납 비스무트 원자로 개발

현재 알고 있는 것을 공유하려 합니다.

Lead-Bismuth Eutectic 또는 LBE라고 하며, 냉각제로 사용되는 납(44.5%)과 비스무트(55.5%)의 알로이이다. 4세대 원자로의 일부인 납 냉각 고속로용 냉각제. 

한국은 기본적으로 원자로의 소형화, 형상 설계, 운영 등에 대한 완벽한 기술을 가지고 있다. 다만 납 비스무트 원자로의 운영이란 기본적으로 고체 금속 파이프의 안을 열을 품은 액체금속이 흐르는 것의 관리 이다.

이 액체금속의 문제점은 두 가지로 ;

가. 기본적으로 이 LBE 알로이는 부식성이 강하다.

나. 금속이 금속 파이프 내를 순환함으로 장기 사용시 파이프 내부를 마모시킨다. 쇠를 쇠로 자꾸 문떼니(문지르니) 당연히 마모되어 얇아질 수밖에..... 소련/러시아의 문제는 대부분 마모에서 기인한다고 함.

부식과 마모 외 다른 기술적 문제점은 없다. 그래서 국내외 특히 한국의 연구는 주로 내구성이 강하며, 부식이 안 되는 합금의 연구에 집중되고 있다.

Ref : High-Temperature Corrosion Behaviors of Structural Materials

for Lead-Alloy-Cooled Fast Reactor Application. 납-합금-냉각 고속 원자로 애플리케이션용 구조 재료의 고온 부식성상 연구

https://scholarworks.unist.ac.kr/bitstream/201301/50092/1/000627987000001.pdf 2021 한국 UNIST 과제 발표 논문

Ref : Corrosion Behavior and Surface Treatment of Cladding Materials Used in High-Temperature Lead-Bismuth Eutectic. 고온 납-비스무트 합금에 사용되는 (파이프)피복재의 부식성상 및 표면처리 연구

https://www.mdpi.com/2079-6412/11/3/364/pdf  2021 차이나 발표 논문

다. 연료 : 20% 이하로 농축된 연료의 사용은 문제가 안 된다. 단 연료공급처가 미국의 경우는 동의가 필요하다. 한미협정은 미국 도입 원료만 제동을 걸 수가 있다. - 김현종 전 수석

납 비스무트 원자로 개발에 관한 문제는 설계 기술, 제조 기술, 운용 기술 등이 아니라 원자로 파이프 내부에 코팅하여야 하는 내 부식, 내 마모 소재를 연구하고 이를 확보해야하는 소재과학 분야로 넘어갔다. 이 소재를 확보하여야만 장기적 안전운영이 가능한 원자로를 확보할 수 있을 것이다.

다르거나 틀릴 수도 있으니 감안하시며, 참고 바랍니다.