▷ 작성일 : 2023.10.20
오크리지 국립 연구소(ORNL)와 아이오와 대학의 연구원들은 방사선에 의해 생성된 과잉 전자에 노출될 때 첨단 원자로에서 용융염의 거동을 조사하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 수행했습니다. 그들은 용융염의 이온과 상호작용하는 전자가 다른 특성을 가진 세 개의 별개의 상태를 형성할 수 있다는 것을 발견했습니다. 이 발견은 방사선이 소금 연료 원자로의 성능에 미치는 영향을 이해하는 데 중요한 의미를 갖습니다.
이 연구에서 확인된 세 가지 가능한 시나리오는 다음과 같습니다.
과량의 전자는 두 개의 아연 이온을 포함한 분자 라디칼의 일부가 됩니다. 전자는 아연 이온 하나에 국한됩니다. 전자는 비국재화되어 여러 염이온에 확산됩니다. 용융염 원자로는 높은 방사선 노출 하에서 용융염이 어떻게 작용하는지를 이해하는 것이 중요한 미래의 원자력 발전소를 위해 고려되고 있으며, 이 연구는 첨단 원자로 개념에서 연료 운반체로 사용되는 염의 방사선 노출 시 거동과 관련된 질문을 해결하는 것을 목표로 합니다.
이 연구는 전자와 용융염의 초기 상호작용에 대한 귀중한 통찰력을 제공하지만, 장기적인 효과와 반응에 대해 추가적인 의문을 제기합니다. 더 긴 기간 동안, 이 종들이 더 복잡한 화합물을 형성하기 위해 더 많은 상호작용을 할 수 있는 가능성이 있습니다.
이 연구는 Journal of Physical Chemistry B에 게재되었으며 ACS Editors Choice로 인정을 받아 광범위한 대중의 관심 가능성을 나타냅니다. 이 연구는 브룩헤이븐 국립 연구소가 이끄는 에너지부의 극한 환경 에너지 프런티어 연구 센터(MSEE EFRC)의 일부였습니다. EFRC는 근본적인 에너지 과학 문제를 해결하기 위해 DOE의 기초 에너지 과학 사무소에서 자금을 지원하는 연구 프로그램입니다.
그 발견은 용융염 반응기에서 방사선에 의해 생성된 과잉 전자가 어떻게 다양한 형태의 반응성을 나타낼 수 있는지 이해하는 데 기여합니다. 이러한 형태의 반응성을 더 깊이 탐구하기 위해서는 더 많은 연구와 실험이 필요합니다.
전산 연구는 DOE의 과학을 위한 컴퓨팅 및 데이터 환경(ORNL)과 국립 로렌스 버클리 연구소의 국립 에너지 연구 과학 컴퓨팅 센터(National Energy Research Scientific Computing Center)에서 수행되었으며, 둘 다 DOE Office of Science 사용자 시설입니다.
이 연구는 과잉 전자가 존재할 때 용융 염의 거동에 대한 가치 있는 통찰력을 제공하여 그들의 반응성과 발전된 원자로에 대한 잠재적인 영향을 밝힙니다.
