MIT 연구자들 수소발생 위험을 줄인
대체 연료피복재 개발
- MIT Researchers Study Ceramic Zircaloy Alternative to Reduce Hydrogen Risk
후쿠시마 원자로의 연료피복제 손상은 상업용 핵연료 피복재로 사용되는 지르코늄 합금을 대신할 대체제로 세라믹 연구가 새롭게 떠올랐다.
극한의 사고조건에서 지르코늄 합금은 증기와 반응하여 후쿠시마의 다중 폭발을 일으킨 수소를 발생시킨다. 이의 대체재로 실리콘 카바이드의 탄성을 연구하였으며 운전 및 사고 조건을 모의한 실험에서 탁월한 성능을 발휘하는 것을 발견하였다고 미국 기계공학회지인 원자력기술(Nuclear Technology) 의 이달 호에 발표되었다.
매사추세츠 공과 대학이 발표한 자료에 따르면 “가압경수로 조건에서 합성 실리콘 카바이드 연료 피복제의 조사 후 성능 특성” 이란 논문에서 재료 시편들을 연구용 원자로에서 방사선에 조사 시켰다. 이들 시편들은 낮은 중성자 흡수율과 기계적 시험에서 좋은 강도를 유지함을 보였다. 발표자료에 따르면 고온산화 연구에서도 실리콘 카바이드의 강도는 섭씨 1,500도 이상에서도 일정한 값을 유지했다. 이는 극한의 온도에 노출될 때 점점 취약해 져서 약 섭씨 1,300고에서 모든 강도를 잃어버리는 지르코늄 합금과 비교된다.
결과가 매우 전망이 좋아 보임에도 불구하고 MIT의 Mujid Kazimi 가 이끄는 연구팀은 그들의 발견은 아직 초기단계일 뿐이라고 강조했다. 실리콘 카바이드 피복재의 상업적 적용은 실제 운영 중인 원자로 내부에 존재하는 여러 가지 조건들에 대한 재료의 반응에 대하여 보다 광범위한 실험들이 요구될 뿐만 아니라 가장 적절한 피복재 설계를 위한 연구가 필요하다.
[출처 : Nuclear Street News (2013. 7. 26.)]
