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제안 방법
- 본 방법을 통해 도출된 방사화될 모핵종의 중성자 반응단면적을 ORIGEN-2 전산코드의 라이브러리내에서 수정하여 방사화 핵종의 방사능 재고량을 산출하였으며, 대표적으로 캐니스터 바스켓, 용기본체 내부쉘에 대한 재고량을 각각 Table2 ∼ Table 4에 제시하였다.
- 본 연구는 MCNP5를 이용하여 사용후핵연료 콘크리트 저장용기의 구성품별 중성자속과 반응률을 바탕으로 주요핵종의 반응단면적을 산출하였으며, 이를 ORIGEN-2 전산코드 라이브러리내의 반영하여 방사화된 구성품의 방사능 재고량을 계산하였다. 특히, 60Co의 방사능은 거의 모든 구성품들에서 다른 핵종들에 비해 비교적 큰 값을 나타냈으나, 해체시점이 증가할수록 방사능이 상당히 작아질 것으로 예상된다.
- 이후 콘크리트 저장용기 구성품의 재질별 화학조성 등을 이용하여 용기본체 및 각 구성품에서의 중성자속과 중성자에 의해 방사화될 모핵종의 반응률 계산을 통하여 중성자 반응단면적을 산출하였다. 본 방법을 통해 도출된 방사화될 모핵종의 중성자 반응단면적을 ORIGEN-2 전산코드의 라이브러리내에서 수정하여 방사화 핵종의 방사능 재고량을 산출하였으며, 대표적으로 캐니스터 바스켓, 용기본체 내부쉘에 대한 재고량을 각각 Table2 ∼ Table 4에 제시하였다.
- 콘크리트 저장용기 본체 및 구성품에서의 중성자조사에 따른 재고량을 평가하는 방법으로는 MCNP와 ORIGEN-2 전산코드를 이용하여 예측할 수 있다[2]. 장전초기 설계기준연료 21다발에 의한 총 중성자속은 SCALE 6.1 전산코드의 ORIGEN-S 모듈을 이용하여 평가하였다. 설계기준연료는 국내 경수로 원전에서 발생한 연료중 연소도 45,000MWD/MTU 이하, U-235 농축도 4.
대상 데이터
- 캐니스터는 두께 25 mm의 스테인리스강 쉘을 갖는 원통형 용기로써 두께 60 mm의 원판형 바닥판은 쉘에 용접 접합된다. 바스켓 집합체를 지지하는 디스크는 총 22개로 구성되어 있으며 최대 두께 50 mm, 최소 두께 20 mm의 원판형 스테인리스강으로서 8개의 스테인리스강지지봉에 용접된다. 캐니스터 내부 구조물은 사용후핵연료의 지지, 임계제어 및 열발산 기능을 유지하도록 한다.
- 5wt% 이하, 냉각기간 10년 이상으로 선정하였다. 설계기준연료 한 다발에서 방출되는 총 중성자속은 2.0967E+08 neutrons/sec이며, MCNP5 전산코드를 이용하여 구성된 콘크리트 저장용기 구성품별 기하학적 모델에 입력자료로 활용하였다.(Fig.
- 1 전산코드의 ORIGEN-S 모듈을 이용하여 평가하였다. 설계기준연료는 국내 경수로 원전에서 발생한 연료중 연소도 45,000MWD/MTU 이하, U-235 농축도 4.5wt% 이하, 냉각기간 10년 이상으로 선정하였다. 설계기준연료 한 다발에서 방출되는 총 중성자속은 2.
- 콘크리트 저장용기의 용기본체는 주요 구조적 기능을 제공하는 내외부의 탄소강 쉘 사이에 방사선 차폐 기능을 수행하는 콘크리트가 채워진 원통형 구조로 제작된다. 캐니스터는 두께 25 mm의 스테인리스강 쉘을 갖는 원통형 용기로써 두께 60 mm의 원판형 바닥판은 쉘에 용접 접합된다. 바스켓 집합체를 지지하는 디스크는 총 22개로 구성되어 있으며 최대 두께 50 mm, 최소 두께 20 mm의 원판형 스테인리스강으로서 8개의 스테인리스강지지봉에 용접된다.
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