원자로

• Nuclear Reactor

원자력을 이용해 열을 발생하는 보일러의 일종이다. 보통 핵분열/핵융합으로 크게 나뉘며, 그 아래로 자세한 부류가 나뉜다. 다만 아직 핵융합로는 연구단계라 원자로라고 말하면 핵분열로만을 지칭하는 경우가 일반적이다. 다만 사용화된다고 하더라도 원자폭탄이 핵분열 방식을 이용한 핵무기만을 지칭하는것과 유사하게 핵분열로만 지칭하는 단어로 남을 가능성도 있다.

핵융합로

불안정한 원자 2개끼리 부딪쳤을 때 안정한 원자로 합쳐지면서 발산하는 에너지를 이용하는 원자로이다. 대부분의 핵분열로와 달리 지저분한 찌거기를 남기지 않기 때문에 미래의 에너지로 주목받고 있다.

핵분열로

불안정한 원자에 중성자를 부딪쳤을 때 안정한 원자로 쪼개지면서 발산하는 에너지를 이용하는 원자로이다. 대부분 원자로를 말하면 핵분열로를 가리키는 말이다. 보통 냉각재별 / 감속재별로 구분을 나눈다.

증식로는 핵분열로의 일종이나 핵분열의 결과로 핵연료가 증가하는 성향을 가지고 있어 일반적인 핵분열로와 구분한다.

감속재에 따른 분류

고속증식로를 제외한 일반적인 원자로의 경우 U²³⁵가 더 포획하게 쉽게 중성자의 에너지를 낮춘다. 여기서 쓰이는 게 감속재.

• 흑연 감속형 원자로
  • 마그녹스
  • AGR(개량 가스 냉각로)
  • RBMK(흑연감속 비등경수 압력관형 원자로) - 체르노빌에서 터졌다.
• 물 감속형 원자로
  • 가압수형 원자로 (경수)
  • 비등수형 원자로 (경수)
  • CANDU (중수)

냉각재에 따른 분류

원자로를 냉각하는 방식에 따라 다르다.

• 물로 냉각하는 방식

  물로 냉각하는 방식은 대부분 감속재를 겸한다. 감속재와 냉각재를 겸하는 경우 비정상 운전 상황에서 원자로 냉각과 핵분열 감소를 동시에 달성하기 용이해 안전하다는 장점이 있다.

• 가스로 냉각하는 방식

  악명높은 마그녹스 원자로와 그 개량형인 AGR에서 사용하는 방식으로, 가스를 순환(주로 이산화탄소)하여 냉각을 달성하는 방식이다. 기체 특성상 열효율이 낮아 출력밀도는 높일 수 없지만, 연료봉을 인출하는 공정에 부담이 적다는 특징이 있다.

• 액체 금속을 이용하는 방식

  그 어떤 방식보다 열효율이 높고, 소형화가 용이해 차세대 원자로로 주목받았다. 그 시제품인 액체 나트륨 원자로(몬쥬, 조요)는 일본의 삽질 때문에 거하게 말아먹고, 용융염 원자로가 연구중이다.

용도

• 발전용 (원자력 발전소)

  대부분의 원자로 용도는 발전용이다. 간혹 부산물을 팔아먹기도 하고 연구용으로 겸하기도 하지만 어디까지나 부업에 불과하므로 주용도로 해당 부분을 지적하지는 않는다.

• 연구용

  연구에 필요한 중성자를 생성하거나, 방사성 동위원소를 제조하는 데 사용한다. 한국에는 대전에 하나로가 위치하고 있다.

• 우주용

  우주탐사나 혹은 인공위성에 장전해서 사용한다. 주로 원자력 전지 등이 해당하며 현재도 저 쓰레기들이 우리 위를 맴돌고 있다.