최초의 원자력 발전소는 무엇인가?
원자력 발전소
현재 사용되는 핵분열 방식을 이용한 전력생산은 1948년 9월 미국 테네시주 오크리지에 설치된 X-10 흑연원자로에서 전구의 불을 밝히는 데 사용되면서 시작되었다. 그리고 1954년 6월에 구소련의 오브닌스크에 건설된 흑연감속 비등경수 압력관형 원자로를 사용한 오브닌스크 원자력 발전소가 시험적으로 전력생산을 시작하였고, 최초의 상업용 원자력 엉더이로를 사용한 영국 셀라필드 원자력 단지에 위치한 콜더 홀(Calder Hall) 원자력 발전소로, 1956년 10월 17일 상업 운전을 시작하였다.
가시와자키 가리와 원자력 발전소
가시와자키 가리와 원자력발전소()는 일본 혼슈 니가타현 가시와자키 시에 위치한 원자력 발전소로, 도쿄전력에서 소유 및 운영하고 있다. 발전소가 위치한 니가타현은 도호쿠 전력이 담당하는 구역이므로 가시와자키 가리와 원자력 발전소에서 생산된 전기는 모두 수도권으로 송전된다.
혼합 산화물 연료
1962년 고속증식로용 가공시설을 세웠고, 이후 경제성 문제로 경수로용 공장을 세워 가공하고 있다.
세계 최초의 MOX 사용은 1963년 벨기에 BR3 연구용 원자로(열출력 40 MWt)이지만, 상업용 원자로에 세계 최초로 MOX 사용은 1972년 독일 오브리그하임 원자로(전기출력 357 MWt)였다. 오브리그하임 원자로는 독일에서 가장 오래된 원자로, 독일 최초의 경수로이며, 가장 작은 전기출력의 상업용 원자로이다. 이후 1984년 스위스, 1987년 프랑스, 1995년 벨기에에서 상업용 원자로에 MOX 연료를 사용하기 시작했다. 독일에는 플루토늄 재처리 공장이 있었으며, 여기서 MOX 연료를 생산했으나, 1990년대 이후 가동을 중단했다.
원자력
20세기 초 아인슈타인의 질량-에너지 등가원리에 의해 라듐같은 방사성 원소에서 대량의 에너지를 얻을 수 있다는 사실을 알게 된 이후로 원자력으로 전기를 얻으려는 노력이 시작되었다.하지만 방사성이 강한 원소는 짧은 시간동안만 존재하기 때문에 그 이용이 어려웠다. 초기 핵물리학자인 어니스트 러더퍼드등의 경우 원자력 발전은 허튼소리라고 할 정도였다. 그러나 1930년대 핵분열이 발견된 이후 상황은 바뀌었다.
가압수형 원자로
초기에 웨스팅하우스 베티즈 원자력 연구소에서 군사적인 목적으로 개발하였으나, 이후 상업적인 목적으로 웨스팅하우스 원자력 위원회에서 개발하였다.
미 육군 원자력 프로그램에서 1954년부터 1974년까지 가압수형 원자로를 운영했다. 스리마일 원자력 발전소에서 처음으로 2기의 가압수형 원자로인 TMI-1과 TMI-2를 가동했는데, 1979년 TMI-2에서 부분적인 노심 용해가 일어나는 바람에 미국에서는 신규 원자력 발전소 건립이 중단되었다.
지구의 역사
원시 지구는 강착 과정으로 점차 크기를 키워갔으며, 내부는 뜨거워져 중금속인 친철원소들이 액화되기 시작하였다. 금속들은 토양을 이루는 규소염보다 더 무거웠기 때문에 가라앉았는데, 이 과정을 철의 대변혁 (iron catastrophe)이라고 하여 지구 형성 1000만 년 후 원시 맨틀과 내핵이 분리되고 지구 자기장이 생겨난 사건이다.[5] 지구 최초의 대기는 태양 성운에서 비롯한 수소와 헬륨 같은 가벼운 원소로 이루어졌다. 이 원소들은 이후 태양풍과 지구의 열로 인해 우주로 날려져버렸다.
태양 에너지
태양 전지 (“태양광 발전 전지”라고도 부름)는 광전 효과를 사용하여 빛을 직류로 바꾸는 장치를 말한다. 최초의 태양 전지는 찰스 프리츠(Charles Fritts)가 1880년대에 조립하였다. 프로토토아비 셀렌 전지가 1%가 채 안 되는 입사광선을 전기로 변환했지만 에른스트 베르너 폰 지멘스(Ernst Werner von Siemens)와 제임스 클럭 맥스웰 두 사람 다 이 발견의 중요성을 인식하였다. 1940년대에 러쎌 올(Russell Ohl)의 근본적인 노고에 이어 제럴드 피어슨, 캘빈 퓰러, 데릴 채핀(Daryl Chapin)은 1954년에 규소 태양 전지를 개발하였다. 이러한 초기의 태양 전지는 한 와트에 286 USD의 비용이 들었고 효율성은 4.5~6%에 다다랐다.
체르노빌 원자력 발전소
원자로 개념은 흑연감속 비등경수 압력관형 원자로였으며, RBMK-1000(소련형) 이었다. 1971년에 착공되어 1978년 5월에 1호 원자로가 영업 운전을 개시했다.
레졸루션급 잠수함
영국 최초의 핵잠수함은 HMS 드레드노트 (S101)인데, 78 MW 열출력의 미국 웨스팅하우스 S5W 원자로 1기를 탑재했다. 1958년 미영 상호방위조약으로 미국의 핵잠수함 원자로를 기술이전 받았다. 롤스로이스 PWR1 원자로의 열출력도 78 MW 이다. 레졸루션급 잠수함에 1기를 탑재했다.
독일의 에너지
동독에서는 1966년 10월 11일 상업운전을 시작한 라인스베르크 발전소가 최초의 핵 시설이다. 하지만 이는 실험로 수준으로 사실상 최초의 원자력 발전소는 440MW의 시설로 러시아의 기술을 빌려 건설한 그라이프스발트 원자력 발전소이다. 동독의 원자력 발전소는 통일 이후 동독과 서독 양측의 안전규정 차이로 모두 가동이 중단되었다.
원자력 발전소
1970년대부터 정부의 주도 하에 미국의 기술을 도입하여 꾸준히 원전을 건설한 결과 원자력과 관련된 원천 기술, 건설, 수출 능력을 두루 갖추고 있다. 특히, 세계 최대 기업인 아레바 그룹은 가압경수로 부문에서 미국의 웨스팅하우스와 함께 세계 시장을 양분하고 있다. 프랑스는 한국, 영국, 브라질, 남아공에 원전을 수출하였으며, 현재는 아레바가 개발한 제3세대 원자로인 EPR을 중국 및 핀란드에 수출하여 건설이 진행 중이다.
원자력
이렇게 우라늄-235와 플루토늄을 바탕으로 원자폭탄 3개가 완성되었고, 그 중에서 플루토늄 원자폭탄 하나를 이용해 1945년 뉴멕시코주의 앨러모고도에서 폭발실험이 진행되었다. 이것이 세계 최초의 원자폭탄 실험인 '트리니티 실험'이다. 이 실험을 통해 핵무기의 엄청난 위력이 확인되었고, 1945년 8월 6일과 9일 일본의 히로시마와 나가사키에 각각 우라늄 폭탄과 플루토늄 폭탄이 투하됨으로써 제2차세계대전이 막을 내린다.
후쿠시마 제1 원자력 발전소 사고
후쿠시마 제1 원자력 발전소 사고()는 2011년 3월 11일 도호쿠 지방 태평양 해역 지진으로 인해 JMA진도 7, 규모 9.0 의 지진과 지진 해일로 도쿄전력이 운영하는 후쿠시마 제1 원자력 발전소의 원자로 1-4호기에서 발생한 방사능 누출 사고이다. 체르노빌 원자력 발전소 사고와 함께 국제 원자력 사고 등급(INES)의 최고 단계인 7단계(Major Accident)를 기록하였다. 현재도 계속적으로 원자로에서 방사능 물질이 공기중으로 누출되고 있으며, 빗물과 원자로 밑을 흐르는 지하수에 의해 방사능에 오염된 방사능 오염수가 태평양 바다로 계속적으로 누출되고 있다. 누출된 방사능 물질로 인해 후쿠시마 제1 원자력 발전소 인근 지대뿐 아니라 일본 동북부 전체의 방사능 오염이 심각한 상황이다.
원자력
사실 핵분열을 이용한 원자력 에너지가 처음 이용된 것은 무기 분야가 먼저이다. 제2차 세계대전 중에 미국에서 실시한 맨해튼 프로젝트의 결과 최초의 핵무기 폭발실험이 이루어진 뒤 1945년 8월 6일과 9일에 일본의 히로시마와 나가사키에 각각 원자폭탄이 투하되어 수십만 명을 사망에 이르게 하였다. 이후 미국과 구소련을 중심으로 많은 나라들이 경쟁적으로 핵무기 개발에 몰두하나, 원자폭탄 투하의 참상을 목격한 과학자와 정치인들은 원자력의 평화적 이용을 강조하면서 원자로를 개발하기 시작해 원자력을 에너지 발전에 이용하게 되었다.
한국원자력연구원
재단법인 한국원자력연구원(韓國原子力硏究院, )은 대전광역시 유성구 대덕대로989번길 111(덕진동)에 위치한 1959년에 설립된 대한민국 최초의 원자력 연구 기관으로 원자로의 연구 및 개발, 방사성 동위원소의 생산 및 핵기술자의 양성을 주요 업무로 하고 있다. 정확한 규모는 파악하기 힘드나, 한국 원자력 연구원은 국내에서 가장 큰 규모를 자랑한다. 1958년 원자력기본법(원자력법)에 의해 설립된 국내 유일의 원자력연구기관으로 초기에는 정부조직이었으나 1980년 정부출연연구기관이 되었다. 과학기술정보통신부 산하 기타공공기관으로 지정되어 있다.
체르노빌 원자력 발전소 사고
사고가 일어난 체르노빌 원자력 발전소는 1978년에 운전되기 시작한 원자력 발전소로, 현재의 우크라이나와 벨라루스 국경 근처에, 체르노빌에서 북서쪽으로 약 18km 떨어진 곳에 있었다.
원자력
1896년 프랑스 과학자 베크렐이 방사선 현상을 처음 발견한 이후 퀴리 부부 등에 의해 자연계 원소들 중에는 이처럼 방사선을 방출하는 물질들이 다수 있음이 확인되었다. 또한 1905년 독일 과학자 아인슈타인에 의해 발표된 특수상대성이론에서 물질의 질량과 에너지 간에는 변환이 가능하다는 이론적 근거가 제시되고, 이후 여러 과학자들에 의해 원자핵의 구조가 상세히 밝혀지면서, 원자핵 내부의 질량 변화와 방사선에너지 방출의 관계가 증명되었다.
원자시대
원자시대(原子時代, Atomic Era, Atomic Age)란 최초의 원자폭탄 트리니티가 기폭된 1945년 1월 16일 이후의 시대를 말한다. 물론 그보다 앞선 1933년에 핵연쇄반응의 원리 자체는 이미 이론화되었고(리제 마이트너), 최초의 인공 핵연쇄반응 실험(시카고 파일 1)이 있었던 것은 1942년 12월이다. 하지만 트리니티 핵실험과 히로시마·나가사키 원폭투하야말로 핵기술의 최초의 거대한 사용이었으며 그 기술이 인류의 심성에 사회정치적 변환을 일으켰기 때문에 원자폭탄들이 터진 1945년을 기준으로 삼는다.
대한민국의 원자력 발전
대한민국 원자력 발전소는 2001년 4월 2일 설립된 한국전력공사 계량발전회사인 한국수력원자력에서 독점 운영하고 있으며, 국무총리 직속 대한민국 원자력안전위원회가 산하 위탁집행형 준정부기관인 한국원자력안전기술원 및 한국원자력통제기술원을 통하여 감시감독을 하고 있다.
TNT 환산
1945년 7월 16일, 미국에서 인류 최초의 원자폭탄 실험(트리니티 실험)을 실시했으나, 이에 앞서 5월 17일, 같은 장소에서 108 톤의 TNT 화약으로 예비 실험이 이루어졌다. 이후 핵무기의 폭발력을 측정하는 단위로 쓰이게 되었다.
대한민국의 원자력 발전
2010년 3월 30일 요르단에서, 한국 최초의 연구용 원자로 수출 계약을 정식 체결했다. 요르단 수도 암만 북쪽 70km 이르비드(Irbid)에 있는 요르단과학기술대학교(JUST)에 2014년까지 열출력 5MW급 개방수조형 다목적 원자로와 동위원소 생산시설 등을 건설하는 사업으로, 한국원자력연구원·㈜대우건설 컨소시엄이 2011년 7월 예비안전성 분석보고서와 방사선 환경영향 평가보고서 등 건설허가 신청서류를 요르단원자력규제기관(EMRC)에 제출하여 2013년 8월 건설허가를 취득했으며, 2016년 핵연료장전허가를 획득하여 핵연료를 장전하고 시운전 시험을 완료, 2016년 12월7일에 준공식을 가졌다[20]. 건설비는 1500억원이며, 원자로 운전 요원 20명은 하나로에서 현장실습 훈련 등 5주간의 훈련을 받는다.
영변 IRT-2000
1980년 1월 8일 당시는 북한 최초의 원자로인 영변 IRT-2000 원자로만 준공, 가동중이었던 시기이다.
사회주의 문화
사회주의 문화에서의 과학 철학은 거대과학과 순수과학 위주의 발전을 중시했기 때문에, 순수과학과 거대과학 부문에서는 미국을 능가했다. 그 예로 최초의 원자력 발전소와 대륙간탄도미사일 그리고 위성을 개발한 것도 소련의 1940년대 ~ 1950년대 일이었다. 또한 소련은 과학 도시인 아카뎀고로도크를 건설하기도 하였다. 그 외 여러 무기과학은 미국에 뒤지지 않았으며 미사일과 생화학 무기 제조능력은 미국을 압도했다. 이러한 순수과학의 발전은 순수학문을 중시하는 사회주의 특징이 부각된 것이었다.
대한민국의 원자력 발전
1994년 원자력위원회는 ‘2030년을 향한 원자력 장기 정책방향’을 의결하여 원전 건설의 기술자립과 원자력 수출을 향한 대장정을 시작하였다. 미국으로부터 핵증기공급계통의 설계기술을 전수받아 원자력 기술자립과 국산화를 이루었다. 1,000MW의 한국표준형원전 OPR1000(Optimized Pressurized water Reactor, 후에 APR-1000으로 개량됨)이 개발되어 최초로 1998년, 1999년에 각각 한울 3·4호기가 건설되었다.
용융염 원자로
1954년 실행된 항공기 원자로 실험에서 영감을 얻은 작은 크기의 디자인을 발전시켜, 1965년에서 69년 용융염로 실험에서는 토륨 연료주기를 가진 증식로를 가진 원자력 발전소의 원형이 되었다. 4세대 원자로디자인 중 하나로 용융염과 고체 연료봉을 이용하는 원자로는 2025년까지 1000MWe의 원자로를 개발하기로 되어 있다.
독일의 에너지
1957년 첫 핵 시설 가동 이후 독일은 4차례의 원자력 프로그램을 구성, 진행하였고, 더불어 2차례의 오일쇼크를 겪으며 원자력 에너지를 주요 에너지원으로 삼았다.
박정희
박정희는 1973년 11월 24일 한국 최초의 원자력발전소인 월성 1호기 건설계획을 확정짓고 사흘 뒤인 11월 27일 원자로 구매의 향서를 캐나다에 발송했다.[148][177] 그가 캐나다에서 도입하려는 캔두형 원자로는 플루토늄 추출이 용이한 중수로이다. 중수로에서 타고 남은 핵연료를 재처리시설에서 재처리하면 핵폭탄의 원료가 되는 플루토늄을 추출할 수 있다. 박정희가 프랑스에서는 재처리시설을, 캐나다에서는 중수형 원자로를 도입하려 한 것은 플루토늄의 군사적 이용을 염두에 두었다는 것을 뒷받침한다.[148]
잠수함의 역사
세계 최초의 원자력 추진 잠수함은 미국에서 1954년에 진수된 SSN-571 노틸러스이다. 프랑스의 소설가 쥘 베른이 쓴 해저 2만리의 노틸러스호의 이름을 땄다.
OPR-1000
대한민국은 1957년에 IAEA 회원국이 되어 원자력 발전의 역사를 시작했다. 20년이 지난 1978년 고리원자력발전소 제1호기가 준공되어 첫 원자력 발전소로 기록되었다. 1984년부터 한국 실정에 적합한 표준형 원전 개발을 위해 미국의 ABB-CE사의 1,300MWe급 원전인 System80의 원자로 계통을 모델로 하여 공동설계에 들어갔다. 그 결과, 1988년에 한빛 3·4호기의 원자로 계통설계가 완성되었고, 1989년에 국내 기술진에 의해 원자로 계통설계가 마무리되면서, 최적의 원전이 개발되었다. 2007년 APR1400 모델인 신고리 3·4호기의 건설이 시작되기 까지 국내에 건설된 총 10기의 원자력발전소는 한국표준형원전으로 건설하였다. 한국표준형원전은 1995년 한반도에너지개발기구(KEDO) 주도로 이뤄졌던 북한 신포 경수로 건설 사업의 원전 모델로 채택되기도 했다. 또한 한국인의 체형 및 관행에 맞는 인간공학적 개념을 적용한 최신의 제어설비를 채택해, 운전원 실수에 의한 사고발생률을 최대한 줄이고, 한국의 해양 및 지질의 특성과 한국 산업, 공업 수준에 맞도록 개량해 최적화했다
바라카 원자력 발전소
바라카 원자력 발전소(Barakah nuclear power plant)는 아랍에미리트의 첫번째 원자력 발전소이다.
2009년 12월, UAE 원자력 공사(Emirates Nuclear Energy Corporation, ENEC)는 한국전력의 APR-1400 원전을 선정했다. 4기에 200억 달러 규모 계약이다. 2017년 전기 공급을 시작하는 것으로 계획되었다.
조석
조력발전은 이 때까지 바다에서의 에너지 이용 중 대규모로 성공한 유일한 것이다. 최초의 조력발전은 1966년 조차가 13.4m나 되는 프랑스 랭스 강 하구에서 이루어졌다. 연 5억 4,400만kwh의 발전 용량을 갖춘 24개의 발전기와 850m의 제방이 건설되었으며 7,500만 달러의 공사비가 들었다 고조시에 바닷물은 발전기를 통하여 하구로 채워지고 저조시에는 채워졌던 바닷물이 강물과 함께 다시 발전기를 통하여 빠져나간다. 바닷물이 들어올 때와 나갈 때 모두 발전기가 가동된다. 노바 스코티아 아나폴리스 강 하구에는 이보다는 작지만 같은 형식의 소형 발전 시스템이 설치되어 있다. 대한민국은 가로림만 천수만 등에서 조력발전계획이 수립된 바 있다. 2005년 현재 시화호 방조제를 이용한 조력발전사업이 진행 중이다.
핵실험
미국의 첫 원자폭탄 실험은 1945년 7월 16일의 트리니티 실험으로 약 20 킬로톤의 성능이었다. 첫 번째 수소폭탄인 아이비 마이크의 실험은 1952년 11월 1일 마셜 제도의 에네웨타크 환초에서 실시되었다. 가장 큰 폭탄은 1961년 소비에트 연방이 실시한 50 메가톤 규모의 차르 봄바의 실험이다.
독일의 에너지
독일은 1952년 연합국의 결정으로 핵무기 이외의 핵 연구를 허락받았고, 미국에게서 원자력 발전 기술을 원조받아 1950년대 중반부터 원자력 프로그램 수립 및 이행에 필요한 제도를 구축했다.
1955년 '원자력부'를 설치하고 1956년 '원자력 위원회'를 창설, 1957년에 동서독 최초의 핵 시설 '원자란(Atomei)'이 가동에 성공했다. 1960년 1월 1일부터 이 시행되었다.
체르노빌 원자력 발전소 사고
이 사고는 1986년 4월 26일 오전 1시 24분에, 체르노빌 발전소의 원자로 4호기의 비정상적인 핵 반응으로 발생한 열이 냉각수를 열분해시키고, 그에 의해 발생한 수소가 원자로 내부에서 폭발함으로써 생긴 사고이다. 폭발은 원자로 4호기의 천장을 파괴하였으며, 파괴된 천장을 통해 핵 반응으로 생성된 다량의 방사성 물질들이 누출되었다. 누출된 물질에 의한 방사능의 총량은 약 5.3엑사베크렐로 추정되며, 국제 원자력 사고 척도(INES)에 의해 분류된 사고 등급 중 가장 심각한 사고를 의미하는 7등급에 올라 있다.[3]
조지 스티븐슨
뉴캐슬 부근의 와이램이라는 탄광촌에서 태어나 집안이 가난하여 학교에도 다니지 못하고 아버지와 함께 탄광에서 일하였다. 그러나 그는 그러한 어려움을 무릅쓰고 열심히 기계를 연구하여 1814년 처음으로 석탄 운반용 기관차를 탄광에서부터 항구까지 달리게 하는 데에 성공하였다. 1825년 스톡턴-달링턴 간에 철도를 부설, 세계 최초의 여객 철도용 기관차 ‘로커모션 호’가 발명자인 그에 의하여 움직였다. 그 후 본격적으로 리버풀-맨체스터 간의 철도를 개설하여 지방민의 반대와 사고, 곤란한 공사를 무릅쓰고 1829년 개통하였다. 그로부터 증기 철도의 가치가 인정되어 그의 명성이 굳어졌다. 그 후에도 여러 곳의 철도 부설 기사로서 활약하여 1830년 ~ 1840년 사이에 만들어진 주요한 철도는 그의 기술적인 지도를 받았다. 처음으로 증기 기관차를 발명한 그는 ‘철도의 아버지’라고 불리며, 그가 발명한 증기 기관차는 영국의 산업 혁명에 크게 이바지하였고, 세계의 교통 수단에 새로운 혁명을 가져왔다.
셀라필드 원자력 단지
셀라필드 원자력 단지에는 THORP 재처리공장과 마그녹스에서 나오는 연료봉을 처리하는 재처리공장이 있다. 셀라필드 원자력 단지내에는 세계최초의 상업운전 원자력 발전소인 Calder Hall이 있었는데, 현재는 다른 낡은 핵시설을 철거하면서 폐로되었다.
원자력 발전소
1960년대 초반 천연우라늄을 사용하는 캔두(CANDU) 원자로를 독자기술로 개발하여, 자국에 22개의 원자력발전소를 건설하여 이중 19기를 현재 운영하고 있으며, 인도, 중국 등의 신흥국 시장에 활발히 수출하고 있다.
뉴브런즈윅주
1983년 대서양 캐나다에서 첫 원자력 발전소가 포인트 레프로에서 운영되기 시작하였다. 1983년과 1985년에 2개의 칼륨 광산들이 주의 남부에 있는 서식스 지방에서 운영되기 시작하였다. 그러나 1997년 지속된 홍수가 광업의 큰 수를 닫는 원인을 가져왔다. 또한 그해에는 컨페더레이션 다리가 완공되었으며, 뉴브런즈윅 주와 프린스에드워드아일랜드 주를 잇는 데 뉴섬벌랜드 해협을 따라 뻗어나간다. 1990년대에 주 정부는 전화 통화 센터들 같은 정보 기술 비지니스들에서 투자를 촉진시켰다.
1세대 원자로
미국에서는 민간용 상업 원자력발전소의 신호탄인 펜실베이니아주의 쉬핑포트(1957~1982) 원자력발전소와 일리노이주의 드레스덴-1(1960~1978) 원자력발전소가 발전을 시작하였다. 이 시기의 원자로를 제1세대 원자로라고 한다. 쉬핑포트 원전의 설계는 웨스팅하우스가 담당했다. 이런 원자로는 원자로의 개념을 입증하는 수준의 전력을 생산하는 정도였다.
원자력 발전소
1950년대에 연구원들은 2000년까지 적어도 1,800개의 원자력 발전소가 건설되고, 전 세계 21 %의 상업용 에너지를 충당하고 전 세계 대부분의 전력을 생산할 것으로 예측하였다. 하지만 지난 60년간 전 세계 정부의 감축안이 여러차례 적용되어 2조 달러의 정도의 예산이 투자되었고, 2007년 기준 30여개국에 439개의 원자로가 전 세계 30여개국에서 전 세계 6%의 상업용 에너지와 16%의 전력을 생산하고 있다. 특히 프랑스에서는 안전설비 아래 74.79 %(2012년 총량 404900.00 GWh)의 전력이 원자력 발전으로 생산되고 있으며, 대한민국에서는 30.37 %(2012년 총량 143547.87 GWh)의 전력이 원자력 발전으로 생산되고 있다.[10] [11]
월성원자력발전소
월성1호기는 1973년 캐나다의 가압중수로형인 캔두(CANDU) 원자력발전소에 대한 건설, 운전 경험 및 경제성에 대한 타당성이 입증되어, 1975년 1월 캐나다의 원자력공사(AECL)가 계약자로 선정되었다.
개량 가스냉각로
첫번째는 천연우라늄을 연료로 사용하고 흑연을 감속재로 쓰는 마그녹스(Magnox)형 원자로이다. 마그녹스라는 이름은 원자로 안에 넣는 연료봉의 피복재로 쓰인 마그네슘합금에서 따왔다. 최초의 마그녹스형 원자로는 영국 세라필드원자력단지 내에 설치된 콜더홀(Calder Hall) 원자로로, 세계 최초의 상업용 원자력발전소의 서막을 알렸으나, 가동한 지 47년이 지난 2003년 문을 닫았다.
엔리코 페르미
당시에는 방사선이 인체에 얼마나 해로운지 잘 몰랐기 때문에, 카드뮴봉을 줄에 매달고 사람이 줄을 당겨 인출하고 줄을 내려 원자로에 집어넣었다. 1942년 12월 2일 마침내 세계 최초의 원자로 실험장치를 조작할 수 있는 기계가 준비되었고, 페르미는 카드뮴으로 코팅한 제어봉을 천천히 움직였다. 그러자 방사성계수관이 튀었다가 안정되었다. 이후 원자로는 1/2W의 출력 상태로 28분 동안 가동되었고, 실험은 성공적으로 끝이 났다.
후쿠시마 제1 원자력 발전소
1978년 3호기 원자로에 연료봉이 떨어져 일본 최초의 임계 사고를 일으켰다. 도쿄전력은 이 사고를 조직적으로 철저하게 은폐해 왔는데 29년 뒤인 2007년 3월에야 세상에 알려졌다. 이 사건으로 도쿄전력은 안전조처를 강화하기 보다는 사고가 알려지고 원전가동률이 떨어져 생기는 손실을 피하는 데에만 열심이라는 비난을 받았다.
오쿠마정
도쿄 전력 후쿠시마 제1 원자력 발전소의 1호기부터 4호기까지가 입지하고 있다. 덧붙여 5호기 및 6호기는 인접하는 후타바 정에 입지하고 있다. 2011년 3월 12일 이 오쿠마에서 발생한 후쿠시마 제1 원자력 발전소 사고는 전 세계에 충격을 주었다.
유럽 입자 물리 연구소
CERN의 최초의 가속기는 1957년 건설된 싱크로사이클로트론(Synchrocyclotron, SC)이다. 1964년에는 양성자 싱크로트론(Proton Synchrotron, PS)이 건설되었으며, 1970년대에는 새로운 가속기인 초 양성자 싱크로트론(Super Proton Synchrotron, SPS)가 건설되었다. 1971년에는 둘레 6.9km인 CERN 최초의 충돌기인 교차 저장 링(Intersecting Storage Ring, ISR)이 건설되었고, 1989년 7월 14일에는 대형 전자 양전자 충돌기(Large Electron Positron collider, LEP)가 처음 가동되었다. 2008년에는 세계에서 가장 크고, 가장 높은 에너지 입자 충돌기인 강입자충돌기(Large Hadron Collider, LHC)가 건설되었다.
사우스캐롤라이나주
1953년 에이켄 근처에 원자력 위원회의 서배너 강 발전소에서 운영들이 시작되었다. 이 발전소는 주가 원자력 물질을 생산에서 지도적이 되는 데 도움을 주었다. 이 시설은 현재 서배너 강 공장 지대로 알려졌으며, 미국 에너지부를 위한 워싱턴 서배너 강 회사에 의하여 운영되고 있다.
와이라케이
와이라케이 발전소(The Wairakei Power Station)는 뉴질랜드 북섬 와이라케이 지열지대에 있는 지열발전소이다. 와이라케이는 타우포 화산지대에 있다. 이 발전소는 1958년에 증기를 이용한 세계 최초의 지열발전소이다. 현재 컨택트 에너지가 운영하고 있다. 2005년 회전축 발전소도 주 발전소에서 나온 낮은 온도의 증기를 활용하기 위해 건설됐다. 이것은 전체 전력량을 181메가와트까지 끌어올렸다. 와이라케이 발전소는 2011년에 정지되고, 테미히 지열발전소로 교체될 예정이다. 포이히피 발전소는 이 지역의 근처에 1996년에 건설됐다.
도카이촌
일본에서 최초로 원자력 발전이 시작된 땅으로 유명하며 현재에도 원자력 발전소와 핵 연료 재처리 시설 등 다수의 핵 시설이 입지하고있다. 도카이 촌에 한정하지 않고, 오아라이의 원자로 조요 (고속 증식로), 오쿠마의 후쿠시마 제1 원자력 발전소 등 이바라키현 북부에서 하마도리 (구 이와사키 현)에 걸친 지역은 일본 유수의 "핵 시설 밀집지"이되고 있다.
웨스팅하우스
웨스팅하우스는 미국에 위치한 세계적인 원자력 발전소 제작회사이다.
조지 웨스팅하우스가 1886년 가전제품 회사로 설립하여 라디오를 처음으로 만들기 시작하였다. 이후 텔레비전, 냉장고, 세탁기, 전화기 등 각종 가전제품을 만들어 경쟁자인 GE, RCA와 경쟁하고 협력하였다.
그러나 1999년 이 회사는 업종을 가전제품 회사에서 원전 건설 회사로 업종을 변경했고, 일본 기업 도시바가 인수했다.
스리마일 섬 원자력 발전소
스리마일 섬 원자력 발전소(Three Mile Island Nuclear Generating Station, TMI)는 미국 펜실베이니아주 서스쿼해나 강의 스리마일 섬에 있는 원자력 발전소이다. TMI 1호기와 TMI 2호기의 두 원자로를 가지고 있다. 1979년 3월 28일, TMI 2호기에서 일어난 노심 용해로 벌어진 미국 원자력 사상 최악의 사고로 널리 알려져 있다. 사고 후 2호기의 노심은 제거되었으나, 발전소는 해체되지 않고 계속 운용되고 있다.
캐슬 브라보
캐슬 브라보(Castle Bravo)는 1954년 3월 1일 캐슬작전(Operation Castle)의 일부로 비키니 환초에서 이뤄진 미국 최초의 수소폭탄 실험의 암호명이다. 캐슬 브라보는 역대 미국이 폭발시킨 핵무기 중 가장 강력한 위력을 가진 핵무기로, TNT 환산상으로 15메가톤의 핵출력을 기록하였다. 이는 당초 예상한 4-8메가톤의 핵출력을 훨씬 상회하는 것으로, 미국 역사상 최악의 방사능 오염을 초래하였다. 캐슬 브라보는 캐슬 시리즈의 첫 폭탄으로, SHRIMP를 바탕으로 만들어진 폭탄이다.
터빈 발전기
터빈 발전기는 1903년에 헝가리의 기술자 블라티 오토가 발명했다. 불행히도, 파슨스는 이미 1887년에 발전기를 사용하는 직류 증기 터빈 발전기를 시연했으며 1901년에 독일의 에베르펠트 공장에 초대형 산업용 교류 터빈 발전기를 메가와트 전력으로 공급했다.
아이다호주
1949년 원자력 위원회는 아이다호 폴스 근처에 국립 원자로 시험소(현재 아이다호 국립 노동부)를 세웠다. 시험소의 과학자들은 원자로들을 만들고, 시험하고 운영하거나 관계된 고안의 직업을 가졌다. 1951년 12월 시험소에서 역사상 처음으로 핵에너지로부터 전기가 발생되기 시작하였다. 과학자들은 또한 첫 핵잠수함 U.S.S. 노틸러스를 위하여 모델적 원자로를 지었다. 1955년 아코는 세계에서 핵에너지로부터 전기 공급을 받는 데 첫 공동체가 되었다. 7월 17일 시험소는 타운의 전기를 1시간에 공급하였다. 1960년대 중반으로 봐서 아이다호 폴스 시험소는 세계에서 가장 큰 핵원자로들의 분류들 중의 하나를 가졌다.
조선민주주의인민공화국의 원자력 발전
1982년 황해도 평산에 우라늄 정련 및 변환 공장을 건설했고, 1987년에 제 1 원자로가 가동되었으며 플루토늄을 대량으로 생산할 수 있는 50 MWe급 원자로와 200 MWe 발전로를 1985년과 1989년 태천에 각각 착공했다. 또한 구 소련과 660 MWe급 경수로 3기를 신포지역에 건설하기 위해 원자력 협정을 체결하기도 했으나 건설하지는 못했다. 이 때 북한은 대형 재처리시설의 필요성을 인식, 방사화학실험실 건설을 추진했고 이 시설에 소요되는 사용 후 핵연료를 공급한다는 명목으로 5 MWe 시험 원자력 발전소를 가동했다.
마르쿨
마르쿨()은 프랑스 가르주에 위치한 코뮌이다. 1956년에 거대한 원자력 발전소가 들어섰으며, 최초로 플루토늄을 산업용 및 군사용으로 사용하는 실험이 이 곳에서 개최되기도 하였지만, 현재는 가동을 하지 않고 있다.
하마오카 원자력 발전소
하마오카 원자력 발전소()는 일본 시즈오카현의 오마에자키 시에 있는 원자력 발전소이다. 주부 전력이 관리하며, 1976년부터 가동을 시작했다. 현재 여섯 개의 원자로가 가동되고 있다.
원자력
1990년대에 들어서면서 경제성과 안전성을 더욱 향상시킨 3세대 발전소가 등장하였다. 대한민국은 1971년 미국의 웨스팅하우스사로부터 가압경수로를 도입하여 원자력발전을 시작하는데, 이를 개량하여 2011년부터 가동하기 시작한 OPR-1000(한국표준원전, KSNP(Korea Standard Nuclear Power Plant))도 3세대 발전소에 해당한다. 현재 3세대+ 발전소가 개발되어 있으며, 세계 각국은 지속성, 안전성, 경제성, 핵비확산성을 획기적으로 발전시킨 4세대 발전소를 개발 중에 있다.
초전도 현상
최초의 초전도체는 1911년 헤이커 카메를링 오너스가 고체 수은의 저항을 당시 발견된 액체 헬륨을 이용하여 저온에서 측정하는 도중 발견하였다. 4.2 K의 온도에서 그는 저항이 갑자기 사라지는 것을 관찰하였다.[1] 이후 초전도체는 여러 다른 물질에서 발견되었다. 1913년 납의 초전도가 7 K에서 발견되었고, 1941년에는 질화 나이오븀(NbNi)의 초전도가 16K에서 발견되었다. 초천도체를 이해하는 그 다음 중요한 진전은 1933년 발터 마이스너와 로베어트 오흐젠펠트()가 마이스너 효과로 알려진 초전도체가 자기장을 밀쳐내는 것을 발견한 것이었다.[2] 1935년 프리츠 론돈()과 하인츠 론돈()은 마이스너 효과가 초전도 전류가 운반하는 전자기적 열역학적 자유 에너지를 최소화하려는 데에서 나타난다는 것을 보였다.[3]
원자력 발전소
그 후 1979년 3월 28일 스리마일 섬 원자력 발전소에서 운전원의 조작 실수로 인한 냉각재 상실사고로 인해서, 노심용융사고가 일어났다. 그리고 1986년 4월 26일 소비에트 연방의 체르노빌 원자력 발전소에서는 운전원들의 조작 실수로 인해 원자로를 제어하지 못하는 상황이 발생하여 노심용융이 일어났다. 체르노빌 원자력 발전소의 기종인 RBMK는 격납용기가 없었고, 당시 운전원들이 실험을 하기위해 비상노심냉각장치를 일부러 껐기 때문에, 피해는 스리마일보다 더 컸다.
원자로
원자로가 현대 문명의 산물인 것처럼 보이지만, 실제 지구에서 최초의 원자로는 먼 옛날에 천연적으로 만들어진 것이다. 천연 원자로의 전체적인 환경은 현대의 원자로의 상태와 비슷한 것으로 보이고 있다. 15개의 천연 원자로는 서아프리카 오클로의 우라늄 광산의 독립된 3개의 퇴적층 아래에 있었다. 1972년 프랑스의 물리학자인 프랜시스 페링(Francis Perrin)이 오클로 화석 원자로의 집단을 발견하였다. 이들 원자로는, 20억 년 전에 가동된 것으로 추정하며, 시간당 평균 약 100 kW정도의 출력을 내온 것으로 추정하고 있다. 이 자연 원자로에 대한 개념은 1956년 아칸소 대학교의 폴 구로다 교수에 의해 이론화되었다.
대한민국의 원자력 발전
대한민국은 경제성장을 뒷받침하는 전력원으로 원자력을 선택하였고, 1969년 원자력위원회에서 ‘원자력 연구개발 및 이용의 장기계획(1972-1989)을 수립하였다. 1964년부터 원전 부지 선정 업무를 착수하여 고리를 첫 원전 건설지로 최종 선정하였고, 1978년 고리 1호기가 최초로 상업운전을 시작하였다.
대한민국의 원자력 발전
이후 1958년 원자력법을 제정하였으며, 같은 해 10월에 원자력원과 원자력연구소가 설립되었다. 원자력 전문 인력 양성을 위해 1958년 한양대에 최초로 원자력공학과가 신설되었고, 1959년에는 서울대에도 원자핵공학과가 만들어졌다. 초기의 연구소는 기초 연구, 원전의 기술, 안전, 경제성 조사, 원전 부지 확보, 인력양성, 방사성동위원소 및 방사선 이용 확대 등의 업무를 수행했다. 최초의 연구로인 트리가 마크-Ⅱ를 미국으로부터 도입하여 1959년 건설을 시작하여 공, 1962년부터 운영을 시작하여 기초적인 실험과 교육훈련, 동위원소 생산에 사용하였다.
녕변 원자력 연구소
녕변 원자력 연구소(寧邊原子力硏究所, )는 조선민주주의인민공화국 평안북도 녕변군에 있는 원자력 연구소이다. 평양에서 북쪽으로 103km 떨어진 곳에 있는 이 연구소는 조선민주주의인민공화국에서 가장 큰 핵시설이 들어서 있다. 또한 조선민주주의인민공화국 최초의 원자로인 영변 IRT-2000도 있다.
체르노빌 원자력 발전소
사고 당시부터 포함해서, 착공 후 정식 명칭은 V.I. Lenin 공산주의 기념 체르노빌 원자력 발전소(Чернобыльская АЭС им. В.И.Ленина работает на коммунизм)였다. 그러나 레닌과 연고가 있는 발전소는 아니었으며, 다만 레닌의 말을 기념해서 이름이 붙여졌다. 발전소 간판은 사고(방사성 물질 오염으로 인해 교체가 불가하다.) 때문에 지금도 이 간판을 쓰고 있다. 로비 앞 광장에는 레닌의 흉상이 있다.
발전기
최초의 실용적인 발전기는 1860년대 후반 프랑스의 공학자이자 발명가인 제노브 테오필 그람이 제작한 그람 발전기이다. 지멘스는 1866년에 처음으로 전자석을 사용한 대형발전기를 완성시켰는데, 그것은 기술사상(技術史上) 와트의 증기기관에 비교할 만한 획기적인 것이었다. 이에 이어서 벨기에의 그람(Gramme)은 1870년에 고리형(環型) 코일의 발전기를, 독일의 알테네크(Alteneck)는 1873년에 드럼형 코일의 발전기를 발명했다. 그러나 그 당시의 발전소는 전압의 안정성이라든가 효율과 같은 점에서 볼 때 만족할 수 있는 것은 아니었다. 에디슨은 그 때문에 자기가 발명한 탄소선전구(炭素線電救)에 사용할 수 있는 새로운 발전기의 연구를 추진하게 되었다. 그리고 1882년 9월, 뉴욕시에 최초의 대규모 화력발전소(증기기관으로 운전되는)를 건설하였고, 중앙발전소로부터 말단의 전등까지 110V의 직류 송전 계통을 이룩해 내고, 이것을 기업화시켰다. 그 후 곧 이어 미국의 웨스팅하우스(Westinghouse, 1846 ~ 1914)에 의해서 교류 송전 방식이 실현되었다. 삼상교류 방식이 완성된 것은, 과거에 에디슨 밑에서 일하고 있었던 니콜라 테슬라에 의해 1891년에 교류발전기를 개발하여 상업화한 것이며 이로 인해 산업 발전에 기여를 하였다. 발전기는 전기사업자용의 상용발전기와 수용가에서 구비하는 비상용발전기로 구분되어 설치된다. 1894년 독일 엔지니어인 루돌프 디젤(Rudolf Diesel)은 별도의 점화장치 없이 연료의 압축 착화를 이용한 내연기관으로 특허를 얻어 1897년 MAN사의 지원으로 최초의 디젤엔진을 제작하였다. 디젤의 엔진은 동시대의 다른 엔진에 비하여 고효율의 성능을 가지고 있었다. 오늘날 디젤엔진 발전기는 전전압에 도달하는 출력 속도가 빠르며, 신뢰성이 높고, 설치가 쉽고, 고용량도 적용이 용이하며, 시공비 등이 경제적이라는 장점을 가진다. 이에 따라 자가발전설비로서 비상용발전기는 소음 및 매연의 단점에도 불구하고, 중, 대형 용량으로서 디젤엔진 비상발전기가 일반화 되어 가장 많이 사용되고 있다. 국내의 발전기 도입은 1899년 5월 17일 동대문에 발전소 개설이 효시였다. 1898년(고종 34년) 1월 26일 한성전기회사에 의한 설치였으며, 1903년에는 제2발전소가 마포에 세워졌다. 한국 최초의 수력발전소는, 1923년에 금강산전기철도회사의 자가용 발전소인 금강산 중대리(中臺里)발전소에 의해 서울로 송전한 것이 최초이고, 1929년에 부전강 제1발전소가 송전하기 시작하였다. 그리고 압록강에는 60만㎾의 시설용량을 가진 동양 제1의 수풍(水豊)발전소(1941년 완성)가 있다. 8·15 직전 조사 결과에 의하면 남북한의 수력 총발전 지점은 163개 소였다. 하지만 1972년 말의 남한의 총발전량은 118억 3,900만 ㎾h, 총시설용량은 387만 2,000㎾, 최대출력은 209만 7,000㎾, 평균출력은 134만 8,000㎾였다.
가시와자키 가리와 원자력 발전소
총 7기의 원자로가 설치되어 있으며, 합계 출력 821만 2천 KW로 원자력 발전소 가운데 세계 최대 규모이다. 또한, 브라질/파라과이의 이타이푸 댐 수력 발전소, 중국 싼샤 댐 수력 발전소, 베네수엘라 구리 댐 수력 발전소에 이어 세계에서 네 번째로 큰 발전소이다. 현재 후쿠시마 원전사고 대응으로 총50개 안전설비를 설치하였다.
후쿠시마 제2 원자력 발전소
후쿠시마 제2 원자력 발전소(福島第二原子力發電所)는 일본 후쿠시마현 후타바 군 도미오카 정에 있는 원자력 발전소이다. 먼저 만들어진 후쿠시마 제1 원자력 발전소에서 남쪽으로 11.5 km 떨어져 있으며, 도쿄전력(TEPCO)에서 운영하고 있다.
히로시마·나가사키 원자폭탄 투하
히로시마 시와 나가사키 시를 대상으로 한 원자폭탄 투하의 역사는 미국의 핵 개발 계획인 맨해튼 계획부터 거슬러 올라간다. 당시 미국과 영국, 캐나다는 비밀리에 초크 강 연구소에서 공동으로 튜브 알로이스 프로젝트를 연구하여, 첫 원자폭탄을 설계·제조하였는데, 이를 맨해튼 계획이라고 한다. 과학적 연구는 미국의 물리학자 로버트 오펜하이머가 맡았으며, 미 육군 공병사령부의 레슬리 그로브스 장군이 프로젝트의 총 책임자를 맡았다. 히로시마에 떨어진, 일명 "리틀 보이"(Little Boy)라고 불리는 포신형 원자폭탄은 테네시주 오크리지에 있는, 우라늄 235를 천연 우라늄으로부터 분리해내는 거대한 시설에서 분리된 우라늄 235로 만들어졌다. 이렇게 만들어진 원자폭탄의 첫 실험은 1945년 7월 16일 뉴멕시코주 앨라모고도에서 이루어졌다. 내폭형에 해당하는 테스트에 사용한 원자폭탄인 트리니티(Trinity)와 나가사키에 투하한 원자폭탄인 "팻 맨"(Fat Man)은 플루토늄 239로 만들어졌으며, 그 합성 요소는 워싱턴주 핸포드의 핵융합로들에서 만들어졌다. 이 실험이 실시된 지 10일이 지난 7월 26일에 미국과 중국, 소련 등 연합국 정부 대표는 민주주의 국가로 이행할 것을 요구하는 포츠담 선언을 발표했다.
오쿠마정
그런데, 20세기 후반에는 오쿠마는 고도 경제 성장으로, 요노모리 이남과 비슷한 ""전력 지대""에 넣어 져 1967년 9월 29일 후쿠시마 제1 원자력 발전소가 착공 한 (개업 : 1971년 3월 26일). "전력 지대"가 된 후에도, 오쿠마에는 과소 문제가 남아이를 상징하는 문제로 2006년에는 오노 병원 사건이 발생했다.
마그녹스
최초의 마그녹스 발전소는 영국 셀라필드 원자력 단지 내에 있는 콜더 홀()이다. 이 원자력 발전소는 세계 최초의 상업용 원자력 발전소이기도 하다. 최초로 송전을 한 것은 1956년 8월 27일이고, 1956년 10월 17일 엘리자베스 2세에 의해 공식적으로 준공되었다. 콜더 홀은 첫 번째 원자로가 가동을 한 지 47년이 지난 2003년 3월 31일 문을 닫게 되었다. 그러나 재처리 시설은 2017년 말까지 가동될 예정이다.
원자력 발전소
1950년대부터 원전 시장에서 독점적 지위를 유지하였다. 미국의 웨스팅하우스는 서방 세계 최초로 1957년 펜실베니아 쉬핑포트에 건설된 상업용 가압경수로를 설계한 이후, 세계에서 운전 중인 원전을 가장 많이 공급러한 회사로 전 세계의 가동 원자력발전소 중 50% 이상을 공급했다. 제너럴 일렉트릭은 비등경수로를 개발하여 미국 내에 건설함은 물론 일본을 비롯한 여러 나라에 수출하였다. 스리마일 섬(Three Mile Island) 원전 사고가 발생하자 원자력산업이 침체되었으나, 2000년대 중반에 미국 내에서 원전 건설이 재개되었으며, 제3세대 원자로인 AP1000 4기를 중국에 수출하여 현재 건설이 진행되고 있다.
조선민주주의인민공화국의 원자력 발전
1960년대는 북한이 핵개발에 기초가 마련되었다. 1962년 1월 소련에서 연구용 원자로를 제공받아 영변에 건설하여 1965년 6월부터 IRT-2000형 원자로를 가동했다. 이 원자로는 북한 최초 원자로로 약 2년간 시험운전을 거쳐 1967년 본격적으로 운행에 들어갔다. 핵연료로는 10% 저농축 우라늄을 사용했다. 이 농축 우라늄은 소련에서 수입되었고, 사용후 핵연료는 소련에서 회수하였다. 1964년 2월에는 핵물리학 연구소를 설치하였고, 1961년에서 1967년 까지 약 3천여명의 과학자를 소련에 파견했다.
1970년대는 핵무기 개발 정책을 본격적으로 추진하는 시기인 동시에 산업정책으로서 에너지 개발 및 평화적 연구목적으로 원자력 개발에 몰두하던 시기다. 1971년 4월 중국 핵과학자 8명을 초청, 핵과학 연구소와 원자로 건설에 관한 지원을 받았으며, 1973년 김일성대학에 핵물리학과, 김책공대에 핵전기 공학과 원자로 공학과를 설치했다. 1974년 3월 최고인민회의 5기 3차 회의에서 원자력법이 승인되어 법적장치를 마련했다.
1974년 9월 국제원자력기구에 가입했고, 12월에는 IAEA 극동지역 대표이사국으로 피선되었다. 또 연구용 원자로와 임계 시설이 있는 영변지역의 중요성을 감안하여, 이 지역을 특별구로 지정하여 엄격히 통제했다. 1976년에는 프랑스에 원자력발전소 건설 및 운영관리 연구원, 원자력발전소 요원을 연수시켜 서방의 선진 원자력 기술을 습득했다. 1975년 영변동위원소 실험실에서 자체 핵연료를 이용하여 재처리 실험을 했고, 1976년 동위원소 생산연구실을 설치해 우라늄과 플루토늄의 처리기술을 개발하고 1978년 부터는 북한지역내 우라늄광을 탐사하여 황해북도 평산과 평안남도 순천에 총 매장량 2,600만톤 가운데, 가채량 400 만톤을 확인했다. 1977년 7월에는 영변에 있는 원자로와 임계시설에 대한 IAEA 사찰을 받았다.
원자력
원자력 잠수함(nuclear submarine)이란 원자력에너지(핵분열)를 동력원으로 사용해 움직이도록 개발된 잠수함이다. 미국 해군에서 최초로 개발에 성공했으며, 원자력에너지의 이용 범위에 따라 동력장치에만 사용하는 대함공격용 원자력잠수함과 핵무기를 탑재하고 적의 깊숙한 영토나 시설을 공격하는 전략용 원자력잠수함으로 나뉜다.
어니스트 로런스
1939년 11월에, 로런스는 높은 에너지를 얻는 첫 번째 입자 가속기인 사이클로트론에 대한 그의 업적으로 노벨 물리학상을 받게 된다. 그는 입자 가속기로 노벨상을 받은 두 사람 중 한 사람인데, 나머지 한 사람은 시몬 판 데르 미에르이다. 그는 버클리에서 최초의 노벨상 수상자일 뿐만 아니라, 주립 대학교에서 나온 첫 번째 수상자였다. 노벨상 수여식은 1940년 2월 29일 제 2차 세계 대전 때문에 캘리포니아 대학교 버클리 캠퍼스의 윌러 홀의 강당에서 로런스가 그의 메달을 스웨덴 총영사인 칼 월러스테드에게 수여 받으며 이루어졌다. 이듬해인 1940년에는 아서 컴프턴, 반네바르 부시, 제임스 코난트, 카를 컴프턴, 알프레드 리 루미스가 버클리로 찾아와 로런스의 184 인치 사이클로트론과 4500 톤 자석에 대한 제안서에 대해 토의하였고, 록펠러 재단이 115 만 달러를 지원하면서 프로젝트가 시작되었다.
부셰르 원자력 발전소
1995년 이란과 러시아가 원자력 발전소 건설을 위한 경수로 공급 계약을 체결했는데 계약 금액은 7억 달러에서 12억 달러 상당으로 추산된다. 이 조약에 따라 이란 측은 사용이 끝난 핵연료봉을 러시아에 넘겨주게 되고 러시아 측은 핵연료봉을 재처리하게 된다. 2011년 9월 3일 부셰르 원전 1호기를 준공했다. 전기출력 1000 MWe의 경수로이다.
원자력 발전소
원자력발전소() 또는 핵발전소</b>는 원자력을 이용하여 발전을 하는 발전소이다. 원자핵이 붕괴하거나 핵반응을 일으킬 때 방출되는 에너지를 이용, 발전기를 돌려 전력을 생산하는 시설을 갖춘 곳이다.
오나가와 원자력 발전소
오나가와 원자력 발전소()는 일본 미야기현 오시카 군 오나가와 정과 이시노마키 시에 걸쳐 있는 원자력 발전소이다. 비등수형 원자로 3기를 갖고 있으며, 도호쿠 전력에서 운영하고 있다.
마그녹스
콜더 홀은 1956년에 문을 연 최초의 상업적 원자력 발전소이고, 그리고 영국 산업 문화재의 중요한 부분을 차지하므로, 핵시설 폐로 공사측은 콜더 홀의 제 1원자로를 박물관으로 보존하였다.
로비사 원자력 발전소
1960년대에 핀란드에서는 원자력 발전소 건설을 위한 국제 입찰을 열었고, 입찰 결과 독일 AEG가 선정되었다가 소련에서 원자로를 공급받는 것으로 바뀌었다. 로비사 1호기는 1977년, 2호기는 1981년에 가동을 시작하였다. 핀란드의 원자력 규정을 만족시키기 위해서, 웨스팅하우스와 지멘스에서 원자로 격납 용기와 제어기를 공급하였다. 이러한 장비의 조합은 전 세계 어디서도 찾아볼 수 없기 때문에 "이스팅하우스"라는 별명을 가지고 있다.
부셰르 원자력 발전소
2014년 11월, 러시아가 부셰르 원전 2호기, 3호기를 건설하기로 합의했다. 다른 지역에도 추가로 러시아 원전 3기를 더 지을 계획이다.
1975년 독일이 착공했다 건설이 중단된 부셰르 원전 1호기는, 착공 36년만에 러시아가 준공했다. 중동 최초의 대형 원전이다. 중동 2번째 대형 원전은 이란과 주적 관계인 아랍에미리트의 바라카 원전 1호기이다. 한국이 건설했다.
대한민국의 원자력 발전
대한민국 원자력발전소와 일본 후쿠시마 원자력발전소의 차이점은 첫째 원자로 종류이다. 대한민국의 원자력 발전소는 대부분 분리, 폐쇄형 설계구조인 가압경수로인 반면, 후쿠시마 원전은 일체형 구조인 비등경수로이다.
후쿠시마 제1 원자력 발전소
또 1호기 소재지 인 오쿠마는 구 성시인 타이라 (이와키 시)와 나카무라 (소마 시)에서 등거리에 위치하고 있으며, 쌍방에서 45 km 떨어져있다. 원자로는 가장 타이라 측에 4호기가, 가장 나카무라 측에 6호기가 배치되어 있으며, 타이라 측부터 4호기, 3호기, 2호기, 1호기, 5호기, 6호기가되고있다.
시카고
1942년 12월 2일 물리학자 엔리코 페르미는 극비로 이뤄진 맨해튼 계획의 일환으로 시카고 대학교에서 세계 최초로 핵반응 실험을 진행했다. 이 실험은 1945년 제2차 세계 대전에서 미국이 실제로 사용한 원자폭탄을 만들게되는 계기가 된다.[65]
원자력 발전소
물을 끓여 수증기를 만들고 이 수증기를 이용해 터빈을 돌려 전기를 생산한다는 점에서는 화력발전과 동일하지만, 화력발전은 석탄, 가스, 석유 등의 화석연료를 태워서 물을 끓이는 데 반해 현재 원자력발전에서는 핵분열에서 나오는 에너지를 이용해 물을 끓인다는 점에서 차이가 있다. 그러므로 화력발전은 온실가스의 배출이 많지만 원자력 발전은 온실가스의 배출이 거의 없어 친환경에너지라고 한다. 하지만 발전과정에서 불가피하게 발생하는 방사선 및 방사성 폐기물을 엄격하게 관리해야 한다.
도카이 원자력 발전소
도카이 원자력 발전소 () 는 일본의 첫 원자력 발전소다.
제주화력발전소
1982년 11월 29일에 제주 화력 발전소의 첫 번째 발전 시설인 기력 제 1호기(10MW)가 준공되었다. 이후 2000년에 기력 2, 3호기(각각 75MW)가 준공되었고, 2009년에 기력 제 1호기가 폐지되었다. 현재는 기력 2, 3호기만 가동중이며, 기력 2호기는 중유를, 3호기는 바이오중유로 사용중이다. 두기모두 자연순환보일러로서 총 발전용량은 150MW이다.
원자력 발전소
원자력 발전소</b>의 원자로는 크게 3종류가 있으며, 핵융합로를 제외한 열반응로와 증식로가 현재 발전에 사용되고 있다.
체르노빌 원자력 발전소 사고
출력이 급격히 증가함으로써 반응에 따라 발생하는 열 에너지가 원자로 내부의 냉각수를 거의 모두 기화시켰으며, 증기의 압력이 급격히 높아져 반응로가 그 압력을 견디지 못하고 오전 1시 24분 경 폭발하였다. 이 1차 폭발은 철과 콘크리트로 이루어진 노심을 파괴하여 반응로를 대기에 직접 노출시켰다.[5] 이후 반응로는 한 차례 더 폭발을 일으켰으며, 이 2차 폭발은 원자로의 콘크리트 천장을 파괴했다.[11]
발전 (전기)
전자유도의 법칙을 실용적 기술로 발전시켜 전기에너지 이용의 길을 개척하는 데에 많은 사람들이 공헌했다. 그중에서도 독일의 지멘스는 1866년에 처음으로 전자석을 사용한 대형발전기를 완성시켰는데, 그것은 기술사상(技術史上) 와트의 증기기관에 비교할 만한 획기적인 것이었다. 이어서 벨기에의 그람(Gramme)은 1870년에 고리형(環型) 코일 발전기를, 독일의 알테네크(Alteneck)는 1873년에 드럼(장고)형 코일 발전기를 발명했다. 그러나 그 당시의 발전소는 전압의 안정성이라든가 효율 같은 측면에서 만족스럽지 못했다. 미국의 에디슨(Edison, 1847∼1931)은 그 때문에 자기가 발명한 탄소선전구(炭素線電救)에 사용할 수 있는 새로운 발전기를 연구하기 시작했다. 그리고 1882년 9월, 뉴욕에 최초의 대규모 화력발전소(증기기관으로 운전되는)를 건설하였고, 중앙발전소로부터 말단의 전등까지 110V의 직류 송전 계통을 이룩해 내고, 이것을 기업화했다. 그 후 곧이어 미국의 웨스팅하우스(Westinghouse, 1846∼1914)에 의해서 교류 송전 방식이 실현되었다. 그리고 삼상교류 방식을 완성한 사람은 에디슨 밑에서 일하고 있었던 테슬라였다. 
원자력 발전소
이후 2011년 3월 11일 동일본 지역을 중심으로 발생한 대지진과 쓰나미로 7등급 후쿠시마 제1 원자력 발전소 사고가 일어났다. 10만명 이상의 피난주민이 발생했으며, 발전소 반경 20km 이내 피난구역에 살던 주민들은 이주했다.
원자력 정책
대한민국은 초대 이승만 대통령부터 현재에 이르기까지 국가정책으로 원자력을 도입하여 기술자립을 이루고 원전을 수출하는 나라가 되었다. 1973년과 1978년 두 차례에 걸쳐 발생한 석유 파동으로 에너지 안보의 필요성이 높아지면서, 석유와 같은 화석연료에 의존적인 에너지정책에서 벗어나기 위해 원자력에너지를 통한 전력 공급을 확대하였다. 이후 지속적인 기술 발전을 통해 원자력발전은 대한민국의 주력 전원으로 성장하였고, 전원을 안정적으로 공급하는 에너지원이 되었다.
비사기나스
1975년 리투아니아 유일의 원자력 발전소이자 세계 최대 규모의 원자력 발전소인 이그날리나 원자력 발전소가 들어서면서 신설되었다. 신설 당시 주민 5,000명이 원자력 발전소에서 근무했으며 1977년 도시 지위를 부여받았다. 비사기나스 호 인근에는 소나무 숲이 분포한다.
스리마일 섬 원자력 발전소 사고
스리마일 섬 원자력 발전소 사고()는 1979년 3월 28일 미국 펜실베이니아주 해리스버그 시에서 16km떨어진 도핀 카운티의 서스쿼해나 강 가운데 있는 스리마일 섬 원자력 발전소 2호기(TMI-2)에서 일어난 노심 용융(meltdown)사고로 미국 상업 원자력산업 역사상 가장 심각한 사고이다.
스리마일 섬 원자력 발전소에는 총 2기의 원자로가 건설되었으며, TMI-2 원자로의 유형은 가압경수로형이고 출력은 2,772MWt(906MWe)로 설계는 밥콕 앤 윌콕스 사에서 맡았다.
1978년 4월에 전기 생산을 시작하여 1978년 12월 30일부터 상업운전을 시작하였다.
엔리코 페르미
최초의 원자로로, 시카고대학 운동장의 스탠드 아래쪽에 있던 사용하지 않는 스쿼시코트에서 만들어졌다. 6톤의 우라늄과 50톤의 산화우라늄 그리고 감속재 역할을 하는 400톤의 흑연 벽돌을 층층이 쌓아서 만들어졌기 때문에, 물건을 차곡차곡 포개놓은 더미라는 뜻의 파일(pile)이라는 이름이 붙었다. 설계와 책임을 페르미가 맡았다.
HPM
HPM은 열출력 70메가와트인데, 세계 최초의 핵잠수함인 미국의 USS 노틸러스 (SSN-571)와 바로 이어 건조된 러시아 최초의 핵잠수함인 노벰버급 잠수함의 원자로 출력과 비슷하다. 배수량 4천톤인 노벰버급은 열출력 70메가와트 원자로 2개를 사용한다. 노틸러스도 배수량 4천톤이다.
체르노빌 원자력 발전소
발전소 건설은 1970년대에 시작해, 1977년에 원자로 1호기가 준공한다. 1978년에는 원자로 2호기가 준공되었으며, 1981년에는 3호기가, 그리고 1983년에 4호기(사고가 난 원자로)가 준공한다. 게다가 각각 1GWe를 발전할 수 있는 5호기와 6호기가 사고 당시 건설중이었다. 발전 개념은 모두 RBMK-1000의 형태였다.
원자력
한편, 미국은 세계최초의 원자력 항공모함(핵항모)인 엔터프라이즈호도 건조하여 1961년에 실전 배치를 마쳤다. 원자력 항공모함 또한 원자력잠수함과 마찬가지로 동력원으로 원자력에너지를 이용한다. 재래식 항공모함과 달리 연료의 재공급이 필요없기 때문에, 기존 항공모함처럼 연료를 공급 받는 동안 한 방향으로 느리게 움직일 때 나타나는 방어취약성이 없어졌고, 항해능력 또한 크게 향상되었다. 특히 연료를 보관하는 공간이 필요없어서 더 많은 무기와 비행기를 탑재할 수 있게 되었다.
후쿠시마 제1 원자력 발전소 사고
그러나 지진발생 약 50분 후 높이 15m(컴퓨터 분석은 높이 13.1m)의 지진 해일이 발전소를 덮쳤다. 발전소 설계 당시 예상했던 지진 해일의 높이 5m를 훨씬 초과하는 것이었다. 이에 지하에 설치된 비상용 디젤발전기가 침수되어 정지하였고, 발전소 내의 모든 전기시설 역시 손상되었다(지진 해일 이전에 이미 원자로 1호기 건물 내에서의 방사선량은 급증하였다고 한다). 후쿠시마 제1 원전은 원자로 안전을 위한 최소 전력마저도 없는 블랙아웃 상태에 빠졌고, 이로 인해 원자로 냉각을 위한 냉각수 펌프 가동을 할 수 없게 되었다. 이에 따라 냉각수가 급속히 증발하여 원자로 내부 온도 및 압력이 상승하게 되었다. 결국 원전전원완전상실사고(Station Black Out, SBO)가 선언되었다.
매니토바주
주는 지속적으로 1950년대와 1960년대에 전력의 풍부한 근원들을 개발하였다. 1954년으로 봐서 모든 시골 지역들은 전기 서비스가 있었다. 1963년 첫 실험소들이 위니펙 근처에 있는 피나와에서 화이트셸 원자력 연구소에서 개장되었다. 원자로는 1965년에 운영으로 들어가고 1985년에 폐문하였다.
후쿠시마 제1 원자력 발전소
따라서 사토 젠이치로, 키카와다, 아마노, 키무라의 4명이 공모 수 있었던 요인은 "후쿠시마 현"이라는 접점이 있었다. "후쿠시마 현"라는 접점에서 손을 잡고, 후쿠시마 현의 소외 지역에 원자력 발전소를 건설하기로 결정했기 때문이다. 원자력 발전소의 명칭이 "오쿠마"가 아니라 "후쿠시마 제1"가 된 것도 이 공모가 배경에 존재했다. (※ 후쿠시마 현 이외의 일본의 원자력 발전소는 ""오나가와""나 ""카시와자키 카리와""라는 도시 이름인지, 도시의 1지구 이름이다.)