원자력 발전소는 중성자를 이용한 핵분열을 이용하기 때문에 중성자는 무엇보다 중요한 요소입니다.
그런데 바로 이 중성자가 재료와 반응하면 많은 문제를 읽으켜 재료쟁이 입장에서는 참 나쁜 놈입니다.
여러분들이 원자력과 문제와 관련하여 들어 보신걸 예를 들자면
핵폐기물 생성 문제, 수소 폭발 문제, 혹은 방사화와 관련 것과 같은 문제일 것입니다.
그러나 이러한 내용을 사고 시에 일어나는 문제이고
실제적으로 발전소 안전 설계 내부의 문제로 들어가게 되면,
가장 큰 문제는 중성자를 조사로 인한 재료 성질 열화가 가장 큰 문제입니다.
중성자 조사로 인한 열화는 재료의 원래 기계적 물리적 화학적 특성 모두 크게 나쁜 영향을 미치게 되는데,
역사적으로 그 중에서도 재료 자체의 형상이 달라져서 읽어 나는 문제가 가장 큰 관심사가 되었습니다.
형상의 변화도 재료 마다 다르지만, 크게 2가지 경우로 나눌 수 있습니다.
한가지는 부피는 변하지 않지만 크기가 변하는 조사 성장 (irradiation growth)라고 하구요.
한가지는 단순 팽창으로 조사 팽윤 (irradiation swelling) 이라고 합니다.
<중성자 조사를 받아 조사팽윤한 스테인리스 스틸>
<길이가 같던 지르코늄이 중성자를 받아 길이가 달리짐 (조사성장) >
이러한 현상은 합금 설계 및 열처리 방법으로 인하여, 30~40%까지 변형이 읽어나던 현상을
지금 현재에는 1~3% 미만으로 읽어나게 조절 하고 있습니다.
최근에는 더 높은 중성자 밀도 속에서도 견딜 수 있는 합금이 계발되고 있습니다.
그럼 이만~~
