초록 ▼

연구개발의 내용 및 범위는 크게 고선속 중성자 선행 기술 개발, 고선속 중성자 표적장치 개발, 중성자 조절용 Collimator 개발 그리고 중성자 선속 측정 기술 개발로 나눌 수 있다. 고선속 중성자 선행 기술 개발의 주요내용은 중성자 표적원에 대한 자료 조사를 바탕으로 중성자 표적 시스템의 모델링이며 이 기술의 추진 전략은 가속기 기반의 중성자 원 표적 물질에 대해 기존의 연구 발표 및 외국의 가속기 연구소에서 사용되는 있던 표적원에 대한 정보를 조사하여, 고선속의 표적원을 선택하는 것이다. 선택된 표적원을 중심으로 핵반응 단면

연구개발의 내용 및 범위는 크게 고선속 중성자 선행 기술 개발, 고선속 중성자 표적장치 개발, 중성자 조절용 Collimator 개발 그리고 중성자 선속 측정 기술 개발로 나눌 수 있다. 고선속 중성자 선행 기술 개발의 주요내용은 중성자 표적원에 대한 자료 조사를 바탕으로 중성자 표적 시스템의 모델링이며 이 기술의 추진 전략은 가속기 기반의 중성자 원 표적 물질에 대해 기존의 연구 발표 및 외국의 가속기 연구소에서 사용되는 있던 표적원에 대한 정보를 조사하여, 고선속의 표적원을 선택하는 것이다. 선택된 표적원을 중심으로 핵반응 단면적과 열특성이 고려된 각각의 계산 코드를 활용하여 표적 시스템의 구조적인 디자인과 표적에 부착되는 냉각시스템을 모델링한다. 고선속 중성자 표적 장치 개발은 고정식 고선속 중성자 표적원의 개발을 주요내용으로 한다. 이의 추진 전략은 중성자 표적원으로 활용되는 각각의 물질에 대한 모델링을 바탕으로 원자력의학원의 MC50 가속기 빔라인에 부착 가능한 표적 시스템을 개발 제작하는 것이다. 중성자 조절용 Collimator 개발의 주요 내용은 표적원으로부터 발생되는 중성자의 열중성화를 위한 collimator 설계이며 추진 전략은 원자력의학원의 MC50 가속 빔라인에서 얻을수 있는 양성자 빔 조건하에서 표적으로부터 발생되는 중성자 스펙트럼을 이해하고, 고선속의 열중성자를 얻기 위한 collimator의 재질과 구조의 디자인이다. 고안된 collimator 이후의 중성자 스펙트럼은 입자 수송 코드를 이용하여 평가한다. 중성자 선속 측정 기술 개발은 중성자원에서 발생된 중성자의 측정을 주요내용으로 한다. 이를 위해 상용의 중성자 검출기를 확보한 후, 가속빔과 표적원과의 핵반응을 통해 만들어지는 중성자와 감마선의 혼합장에서 중성자 신호만을 선별하여 중성자의 스펙트럼을 측정하고 TOF(Timing of flight) 측정 시스템을 구성하여 그것의 에너지 분포를 간접 측정한다.

Abstract ▼

The scope and contents of this project are divided into a development of preceding fast neutron technology, a development of fast neutron target devices, a development of neutron control collimator and development of neutron flux measurement technology. A main body of development of preceding fast n

The scope and contents of this project are divided into a development of preceding fast neutron technology, a development of fast neutron target devices, a development of neutron control collimator and development of neutron flux measurement technology. A main body of development of preceding fast neutron technology is a modeling of neutron target system. The strategy of this technology is a selection of high flux target source through investigations on existing neutron target source research presentation based on accelerator and information from the foreign accelerator research institute. Considering nuclear reaction cross section and thermal characteristics of selected target source, cooling system which attached to target and structure design will be modeled. Main content of development of high flux neutron target source devices is a fixed high flux neutron target source development. A strategy of this technology is a development and production of target system which enables the attachment to beam line of KIRAMS MC50 accelerator trough investigations on the each neutron target source material. Development of neutron control collimator mainly include a design of thermal neutralization collimator which aims to neutralization of neutron comes from target source. Strategies of this technology are a selection of collimator material to obtain high flux thermal neutron and structure design based on understanding about neutron spectrum from the target under proton beam condition attainable from the MC50 accelerator of KIRAMS. An evaluation of neutron spectrum after designing collimator will be performed using particle transportation code. Main content of development of neutron flux measurement technology is a measurement of produced neutron from the neutron source. For the measurement, reaction neutron signal is culled from the mixed field of neutron and gamma and measure the neutron spectrum after securing a commercial detector. Through a reconstruction of TOF measurement, the energy distribution of neutron would be indirectly measured.

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ...18
• 제 1 절 연구개발의 목적 ...18
• 제 2 절 연구개발 필요성 ...18
• 제 3 절 연구개발 범위 ...20
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ...21
• 제 1 절 국내의 기술 개발 현황 ...21
• 제 2 절 외국의 기술 개발 현황 ...23
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ...28
• 제 1 절 고선속 중성자 선행 기술 개발 ...28
• 1. 중성자 선원에 대한 특성 ...28
• 2. MCNPX 코드를 이용한 모델링 ...43
• 3. 열해석 코드를 이용한 해석 ...51
• 제 2 절 고선속 중성자 표적 장치 개발 ...59
• 제 3 절 중성자 조절용 콜리메이터 개발 ...65
• 제 4 절 중성자 선속 측정 기술 개발 ...69
• 1. 중성자 측정 시스템의 구축 ...69
• 2. 중성자 비행시간(Time of flight) 측정 ...75
• 3. 중성자 검출기의 효율 결정 ...77
• 제 4 장 연구개발 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ...88
• 제 1 절 연구 개발 목표 달성도 ...88
• 1. 연구 개발 목표 ...88
• 2. 목표 달성도에 대한 평가 및 근거 ...88
• 3. 연구 목표 달성도 ...89
• 제 2 절 관련 분야 기술 발전에의 기여도 ...90
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ...91
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ...93