핵연료: 두 판 사이의 차이

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[[파일:Binding energy curve - common isotopes.svg|right|thumb|300px|원소들이 가지고 있는 결합 에너지의 비교]]
 
'''핵연료'''(Nuclear核燃料, {{llang|en|nuclear fuel)는 [[원자력]]을 이끌어 내는데 필요한 물질로, 화학적 연료가 연소되어 에너지로 변화하는것이랑 유사하다. 핵연료는 에너지 밀도가 높아 많은 에너지를 발생시킨다.
 
핵연료는 무거운 원소가 포함되어 있어, 이 원소가 핵분열로 인한 연쇄 반응으로 인해서 에너지를 발생시키게 된다. 대다수의 핵연료는 [[우라늄-235|<sup>235</sup>U]]과 [[플루토늄|<sup>239</sup>Pu]]이 주로 쓰인다. 핵연료를 사용하기 위해 채광, 정제, 사용, 처분까지 걸리는 과정을 통틀어 [[핵연료 주기]]라고 말한다.
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=== MOX 연료 ===
{{본문|혼합 산화물 연료}}
'''혼합 산화물 연료''' 혹은 '''MOX 연료'''(Mixed OXide fuel)는 플루토늄과 천연 혹은 열화 우라늄을 섞어 만든 연료로, 대부분의 원자로에서 사용되는 농축우라늄 연료와 비슷하게 연소한다. MOX 연료는 경수로의 저농축 우라늄 연료를 대체할 유력한 연료로 지목되고 있다.
 
몇몇은 MOX 연료가 새로운 도전할만한 처리방법으로 말하고 있는데, MOX 연료는 핵변환으로 만들어진 플루토늄의 잉여를 처리하는 방법이기 때문이다.
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== 일반적인 형태의 핵연료 ==
일반적인 핵연료는 농축된 UF<sub>6</sub> 가스를 펠릿형태로 만들기 위해 산화 우라늄(UO<sub>2</sub>) 가루로 전환시킨다. 이렇게 만들어진 펠릿은 높은온도에서 소결되어, 단단한 세라믹 펠릿의 형태를 띤다. 이렇게 만들어진 실린더 형태의 펠릿은 연료봉에 집어넣기 위해 작게 갈아지게 된다. 펠릿들은 금속 튜브에 집어넣게 되는데, 이 튜브는 원자로의 설계특성에 따라 만들어지게 되며, 보통 부식에 잘 버티는 합금으로 만든다. 앞에서 설명했듯이 연료봉의 피복은 원자로의 설계에 따라 나누어지게 되는데, 초기에는 [[스테인리스강]]이 주로 쓰였으나 현재 대다수의 원자로들은 부식에 잘버티면서, 중성자를 덜 흡수하는 지르코늄 합금을 피복재료로 사용한다. 튜브에 펠릿을 넣고 봉하게 되는데, 이 튜브를 가리켜 '''연료봉'''(fuel rod)이라고 부르며, 이 연료봉을 여러개 묶은걸 '''연료 집합체'''라고 부르며, 이 연료집합체를 원자로의 노심에 장전하여 사용한다.
 
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