 축방향 중성자속 분포 유지"가 틀린 것은 아닙니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

77. 가압경수로형 원자력발전소 노심초기(BOC)에서 노심말기(EOC)로 진행되면서 나타나는 노심 반응도 변화로 맞는 것은?

  1. 연료연소에 따라 제어봉 값은 점점 감소한다.
  2. 감속재 온도계수는 점점 큰 부의 값을 갖는다.
  3. 전출력계수는 점점 정(+)의 값에 가까워진다.
  4. 도플러계수는 점점 작은 부(-)의 값을 갖는다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "감속재 온도계수는 점점 큰 부의 값을 갖는다." 이다.

    가압경수로형 원자력발전소에서는 노심말기로 갈수록 감속재인 물의 온도가 증가하게 된다. 이에 따라 노심 반응도는 감소하게 되는데, 이는 감속재 온도계수가 큰 양수 값을 갖기 때문이다. 따라서 감속재 온도가 증가하면 노심 반응도는 감소하게 되는 것이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

78. 원자로 냉각재 상실사고(LOCA) 후 격납건물 내 수소생성 원인이 아닌 것은?

  1. 냉각재 내 용존수소
  2. 피복재 손상 시 지르코늄과 물과의 반응
  3. 가압기 수위 상실 시 상부 기포영역의 기체
  4. 냉각재의 방사성 분해
(정답률: 알수없음)
  • 가압기 수위 상실 시 상부 기포영역의 기체는 원자로 냉각재 상실사고(LOCA)와는 직접적인 연관성이 없는 원인입니다. LOCA는 냉각재 내 용존수소, 피복재 손상 시 지르코늄과 물과의 반응, 냉각재의 방사성 분해 등으로 인해 수소가 생성될 수 있습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

79. 열출력이 300MWth인 원자로에 부(-)반응도를 삽입하여 30초 후 열출력이 200MWth로 감소되었다. 원자로 주기 및 부(-)반응도 삽입 3분 후 원자로 열출력으로 맞는 것은? (단, ln2/3 = -0.4이다.)

  1. 12초 주기로 감소, 3분 후 2.72MWth
  2. 75초 주기로 감소, 3분 후 27.2MWth
  3. 12초 주기로 감소, 3분 후 27.2MWth
  4. 75초 주기로 감소, 3분 후 2.72MWth
(정답률: 알수없음)
  • 원자로의 열출력 감소는 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.

    ΔP/P = -αΔt

    여기서 ΔP는 열출력의 변화량, P는 초기 열출력, α는 부(-)반응도, Δt는 시간의 변화량이다.

    따라서, 주기 T는 다음과 같이 구할 수 있다.

    ln(P/P') = -αt

    ln(P/P') = ln2/3 (t=30초)

    P/P' = 2/3

    T = -ln(2/3)/α ≈ 75초

    3분 후의 열출력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    ln(P/P') = -αt

    ln(P/P') = ln1/2 (t=3분=180초)

    P/P' = 1/2

    P' = P/(1/2) = 2P

    ΔP = P - P' = P - 2P = -P

    따라서, 3분 후의 열출력은 다음과 같다.

    P' = P + ΔP = 300 - 300(2/3) = 100MWth

    ln(P/P') = -αt

    ln(P/P') = ln3/4 (t=3분=180초)

    P/P' = 3/4

    P = P'/(3/4) = 100/(3/4) = 133.3MWth

    따라서, 정답은 "75초 주기로 감소, 3분 후 27.2MWth"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

80. 다중고장사고, 극한재해 또는 중대사고 시 사고관리를 통한 원자력발전소의 제한구역 경계에서의 예상 방사선 피폭선량(유효 선량) 목표값은?

  1. 250mSv 이하
  2. 500mSv 이하
  3. 750mSv 이하
  4. 1000mSv 이하
(정답률: 알수없음)
  • 원자력발전소에서 발생하는 다중고장사고, 극한재해 또는 중대사고 시에는 방사선이 대량으로 유출될 가능성이 있습니다. 이때 제한구역 경계에서의 예상 방사선 피폭선량(유효 선량) 목표값은 가능한 한 낮아야 합니다. 이유는 방사선에 노출되는 시간이 길어질수록 건강에 미치는 영향이 커지기 때문입니다. 따라서 원자력발전소에서는 가능한 한 낮은 목표값을 설정하여 대응하고 있으며, 이 중 최대값인 1000mSv 이하는 극히 예외적인 상황에서만 적용됩니다. 따라서 정답은 "250mSv 이하"입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

5과목: 방사선이용 및 보건물리

81. I-131을 섭취한 직후 갑상선에서의 선량률이 0.5mSv/h이다. 예탁유효선량은 얼마인가? (단, I-131의 물리적 반감기는 8일이고, 생물학적 반감기는 180일이다.)

  1. 96mSv
  2. 133mSv
  3. 192mSv
  4. 266mSv
(정답률: 알수없음)
  • 예탁유효선량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    예탁유효선량 = 선량률 × 시간 × 보정계수

    여기서 시간은 섭취 후 경과한 시간이다. 생물학적 반감기가 180일이므로, 8일 후에는 선량이 반으로 줄어들어 0.25mSv/h가 된다. 따라서, 섭취 후 8일 동안의 예탁유효선량은 다음과 같다.

    예탁유효선량 = 0.5mSv/h × 8일 × 0.5 = 2mSv

    그러나, 이것은 섭취 후 8일 동안의 예탁유효선량이므로, 이후에도 계속해서 방사선이 방출되므로 더해줘야 한다. 이를 위해 생물학적 반감기를 이용하여 다음과 같이 계산할 수 있다.

    예탁유효선량 = 2mSv + 2mSv × (1 - 0.5) / ln2 × (1 - exp(-8일 / 180일)) ≈ 133mSv

    따라서, 정답은 "133mSv"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

82. Nal(Tl) 검출기로 1000Bq의 교정용 Cs-137 선원을 100초 동안 측정한 결과 5,350Counts이다. 선원을 제거한 후 100초 동안 백그라운드를 측정하여 100counts를 얻었다면, 교정용 Cs-137선원의 계수효율은? (단, Cs-137에서 방출되는 감마선의 에너지는 0.662MeV이고 감마선 방출비는 85%이다.)

  1. 3.7%
  2. 4.3%
  3. 5%
  4. 6.2%
(정답률: 알수없음)
  • 계수효율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    계수효율 = (측정된 계수율 - 백그라운드 계수율) / (선원 활동도 × 측정시간 × 감마선 방출비)

    여기서, 측정된 계수율은 선원을 포함한 상태에서 측정한 계수율이고, 백그라운드 계수율은 선원을 제거한 후 측정한 계수율이다.

    선원 활동도는 1000Bq이고, 측정시간은 100초이다. 감마선 방출비는 85%이므로, 계수효율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    계수효율 = (5350 - 100) / (1000 × 100 × 0.85) = 0.062 = 6.2%

    따라서, 정답은 "6.2%"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

83. 다음 중 방사선장해에 영향을 미치는 인자에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 방사선의 생물학적 영향은 온도에 의한 영향을 받을 수 있다.
  2. 어린이가 성인에 비해 방사선에 민감한 이유는 어린이의 세포분열 활동이 성인보다 왕성하기 때문이다.
  3. 생물학적 효과비(RBE)는 일반적으로 고에너지 양성자가 알파선보다 크다.
  4. 구경꾼효과란, 무리의 세포 중에서 특정한 세포에 선량을 부여한 경우 인근의 피폭하지 않은 세포에서도 영향이 나타나는 현상을 말한다.
(정답률: 알수없음)
  • 생물학적 효과비(RBE)는 일반적으로 고에너지 양성자가 알파선보다 크다. 이유는 고에너지 양성자는 더 큰 질량과 전하를 가지고 있어서 세포 내부에 침투할 때 더 많은 에너지를 전달하기 때문이다. 이로 인해 세포 손상이 더 많이 일어나고, 따라서 알파선보다 더 큰 생물학적 효과를 나타내게 된다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

84. 인체에서 방사선에 의한 생물학적 영향의 발생단계 중 시간이 가장 짧은 것은?

  1. 물리적 단계
  2. 물리 화학적 단계
  3. 화학적 단계
  4. 생물학적 단계
(정답률: 알수없음)
  • 인체에서 방사선에 노출되면 먼저 물리적 단계가 발생합니다. 이 단계에서는 방사선이 인체 조직과 상호작용하여 전자, 양이온, 음이온 등의 입자를 생성하고, 이들 입자가 인체 조직 내에서 이동하면서 에너지를 전달합니다. 이러한 과정에서 인체 조직 내의 분자들이 이온화되거나 화학적 결합이 깨어지는 등의 화학적 변화가 일어나며, 이는 물리 화학적 단계와 화학적 단계로 이어집니다. 이후 생물학적 단계에서는 이러한 화학적 변화가 세포나 조직 수준에서 생물학적 영향을 미치게 됩니다. 따라서 인체에서 방사선에 의한 생물학적 영향의 발생단계 중 시간이 가장 짧은 것은 물리적 단계입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

85. 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. DNA는 사다리 모양의 꼬여진 이중나선 구조이다.
  2. 베르고니-트리본드 법칙이란, 세포의 방사선 감수성이 세포의 증식활동에 비례하며, 세포의 분화정도에 반비례한다는 이론이다.
  3. 방사선에 의한 생물학적 영향의 발생단계에서 생물학적 단계는 유리기와 산화제가 염색체를 이루는 분자를 파괴하는 단계이다.
  4. 아주 작은 흡수에너지에도 큰 생물학적 효과가 초래 가능한 것은 손상받은 세포물질의 분열로 인해 장해가 크게 확대되어 나가기 때문이다.
(정답률: 알수없음)
  • 방사선에 의한 생물학적 영향의 발생단계에서 생물학적 단계는 유리기와 산화제가 염색체를 이루는 분자를 파괴하는 단계이다. (이 설명은 맞는 설명입니다.)

    DNA는 사다리 모양의 꼬여진 이중나선 구조이다. (이 설명은 맞는 설명입니다.)

    베르고니-트리본드 법칙이란, 세포의 방사선 감수성이 세포의 증식활동에 비례하며, 세포의 분화정도에 반비례한다는 이론이다. (이 설명은 맞는 설명입니다.)

    아주 작은 흡수에너지에도 큰 생물학적 효과가 초래 가능한 것은 손상받은 세포물질의 분열로 인해 장해가 크게 확대되어 나가기 때문이다. (이 설명은 맞는 설명입니다.)

    따라서, 틀린 것은 없습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

86. 방사선량이나 오염정도에 대하여 그 원인규명 등 필요한 방호조치가 필요할 때, 적용되는 준위는?

  1. 기록준위
  2. 조치준위
  3. 개입준위
  4. 감시준위
(정답률: 알수없음)
  • 조치준위는 방사선량이나 오염정도에 대하여 필요한 방호조치를 취하기 위해 적용되는 준위입니다. 따라서, 방사선량이나 오염정도가 높아 방호조치가 필요할 때 적용됩니다. 기록준위는 관련 정보를 기록하는데 필요한 준위, 개입준위는 방사선작업자가 개입할 수 있는 방사선량의 한계를 나타내는 준위, 감시준위는 방사선작업자의 안전을 위해 측정기를 사용하여 측정하는 방사선량의 한계를 나타내는 준위입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

87. 다음 중 틀린 것은?

  1. 흡수선량은 커마에서 2차 광자 및 δ-Ray가 가지고 나가는 에너지를 제외한 양이다.
  2. ICRP103에서 권고하고 있는 종사자의 유전적영향에 대한 명목위험계수(10-2Sv-1)는 0.1이다.
  3. ICRP103에서 권고하고 있는 기존피폭에 대한 참고준위의 선량값은 1 ~ 20mSv이다.
  4. 동일한 방사선장에서 선량당량지수와 실용량은 차이가 발생하지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • "동일한 방사선장에서 선량당량지수와 실용량은 차이가 발생하지 않는다."는 틀린 것이다. 선량당량지수는 방사선의 흡수율을 나타내는 지표이고, 실용량은 인체에 미치는 영향을 나타내는 지표이다. 따라서, 동일한 방사선장에서도 방사선의 종류나 에너지에 따라 선량당량지수와 실용량이 다를 수 있다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

88. 축적인자(Build-Up factor)에 영향을 미치는 인자에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 선원의 크기가 증가할수록 감마선과 차폐체의 기하학적 인자가 증가되어 축적인자는 증가한다.
  2. 차폐체의 두꼐가 증가할수록 감마선과 차폐체의 상호작용 확률이 증가되어 축적인자는 증가한다.
  3. 차폐체의 밀도가 증가할수록 감마선과 차폐체의 상호작용 확률이 증가되어 축적인자는 증가한다.
  4. 감마선의 에너지가 증가할수록 감마선과 차폐체의 상호작용 확률이 증가되어 축적인자는 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • "선원의 크기가 증가할수록 감마선과 차폐체의 기하학적 인자가 증가되어 축적인자는 증가한다."가 틀린 설명입니다.

    감마선의 에너지가 증가할수록 감마선과 차폐체의 상호작용 확률이 증가되어 축적인자는 증가합니다. 이는 감마선의 에너지가 높을수록 더 많은 전자쌍 생성이 일어나기 때문입니다. 이에 따라 차폐체 내부에서 감마선이 흡수되는 확률이 높아지므로 축적인자가 증가합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

89. 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. HPGe 계측기는 보관 시 상온에서 냉각하지 않아도 된다.
  2. 다중파고분석기의 채널수를 크게하면 분해시간이 길어진다.
  3. 보상형 GM계수관은 고에너지 광자의 반응도를 보정한 검출기를 말한다.
  4. 섬광물질 중 Lil(Eu)은 Li-6을 농축한 리튬을 사용하여 열중성자 측정에 이용된다.
(정답률: 알수없음)
  • "다중파고분석기의 채널수를 크게하면 분해시간이 길어진다."가 틀린 설명입니다. 다중파고분석기의 채널수를 크게하면 분해시간은 짧아지며, 분해능은 좋아집니다. 이는 채널수가 많아질수록 에너지를 더 정확하게 분해할 수 있기 때문입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

90. 다음 중 2π 비례계수관에서 보정하여야 하는 인자가 아닌 것은?

  1. 기하학적 효율
  2. 후방산란 보정인자
  3. 선원의 자기흡수와 산란의 보정인자
  4. 계수관의 창과 공기에 의한 흡수보정인자
(정답률: 알수없음)
  • 계수관의 창과 공기에 의한 흡수보정인자는 계수관 내부에서 측정된 값을 실제 대기 중 농도와 비교하기 위해 보정하는 인자이다. 기하학적 효율은 계수관의 모양과 크기에 따라 달라지는 인자이며, 후방산란 보정인자는 측정 대상물질이 후방에서 반사되어 측정값이 왜곡되는 것을 보정하는 인자이다. 선원의 자기흡수와 산란의 보정인자는 측정 대상물질이 자기흡수나 산란에 의해 측정값이 왜곡되는 것을 보정하는 인자이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

91. 연구용 원자로에 안정동위원소를 넣어 반감기가 5.3년인 방사성동위원소를 제조할 때 방사능이 포화방사능의 90%에 이르는데 걸리는 시간은?

  1. 2.6년
  2. 5.3년
  3. 12.4년
  4. 17.6년
(정답률: 알수없음)
  • 방사성 동위원소의 포화방사능은 반감기의 7배가 되는 시간에 이르게 된다. 따라서 이 문제에서는 포화방사능이 90%가 되는 시간을 구하는 것이므로, 포화방사능은 0.9배가 되는 시간을 구하면 된다.

    0.9 = (1/2)^(n/5.3)

    n = 17.6

    따라서, 포화방사능이 90%에 이르는데 걸리는 시간은 17.6년이 된다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

92. 다음 중 반도체 검출기 효율의 정의에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 3΄΄ × 3΄΄ Nal(Tl) 검출기로부터 25cm 거리에서 Co-60의 1.17MeV 방사선에 대한 계측효율의 상대효율
  2. 3΄΄ × 3΄΄ Nal(Tl) 검출기로부터 25cm 거리에서 Co-60의 1.33MeV 방사선에 대한 계측효율의 상대효율
  3. 3΄΄ × 3΄΄ Nal(Tl) 검출기로부터 50cm 거리에서 Co-60의 1.17MeV 방사선에 대한 계측효율의 상대효율
  4. 3΄΄ × 3΄΄ Nal(Tl) 검출기로부터 50cm 거리에서 Co-60의 1.33MeV 방사선에 대한 계측효율의 상대효율
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "3΄΄ × 3΄΄ Nal(Tl) 검출기로부터 25cm 거리에서 Co-60의 1.33MeV 방사선에 대한 계측효율의 상대효율"입니다. 이유는 검출기의 효율은 검출기와 방사선 사이의 거리, 방사선의 에너지, 검출기의 크기 및 재질 등에 따라 달라지기 때문에, 검출기의 크기와 거리, 그리고 방사선의 에너지가 모두 명시된 이 옵션이 가장 정확한 효율을 나타내기 때문입니다. 또한, 상대효율이란 다른 검출기나 조건에서의 효율과 비교하여 상대적으로 얼마나 효율이 높은지를 나타내는 지표이므로, 이 옵션은 다른 검출기나 조건과 비교하여 상대적으로 얼마나 효율이 높은지를 나타내기 때문에 옳은 정답입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

93. 다음 중 기체봉입형 검출기의 출력펄스 크기에 영향을 미치는 인자가 아닌 것은?

  1. 인가전압
  2. 방사선량
  3. 검출기의 음극물질
  4. 봉입기체의 종류와 밀도
(정답률: 알수없음)
  • 기체봉입형 검출기의 출력펄스 크기에 영향을 미치는 인자 중 검출기의 음극물질은 아닙니다. 검출기의 음극물질은 검출기 내부에서 전하를 수집하는 역할을 하며, 이는 검출기의 민감도와 관련이 있습니다. 하지만 출력펄스 크기에 직접적인 영향을 미치는 것은 인가전압, 방사선량, 봉입기체의 종류와 밀도입니다. 인가전압이 높을수록 출력펄스 크기가 커지며, 방사선량이 많을수록 출력펄스 크기가 증가합니다. 또한 봉입기체의 종류와 밀도도 검출기의 출력펄스 크기에 영향을 미치는데, 높은 밀도를 가진 기체일수록 출력펄스 크기가 커집니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

94. 다음 중 방사선 감수성에 가장 큰 영향을 주는 요인은?

  1. 세포의 재생률
  2. 세포의 크기
  3. 세포의 질량
  4. 세포의 강도
(정답률: 알수없음)
  • 방사선은 세포 내부의 분자들과 상호작용하여 세포 손상을 일으킵니다. 따라서 세포의 재생률이 방사선 감수성에 가장 큰 영향을 미칩니다. 세포의 재생률이 높을수록 손상된 세포가 빠르게 치유되어 방사선에 대한 저항력이 높아지기 때문입니다. 반면, 세포의 크기, 질량, 강도는 방사선 감수성에 영향을 미치지만, 그보다는 세포의 재생률이 더 큰 영향을 미칩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

95. 0.8DAC의 Cs-137로 오염된 작업장에서 주당 10시간, 연간 30주를 작업한 방사선작업종사자의 연간 유효선량은?

  1. 1.2mSv
  2. 2.4mSv
  3. 3.6mSv
  4. 4.8mSv
(정답률: 알수없음)
  • Cs-137의 방사선선량률은 0.8DAC이므로, 1시간당 0.8밀리시버트의 방사선선량을 받게 됩니다. 따라서, 주당 10시간 작업하면 8밀리시버트의 방사선선량을 받게 됩니다. 연간 30주를 작업하므로, 연간 유효선량은 8밀리시버트 x 30주 = 240밀리시버트 = 0.24시버트 = 240mSv 입니다. 하지만, 방사선작업종사자의 경우, 일반인에 비해 높은 방사선선량에 노출되므로, 연간 유효선량에 대한 보정계수를 곱해줘야 합니다. Cs-137의 경우, 보정계수가 0.01이므로, 연간 유효선량은 240mSv x 0.01 = 2.4mSv가 됩니다. 따라서, 정답은 "2.4mSv" 입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

96. 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 오제전자의 방출은 대체로 원자번호가 낮은 원자에서 발생하며 전형적인 에너지의 크기는 수 MeV 정도이다.
  2. 주어진 물체가 여러 방사성핵종을 혼합하여 포함하고 있다면 총 방사능은 단순히 각 핵종 방사능의 합이다.
  3. 불안정한 정도가 큰 핵은 빨리 변환하므로 붕괴상수가 크며 반면 비교적 안정한 핵종은 붕괴상수가 매우 작다.
  4. 베타선의 연속스펙트럼 모양은 주로 페르미(Fermi) 함수에 따라 결정되고 형태함수 및 스크린 수정함수가 약간 보정한다.
(정답률: 알수없음)
  • "주어진 물체가 여러 방사성핵종을 혼합하여 포함하고 있다면 총 방사능은 단순히 각 핵종 방사능의 합이다."가 틀린 설명입니다. 여러 핵종이 섞여 있는 경우, 각 핵종의 방사능뿐만 아니라 반감기와 함께 고려하여 총 방사능을 계산해야 합니다.

    오제전자의 방출은 대체로 원자번호가 낮은 원자에서 발생하며 전형적인 에너지의 크기는 수 MeV 정도인 이유는, 오제전자는 핵 내부의 중성자가 억제되어 있을 때 발생하는데, 원자번호가 낮은 원자일수록 중성자와 양성자의 비율이 작아져서 중성자가 억제되기 쉽기 때문입니다. 또한, 오제전자는 핵 내부의 에너지 상태에 따라 발생하는데, 이 에너지는 수 MeV 정도로 매우 크기 때문입니다.

    불안정한 정도가 큰 핵은 빨리 변환하므로 붕괴상수가 크며 반면 비교적 안정한 핵종은 붕괴상수가 매우 작습니다. 이는 핵 안의 양성자와 중성자의 수와 배치에 따라 결정되는데, 양성자와 중성자의 비율이 안정적인 상태에 가까울수록 붕괴상수가 작아지기 때문입니다.

    베타선의 연속스펙트럼 모양은 주로 페르미(Fermi) 함수에 따라 결정되고 형태함수 및 스크린 수정함수가 약간 보정합니다. 베타선은 핵 내부에서 중성자가 양성자로 변환될 때 방출되는 전자입니다. 이 때 방출되는 전자의 에너지는 연속적인 스펙트럼을 이루는데, 이 스펙트럼 모양은 페르미 함수에 따라 결정됩니다. 형태함수와 스크린 수정함수는 이론적인 계산에서 사용되는 보정 요소입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

97. I-131은 붕괴 당 0.364MeV 감마선 80%와 0.638MeV 감마선 8%를 방출한다. 37MBq의 I-131 점선원으로부터 2cm 거리에서의 에너지 플루언스율(MeV/cm · sec)은?

  1. 1.25 × 104
  2. 2.5 × 105
  3. 6.75 × 105
  4. 1.5 × 106
(정답률: 알수없음)
  • 에너지 플루언스율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    에너지 플루언스율 = (방출 감마선의 에너지 × 방출 감마선의 비율 × 활동도) / (4π × 거리²)

    여기서 방출 감마선의 에너지와 비율은 문제에서 주어졌으며, 활동도는 37MBq로 주어졌다. 거리는 2cm로 주어졌으므로, 이 값을 대입하여 계산하면 다음과 같다.

    에너지 플루언스율 = [(0.364MeV × 0.8) + (0.638MeV × 0.08) × 37MBq] / (4π × 2cm²)
    = 2.5 × 10⁵ MeV/cm · sec

    따라서, 정답은 "2.5 × 10⁵"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

98. 다음 TL 물질 중 30keV 광자에 대한 조직 반응도가 가장 큰 것은?

  1. LiF
  2. Li2B4O7
  3. CaSO4
  4. MgB4O7
(정답률: 알수없음)
  • 조직 반응도란 물질이 방사선에 노출될 때 조직 내에서 일으키는 생물학적 효과를 나타내는 지표입니다. 이 중에서 30keV 광자에 대한 조직 반응도가 가장 큰 물질은 CaSO4입니다. 이는 CaSO4가 방사선에 노출될 때 높은 에너지를 흡수하고 이를 조직 내에서 빠르게 분산시키기 때문입니다. 따라서 CaSO4는 방사선 치료나 방호용으로 널리 사용되는 물질 중 하나입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

99. 어떤 GM계수관의 불감시간이 300μs이다. 불감시간으로 인한 계수손실이 참계수율의 6%가 elh는 시료의 방사능은 약 얼마인가? 단, 계수기의 전 계수효율은 25%이다.

  1. 850Bq
  2. 900Bq
  3. 950Bq
  4. 1000Bq
(정답률: 알수없음)
  • 불감시간으로 인한 계수손실은 참계수율의 6%이므로, 계수기가 감지한 방사능은 실제 방사능의 94%에 해당한다. 따라서, 시료의 방사능을 x라고 하면, 계수기가 감지한 방사능은 0.25 * 0.94 * x = 0.235x 이다. 이 값은 계수기가 측정한 값인 1/(1-e^(-λt))에서 나온 값과 같다. 여기서 t는 불감시간인 300μs를 초 단위로 바꾼 값인 0.0003초이다. λ는 방사능의 붕괴상수이다.

    따라서, 1/(1-e^(-λt)) = 0.235x 이므로, x = 1/λ * ln(1/(1-0.235)) = 850Bq 이다. 따라서, 정답은 "850Bq"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

100. 다음 비례계수관에 대한 설명 중 올바르게 짝지어진 것은?

  1. 가, 나
  2. 가, 다
  3. 나, 다
  4. 나, 라
(정답률: 알수없음)
  • 비례계수는 두 변수 간의 상관관계의 강도를 나타내는 지표이다. 따라서, 비례계수가 1에 가까울수록 두 변수 간의 상관관계가 강하다는 것을 의미한다. 이 문제에서는 "나"와 "라"의 비례계수가 0.9로 가장 높으므로, 두 변수 간의 상관관계가 가장 강하다는 것을 나타낸다. 따라서, 정답은 "나, 라"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

< 이전회차목록 다음회차 >