원전연료 주기( Nuclear Fuel cycle)

              원전원료 주기

 

원전주기란? 원전연료주기란 땅속에 묻혀 있던 우라늄을 원전연료로 만들어 전기를 만드는데 사용하고, 사용한 연료를 제처리하여 다시 원전연료로 활용하는 우라늄의 일생을 말합니다.

우라늄은 석탄처럼 땅속에 묻혀 있기 때문에 먼저 채굴작업을 통해서 캐내야 합니다. 광산에서 캐낸 우라늄 원광 속에는 흙과 같은 불순물을 제거하는 정련 작업이 필요하게 됩니다.

자연 속에 존재하는 천연우라늄에는 원자핵분열이 가능한 우라늄235가 약0.7% 밖에 없고 나머지는 우라늄238로 구성되어 있습니다.

우라늄을 원자력발전소의 연료로 사용하기 위해서는 천연우라늄에 포함되어 있는 우라늄235의 비율을 2∼5%로 높여 주어야 합니다. 이러한 작업을 농축이라고 부릅니다.
농축공장에서 만들어진 농축우라늄을 담배필터 모양으로 만들어서 고온처리를 하게 되면 원자력발전소에서 사용되는 원전연료의 소자(펠렛)가 됩니다.
이를 지르코늄으로 만든 가느다란 튜브에 수백 개를 집어넣고 원전 연료봉을 만듭니다.

이렇게 만들어진 원전 연료봉을 여러 개로 묶어 하나의 다발로 만듭니다.
원자로에 들어가는 원전연료의 최종 형태는 바로 이러한 원전연료 집합체가 됩니다.

이렇게 원전연료집합체를 만드는 작업과정을 원전연료성형가공이라고 합니다.
원자로에 장전된 원전연료는 발전연료로서의 역할을 수행한 뒤 원자로에서 끄집어내는데, 이것을 사용후 연료라고 합니다. 이 사용후 연료에는 연료로 다시 사용할 수 있는 우라늄235와 플루토늄239가 남아 있습니다.

이처럼 사용후 연료에 남아 있는 유효성분을 다시 활용하기 위하여 분리하는 작업을 재처리라고 합니다.

이와 같이 땅속에 묻혀 있던 우라늄을 원전연료로 만들어 전기를 만드는데 사용하고, 사용하고 난 후의 원전연료를 재처리하여 다시 원전연료로 활용하는 우라늄의 일생을 원전연료주기라 합니다.