초록 ▼

- 다양한 의료용, 산업용 가속기에서 연속 에너지 분포를 갖는 속중성자 발생. 효율적이고 정확한 방사선 관리를 위하여 중성자 에너지 스펙트럼 측정의 필요성 대두 가속기에서 발생하는 중성자의 경우 마이크로초의 짧은 시간에 고선량의 중성자가 집중하며, 전기적 노이즈가 많아, 중성자의 측정에 어려움.
- 본 과제는 보너구시스템을 가속기에서 발생하는 중성자의 측정에 활용하기 위한 기술을 개발하고자 수행된 연구
- 원자력 의학원 MC-50 싸이클로트론을 이용하였으며, $^{18}O$와 Cu 표적에서 (p,n)

- 다양한 의료용, 산업용 가속기에서 연속 에너지 분포를 갖는 속중성자 발생. 효율적이고 정확한 방사선 관리를 위하여 중성자 에너지 스펙트럼 측정의 필요성 대두 가속기에서 발생하는 중성자의 경우 마이크로초의 짧은 시간에 고선량의 중성자가 집중하며, 전기적 노이즈가 많아, 중성자의 측정에 어려움.
- 본 과제는 보너구시스템을 가속기에서 발생하는 중성자의 측정에 활용하기 위한 기술을 개발하고자 수행된 연구
- 원자력 의학원 MC-50 싸이클로트론을 이용하였으며, $^{18}O$와 Cu 표적에서 (p,n) 핵반응에서 발생하는 중성자의 에너지 스펙트럼을 측정 에너지 분포/선속은 에너지 구간별로 약 7% 이하, 중성자 공간선량(ICRP74 적용) 약 8%이내의 불확도로 결정하였음.
- Shadow cone을 이용 벽, 구조물 등 표적 주위의 물질들에 의해 산란된 산란 중성자의 양 및 스펙트럼을 측정하였고, 이를 활용하여 중성자 에너지스펙트럼의 특성을 평가하였음 표적으로부터 약 2.4 m 거리에서 플루언스 기준으로 전체 중성자중 약 60%, 선량 기준으로 약 35%의 산란 중성자가 포함되어 있음을 알아냈고, 이는 중성자 빔을 이용하는 다양한 실험 및 응용 분야에서 무시할 수 없는 양이라 판단되며, 적절한 보정이 필요하리라 생각됨.

Abstract ▼

In the various accelerators for medical or Industrial purpose, there are many high energy neutrons produced. For the effective and proper radiation protection, the neutron spectrometry was needed. However, the measurement of the accelerator-based neutrons has some difficulties due to the high dose r

In the various accelerators for medical or Industrial purpose, there are many high energy neutrons produced. For the effective and proper radiation protection, the neutron spectrometry was needed. However, the measurement of the accelerator-based neutrons has some difficulties due to the high dose rate for the very short time period and also due to the high electromagnetic noise level.
The purpose of this research project is to develope the technology of the measurement of neutron energy spectra using Bonner sphere spectrometer, which is the good device for the neutron measurement from reactors.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 초록...4
• 요약문...6
• SUMMARY...8
• CONTENTS...9
• 목차...10
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...12
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...13
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...14
• 제 1 절 보너구 스펙트로메터를 이용한 중성자 에너지 스펙트럼 측정...14
• 1. 중성자 에너지 스펙트럼 측정의 중요성...14
• 2. 보너구 스펙트로메터...15
• 3. KRISS 보너구 시스템...18
• 제 2 절 가속기에서 발생하는 고속 중성자 에너지 분포 측정 방법...20
• 1. 가속기를 이용한 18O(p,n)18F 핵반응...20
• 2. 보너구 스펙트로메터를 이용한 중성자 측정 실험 개요...21
• 제 3 절 측정 및 분석...25
• 1. SP9 He-3 비례계수기 raw ADC 스펙트럼 및 중성자 계수율...25
• 2. 중성자 에너지 스펙트럼 언폴딩...26
• 3. 언폴딩을 위한 초기 추정 중성자 스펙트럼...28
• 제 4 절 중성자 에너지 스펙트럼 측정 및 선량 평가 결과...34
• 1. 18O 표적 및 Cu 표적에서 발생한 중성자 에너지 스펙트럼...34
• 2. 에너지 스펙트럼-Unfolding 결과의 안정성(초기 추정 스펙트럼 의존성)...35
• 3. 중성자 공간 선량 당량률 및 에너지 특성...38
• 제 5 절 결론-보너구를 이용한 가속기에서 발생한 고속 중성자 에너지 특성 평가...41
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...43
• 제 1 절 목표달성도...43
• 제 2 절 관련분야에의 기여도...43
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...45
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...46
• 1. 중성자 생성 단면적 관련 데이터 정보...46
• 2. 데이터 분석용 software 및 통계 패키지...46
• 제 7 장 참고문헌...47