연소공학 - 원자력 에너지 개념과 반응

006 . 원자력 에너지 개념과 반응

     1 . 구성

     

        양성자, 중성자로 이루진다.

      

    2 . 원자핵

 

      ① 원자의 질량은 대부분 원자핵으로 차지하며, 양성자와 중성자로 이루어진다.

      ② 양성자는 원자핵에 존재하며 양전하를 띤 입자이다.

      ③ 중성자는 원자핵에 존재하며 전기적으로 중성이고 질량은 양성자와 같다.

      ④ 원자의 질량수는 양성자와 중성자를 더한 값이다.

 

    3 . 핵반응

 

      ① 핵이 분열하거나 융합하는 반응이다.

      ② 질량결손은 핵반응 후 질량의 합이 핵반응 전 질량의 합보다 줄어들게 되는것이다.

      ③ 핵반응에 발생하는 에너지는 핵반응에서 감소한 질량이 에너지와 동등한에 따라

          에너지로 전환한다.

      ④ 핵반응 전후 보전관계식으로 전하량 보존 법칙과 질량수 보전 법칙이 적용된다.

       

           E = △mc²

          ( E : 에너지, △m : 질량결손   c² : 빛의 속도)

 

    4 . 핵분열

 

      ① 우라늄 동위원소 중 235U는 1개의 중성자 흡수 ㅡ> 2개의 원자핵 분열 ㅡ> 2~3개

          중성자와 200MeV 에너지를 방출한다.

      ② 핵분열이 일어나면서 튀어나온 중성자와 옆에 있는 원자핵을 때리면 다시 핵분열이

           2의 제곱승으로 증가하며 일어난다.

      ③ 연쇄반응은 매우 짧은 시간(1/100만 초)에 이루어진다.  

 

 

  5 . 핵융합

 

      ① 고온에서 가벼운 원자핵들을 융합시켜 더 무거운 원자핵이 되는 과정에서 에너지가

          생성되는 현상이다.

      ② 인공적인 핵융합은 작고 수명도 짧은 태양을 만드는 과정이다.

      ③ 핵융합의 원리

           삼중수소(3H) + 중수소(2H)  ㅡ> 4He + 3.5 eV ㅡ> 발열