에너지 정책, 원자력의 미래와 4세대 원자로 개발(7)

2. 가스냉각고속로(GFR)

가스냉각고속로(GFR, Gas-cooled Fast Reactor)도 헬륨으로 냉각하지만 HTGR보다 전력 밀도가 더 높다.    원래 증식로(Breeder Reactor)로 개발된 GFR은 기존 원자로에서 생성된 저속 중성자 대신 고속 중성자를 사용하여 토륨 또는 비핵분열성 우라늄 동위원소를 플루토늄 또는 핵분열성 우라늄 동위원소로 전환함으로써 연소하는 것보다 더 많은 연료를 생산한다.

GFR의 최신 버전은 고온에서 작동할 수 있도록 세라믹 우라늄 모노카바이드 연료로 만든 코어를 사용한다.    또한 연료는 체적당 고밀도의 우라늄 원자가 존재하도록 구성된다.

3. 소듐냉각고속로(SFR)

또 다른 고속 원자로는 액체 나트륨으로 냉각되는 소듐냉각고속로(SFR, Sodium Fast Reactor)이다.   SFR은 뛰어난 열 제거 능력을 가지고 있다.   이것은 더 큰 나트륨 원자로에서는 잘 작동하지 않는 고유하고 피동적인 안전 기능을 허용하기 때문에 소형 원자로이다.

미국에서 사용되는 연료는 강철로 피복된 우라늄과 지르코늄의 금속 합금이며, 러시아, 프랑스, 일본에서는 우라늄 산화물 연료를 선호한다.   이 연료는 열밀도가 낮아서 원자로 노심이 너무 뜨거워지면 팽창하여 핵반응을 자연적으로 꺼지게 한다.

SFR은 폐쇄된 연료 주기를 가지고 있기 때문에 노심 또한 매우 컴팩트하다.   즉, 우라늄과 플루토늄을 핵 반응의 일부로 노심 내부에서 재활용하여 원자로가 수십 년 동안 가동할 수 있도록 교체주기를 제공한다.

https://newatlas.com/technology/generation-iv-future-nuclear-power/