중국은 토륨을 사용하는 최초의 원자로를 승인했습니다. 토륨은 국가가 2만 년간 사용할 수 있는 연료입니다.
중국은 토륨 매장량이 풍부하다. 사진: IEEE Spectrum
2메가와트(MW) 액체연료 토륨 용융염 원자로(MSR)는 간쑤성 고비사막의 우웨이시에 위치하고 있으며, 중국 과학 아카데미 산하 상하이 응용물리학 연구소에서 운영하고 있습니다. 국가원자력안전청이 6월 7일에 발급한 허가로 해당 연구소는 10년 동안 원자로를 운영하고 시험 운영을 시작할 수 있게 됐다. 이 허가에 따라, 연구소는 원자로의 안전에 대한 책임을 져야 하며, 모든 관련 법률 및 기술 표준을 준수해야 합니다.
토륨 MSR 원자로는 일반적으로 용융염인 액체를 연료와 냉각수로 사용하는 첨단 핵 기술입니다. 이러한 유형의 원자로는 기존 우라늄 원자로에 비해 안전성이 높아지고, 폐기물이 줄어들고, 연료 효율이 향상되는 등 여러 가지 잠재적 이점을 제공합니다. 토륨은 우라늄보다 풍부하고, 중국은 토륨 매장량이 매우 많습니다. 새로운 원자로는 중국 핵 에너지 분야의 주요 성과로, 중국이 첨단 핵 기술을 개발하고 배치하는 데 있어 진전을 이루고 있음을 보여줍니다.
이 프로젝트는 2011년에 도입되었지만 건설은 2018년에야 시작되었습니다. 원래 원자로 건설에는 6년이 걸릴 것으로 예상되었지만, 과학자와 엔지니어들이 약 3년 만에 작업을 완료했습니다. 환경 기관에서는 해당 시설이 가장 높은 안전 기준을 충족한다는 것을 확인하는 데 2년 이상이 걸렸습니다.
중국이 토륨 원자로를 건설한 최초의 국가는 아니지만, 그 이전의 어떤 시도도 실험 단계를 넘어선 적은 없습니다. 미국 오크리지 국립연구소(ORNL)는 1965년부터 1969년까지 용융염 원자로 실험을 수행하여 토륨 MSR의 실현 가능성을 성공적으로 시연했습니다. 하지만 제한된 예산과 우선순위의 변화 등 여러 요인으로 인해 상업적 이용은 촉진되지 않았습니다.
우웨이의 토륨 MSR은 연료 장전 후 시험 운영을 거칠 예정이다. 이 시험에는 먼저 임계점, 즉 핵반응이 지속될 수 있는 지점에 도달하는 것이 포함되었습니다. 이는 원자로 시동 과정에서 필수적인 단계로, 안전한 경로로 자립형 상태가 달성되도록 신중하게 제어된 조건이 포함됩니다.
또 다른 테스트에는 의도적으로 용광로를 끄거나 전력 수준을 최대 전력의 90% 이하로 낮추는 것이 포함됩니다. 엔지니어는 용광로가 안전한 한도 내에서 작동하는지 확인하기 위해 공정을 모니터링해야 하며, 모든 변경이나 조정이 모니터링되어야 합니다. 모든 시험이 완료된 후 2개월 이내에 결과 보고서를 원자력 안전 기관에 제출해야 합니다.
중국은 세계 최대 규모의 토륨 매장량을 보유하고 있으며, 이는 20,000년 이상 국가의 총 전기 수요를 충족할 수 있을 것으로 추산됩니다. 용융염 원자로가 성공하고 상업적으로 실행 가능하다면, 이 기술은 중국이 핵 에너지를 내륙 도시로 확장하는 데 도움이 될 수 있습니다.
토륨 MSR의 장점 중 하나는 위치의 유연성입니다. 용융염을 연료와 냉각수로 사용하면 더 효율적인 열전달이 가능하며, 기존 원자로에서 사용되는 많은 양의 물이 필요 없습니다. 토륨 MSR을 통해 중국은 해안 지역에서 멀리 떨어진 도시에 원자력 발전소를 건설할 수 있으며, 이를 통해 화석 연료에 대한 의존도를 줄일 수 있습니다.
안캉 ( SCMP 에 따르면)
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