안녕하세요. 저는 원자핵공학과를 졸업하고 현재 외국에 나와 있습니다.

최근에 제가 실험을 하나 계획하고 있는데, 질문이 하나 생겨서 이렇게 이곳까지 오게 되어 질문을 하게 되었습니다.

먼저 간단하게 설명드리면..

저는 현재 소디움 고속 증식로의 안전성 평가를 공부 하고 있는데요..

원자로의 증기 발생기의 전열관 (직경 25mm정도이고 2.25-9Cr을 쓰고 압력이 150kg/cm2입니다)에서

크랙이 생겨 냉각재인 소디움 쪽으로 Jet형태로 나오는 현상이 있는데요.

이때 SWR(Sodium Water Reaction)으로 최대 1200도 이상의 열이 발생하고..

그로 인해 전열관의 부식이 발생하는데요..

경제적, 안전의 문제상 위의 현상을 실험으로 재현하기엔 문제가 있어.

모의 실험을 통해서 구현해보려고 하고 있습니다.


오늘 갑자기 머리에 아이디어가 떠올랐는데요..

파라핀을 전열관 재료로 사용하고..

          산성 수용액

                   ^ ^ ^                 

--------------|분출| --파라핀 ------------------

          염기성 수용액(고압)

위와 같은 구조로 실험장치를 만들어..

발열반응(중화반응)으로 생기는 열을 이용하여 파라핀을 녹이려고 해요..

(SWR의 열에 의해 전열관의 Corrosion, errosion이 발생하는 것 처럼요.)

문제는..

고체 파라핀의 용융점이 48도 ~ 66도인데요..

예를들어 Hcl + NaOH 의 반응에서 생기는 열로는 온도를 60도 정도까지 올리는게 가능할까요?
NaOH(aq) + HCl(aq) = NaCl(aq) + H2O + 56.4kJ (참고로 한 식입니다.)

부끄럽지만..제가 화학을 손 뗀지 너무 오래 되어서..

그냥 위의 반응열이 1몰씩 반응시켰을 때 생기는 열로 생각하고,

Jet이 형성되는 파라핀의 표면에서 산과 염기가 만나 중화반응을 일으켜 그로인한 열로 파라핀이 녹지 않을까 하는데..

이게 가능할까요?

충분한 열을 발생시키는지..

파라핀의 비열을 가지고 산술 계산하면 되는건가요?


혹시, 다른 산과 염기라면 가능한게 있나요??

아니면 중화반응 말고도 두 종류의 액체를 사용하여..

60도 정도의 열을 낼 수 있는 발열 반응은 어떤게 있을까요?


아, 그리고 파라핀은 산에 녹지 않지요?.


산에 녹는다는 것하면 칼카나마 로 시작되는 금속만 생각이 나서요..

두서 없이 장문의 글을 써보았습니다만..

혹시나 이 점과 관련하여 코멘트가 있으시다면..

jang_s@qe.see.eng.osaka-u.ac.jp 로 연락 부탁드리겠습니다.

하시는 공부, 연구에서 좋은 결과를 얻으시길 바랍니다

감사합니다.