핵 연료봉의 안전을 위한 동력로의 출력 제한

Abstract

고리 1호 원자력 발전소에 장진된 핵 연료봉에 대한 성능 분석을 위하여 동력로내에서 핵 연료봉의 행동에 관한 모형을 종합화 하였다. 연료 소자의 고밀화, 팽창 현상 및 이산화 우라늄 결정립내에서 핵 분열 기체의 이동을 고려하여 온도 분포, 응력 분포, 탄성 및 Creep 변형도 그리고 피복관 내부 압력을 예측하였다. 종합적인 전산코-드 FROD1.0 을 사용하여 수치 해석법으로 핵 연료봉의 안정성을 검토하였다. 핵 연료봉은 정상 가동때에, 주계적 설계 변수들을 95% 신뢰 구간 내에서 최악의 조건으로 결합시켰을 경우에 대해서도 모든 안전 기준을 만족하였다. 최대 출력과 최대 연소도의 출력 경로에서 과잉 출력 폭주사고는 연료 소자와 피복관의 역학적 작용에 의한 피복관의 파손을 유발하였다. 본 논문에서는 결론으로서 고리 1호 원자력 발전소의 부하 추종 운전에서 핵 연료봉의 안전을 위하여, 허용된 Peaking Factor 또는 최대 정격 출력을 내릴 것을 제의하였다. 그리고 앞으로의 안전 분석에 요-드에 의한 응력부식 균열 문제를 고려할 것을 제안하였다.