플루토늄, 플루토늄 경수로 사용, 플루토늄 셀프서스테이닝방식, 플루토늄 크레디트

플루토늄플루토늄 경수로 사용플루토늄 셀프서스테이닝방식 [PuSS방식]플루토늄 크레디트

플루토늄

plutonium

원소의 하나. 기호 Pu. 원자번호 95. 초우라늄 원소의하나. 질량수 242(α), 239(α), 240(α), 238(α), 241(β-), 236(α), 237(EC), 243(β-) 234(α, EC), 232(a, EC) 235(EC) 239(IT) 1941년 G. T. Seaborg 등이 238U을 중양성자로 충격시켜 238Pu을 발견, 239Pu는 원자로 내에서 중성자 조사에 의해서 대량으로 생산된다. 피치블렌드 중에 자발 핵분열에 의한 중성자로 인해 미량이니마 생성되어 존재한다. 금속은 3불화물을 칼슘, 바륨으로 1200℃에서 환원시켜 만든다. 새 절단부는 금속 광택을 가지나 공기와 접촉하면 곧바로 광택을 잃어버린다. 상온과 용융점과의 사이에 α,β,γ,δ...의 6종의 변태가 있다 상온에서는 α형으로서 용융점 639.5℃, 비등점 3.235℃ 상과 상은 금속으로서는 이상하게도 음의 열 팽창률을 갖고 있다. 전기저항도 온도의 상승에 따라서 감소하나 상에 서는 반대로 증가한다. 1540℃에서는 우라늄 보다 300배나 증기압이 크다. 금속의 큰 덩어리는 그다지 산화를 하지 않으나 공기 또는 산소 중에서 가열하면 산화 플루토늄이 된다. 미세한 부스러기는 공기 중에서 자연 연소한다. 극히 강한 붕괴를 하며 독성이 있고 또한 임계량이 작으므로 취급에는 플루토늄 첨가연료를 만든다든가 고속증식로의 연료로 사용된다. 또 고속증식로의 경우에는 액체상태의 플루토늄은 물과 같이 액체 쪽이 밀도가 크며 용융점에서는 고체가 액체 위로 뜬다.

☞ plutonium alloy

플루토늄 경수로 사용

plutonium-thermal use

경수로의 연료가 되는 우라늄과 같이 플루토늄도 연소하여(핵분열하여) 에너지를 내기 때문에 우라늄연료에 플루토늄경수로 사용이라고 한다. 이미 20여년 전부터 독일, 프랑스 등에서 이용되고 있다 또 일본에서도 80년대 후반에 소수이지만 2기의 경수로에서 사용되어 안정성에 문제가 없다는 것도 확인되었다.

플루토늄 셀프서스테이닝방식 [PuSS방식]

plutonium self-sustaining process

초기장전시 천연우라늄에 플루토늄을 첨가시킨 연료를 사용하고 사용후 핵연료로부터 얻어지는 플루토늄을 다시 천연우라늄에 첨가해서 사용하는데 이것을 되풀이함으로써 그 후에 보급하는 것은 천연우라늄만으로도 연소할 수 있도록 설계된 원자로의 한 형식. 초기장전시에는 다른 원자로에서 얻어진 플루토늄을 이용하거나 혹은 농축우라늄을 첨가한다. 일본의 동력로, 핵연료개발사업단(PNC)의 Fugen도 이 방식을 채택하고 있다.

플루토늄 크레디트

plutonium credit

플루토늄의 매상보증 또는 그 가격. 미국은 1954년 원자력법에서 플루토늄은 국유이며 민간기업의 동력로에서 발생하는 플루토늄을 미국원자력위원회가 구입할 의무가 있다고 한 이래 원자력발전의 발전코스트의 산출에 있어서는 사용후 핵연료 재처리에 의해서 추출된 239Pu의 가격을 핵연료비 중의 크레디트로서 공제하기로 되어 있었다. 이 경우, 처리 중의 손실(1%정도)과 금속 플루토늄으로서의 전환비(약 $15/g)를 공제한다. 이 정부매상은 1970년 특수 핵물질 민유화의 실시에 따라서 중지되었으며 그 후는 자유시장에서 플루토늄 크레디트를 계산에 넣을 수 없게 되었다.

☞ plutonium pressure