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작성일 : 21-05-30 20:04
[잡담] 액체금속 원자로 냉매로 갈륨은 어떨까요?
 글쓴이 : 스타필드
조회 : 2,558  

압도적인 열전도율 덕에 액체금속원자로는

각광을 받았지만 동파문제때문에 완전히 포기한

걸로 알아요

수은같은 경우는 너무 유독하고요

갈륨같은 경우는 비싸긴 하지만 무독성이고요

녹는점도 20-30도 정도 되니까 상시운전하는

발전용의 경우에는 생각할 수도 있을거 같은데

비용때문에 포기한건가요?
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멍때린법사 21-05-30 20:08
   
잠수함 원자로 같은 소형원자로에 넣어서 사용하기에는 좋을지도..
일단 고압이 아닌 관계로... 높은 수준의 정밀함과 내구성을 요구하지 않을 것 같다란 ..

어줍잖은 일반인의 생각. (현재 보유기술상 충분히 감내가 가능한 기술 요구도?)
전문가는 아니라서 금속냉매가 일으키는 사고시 문제점이나 .. 소음등은 모르겠음.
러시아 원잠이 그렇게 시끄러운 이유가 금속냉매 때문이란 글을 어디서 본것 같은데.. ^^;;
방랑기사 21-05-30 21:55
   
소듐 원자로 연구중입니다.
새우당 21-05-30 22:38
   
비싸다고 합니다. 그래서 다른것 하고 섞어서 많이들 사용중 이라고 하네요
다잇글힘 21-05-31 06:41
   
여기서의 동파는 온도하강에 의한 부피팽창 때문이 아니라 동결로 인해 파이프가 막히는 현상이겠죠. 액체나트륨이 물과같은 특성을 가지지 않는 이상.

좀 찾아보니 갈륨은 화학적 안정성빼고는 나트륨에 비해 원자로 냉각제로 보다 우수한 특성을 가지는 부분이 별로 없어보입니다. 높은 원자수에 낮은 중성자 흡수,산란단면적까지 고려하면 고속로에서는 이 부분은 그나마 나은 특성이긴 합니다만 거의 대부분이라고 할수 있는 열중성자로에서는 더 안좋은 특성. 아시다시피 열중성자로는 냉각재의 감속능력이 중요하고 고속중성자로는 오히려 감속능력이 방해가 됩니다.

그리고 열용량이나 열전도도나 상대적으로 낮아야 하는 점성특성면에서는 나트륨에 비해 떨어지고 그리고 아래링크를 보시면 알겠지만

https://en.wikipedia.org/wiki/Prices_of_chemical_elements

나트륨이 kg당 2-3달러정도라면 갈륨은 148달러. 이건 2019년 시세고 현재시세는 340달러정도 됩니다. 무려 50-100배정도 비쌉니다.

부식성이나 취성같이 구조적으로 얼마나 영향을 덜 끼치는지 잔방사선 방출과 관련된 neutron activation 특성은 어떤지 그 이외에도 따질것이 많은데 이 부분은 더 깊게 찾아봐야 하는지라 확실하게 말씀을 못 드리겠네요.

일단 화학적 안전성 때문인지 갈륨을 냉각제로 사용하려고 열전도성을 높이기 위해 나노갈륨형태로 만들어서 사용해보려는 연구가 UNIST에서 있긴 했네요.
     
스타필드 21-05-31 10:59
   
우와와 고수시네요 갈륨은 아예 생각도 안한거 같은데 이렇게 손수 찾아주시고 감사합니다!!!!
셀시노스 21-05-31 12:03
   
어휴 그 비싼 금속, 값싼 제련 방법도 알려져있지 않은 희귀 금속으로 뭘 하나요
     
스타필드 21-05-31 12:39
   
가격때문에 그렇군요 넘 비싸긴 하네요 일단 금속이면 물보다 훨 나은데