질소, 질화물연료, 질화붕소, 질화우라늄

질소질화물연료질화붕소질화우라늄

질소

nitrogen

원소의 하나. 기호 N. 원자번호 7. 원자량 14.00 65. 질량수 14, 15 및 13(β+), 16(β-, γ), 17(β, n). 분자식 N2, 공기 체적의 약 78%를 점유한다. 무색무취의 기체. 융해점 -209.86℃, 비등점은 -195.82℃, 원자로의 냉각재로 사용한다. 16N의 반감기는 7초이다.

질화물연료

nitride fuel

세라믹 연료 중에서 UN, PuN 등의 질화물을 사용하는 것. 질화물 연료는 밀도·열전달도가 크다는 특징을 가지고 있지만 질소의 열중성자 흡수단면적이 크기 때문에 열중성자로에 사용될 가능성은 없고 고속로 연료로서 앞으로 주목된다.

☞ ceramic fuel

질화붕소

boron nitride

붕소의 질화물. BN. 질소와 붕소를 약 1,500℃에서 직접 화합시키거나 붕사를 염화암모늄과 가열할 때 얻어지는 난용성의 백색지방 모양의 분말. 결정은 흑연에 가까운 육방정계. 용융점은 가압하에서 3,000℃, 상압에서는 3,000℃에서 승화한다. 비중 2.34. 공기·수소·산호·2산화탄소·황화수소 등과 가열하여도 변화하지 않으나 수증기 또는 산과 가열하면 분해해서 암모니아를 발생한다. 알칼리와는 작용하지 않는다. 고온고압 성형법에 의해서 고밀도의 성형물로 만들 수 있다. 열전도도는 분말상태에서는 극히 적고 단열효과가 있으나 반대로 성형물은 스테인리스강과 같은 정도의 열전도체가 된다. 열충격 저항도 커서 1,500℃정도의 급열·급냉에도 견디며 전기저항도 크다. 중성자 단면적이 커서 차폐재로 사용한다. 그 외에 로켓재료·트랜지스터 집적회로·측온보호관·내화재료 등의 용도가 있다.

질화우라늄

uranium nitride [UN]

우라늄의 질화물. 열전도도는 850℃이상이 되면 UC보다 좋으며 핵연료로서 유망하다. 우라늄 밀도는 UC2보다 높다. 주로 고온 가스냉각로·우주용 원자로·저온 유기물감속로·고속중성자 증식로에서의 사용이 기대되고 있다.