부록 1. 원자력 발전의 원리
□ 일반적으로 가압경수로(PWR)는 자연계에 존재하는 우라늄-235를 3~5% 가량으로 농축하여 연료로 사용함
○ 우라늄-235는 속도가 느린 중성자인 열중성자와 반응하여 작은 2개의 원소로 핵분열을 일으킴
○ 이때 아인슈타인의 상대성이론에 해당하는 만큼의 질량결손 에너지가 발생
- 핵분열과 동시에 속도가 매우 빠른 2~3개의 고속중성자가 발생하는데, 이는 감속재(물 등)와 부딪혀 그 속도가 줄어들어 다시 열중성자가 됨
○ 이 열중성자는 다시 우라늄-235와 핵분열 반응을 일으키는데, 이처럼 계속 순환적으로 반응된다고 하여 연쇄반응이라고 함
- 3~5%가량 농축된 핵연료에는 우라늄-235 외에 나머지인 97~95% 비율로 우라늄-238이 존재하며, 이 우라늄-238은 핵분열로 인해 발생된 2~3개의 고속중성자 중 일부와 반응하여 플루토늄-239(Pu-239)를 생성시킴
○ 플루토늄-239 역시 우라늄-235와 같은 방식으로 핵분열을 일으키는 물질임
- 원자력 발전은 조절 가능한 수준으로 핵분열을 일으키는 연쇄반응을 제어하는 기술을 적용하여 에너지를 얻는 기술임