초록 ▼

중성자 빔 이용 기술은 중성자 발생원의 규모, 중성자 발생률, 중성자 에너지에 따라 미량 시료의 성분 분석, 재료의 구조 연구, 폭발물, 마약류, 핵물질 등 불법 물질을 찾기 위한 보안 탐색 장치 개발, 동위원소 방사화, 지뢰 탐지, BNCT, 비파괴 검사, 미 임계로 등의 다양한 분야에서 활용 될 수 있다. 기존 중성자원 중 원자로와 가속기 기반 중성자 발생장치는 높은 중성자속을 갖지만 시설 규모가 크고 막대한 건설비가 투입된다는 단점이 있다. Cf-252나 ($\alpha$,n) 반응을 이용한 동위원소는 가격

중성자 빔 이용 기술은 중성자 발생원의 규모, 중성자 발생률, 중성자 에너지에 따라 미량 시료의 성분 분석, 재료의 구조 연구, 폭발물, 마약류, 핵물질 등 불법 물질을 찾기 위한 보안 탐색 장치 개발, 동위원소 방사화, 지뢰 탐지, BNCT, 비파괴 검사, 미 임계로 등의 다양한 분야에서 활용 될 수 있다. 기존 중성자원 중 원자로와 가속기 기반 중성자 발생장치는 높은 중성자속을 갖지만 시설 규모가 크고 막대한 건설비가 투입된다는 단점이 있다. Cf-252나 ($\alpha$,n) 반응을 이용한 동위원소는 가격은 저렴하나 중성자속이 낮고 발생 제어가 불가능한 단점을 가지고 있다. D-D 반응 혹은 D-T 반응을 이용한 소형 중성자 발생장치는 원자로에 비해 중성자속이 낮으나, 규모가 작고, 발생 제어가 가능하기 때문에 대학, 연구소, 산업체 등 다양한 현장에서의 활용에 적합하다.
서울대학교에서는 원자력연구기반확충사업의 원자력기초공동연구소 과제를 통하여 2001 년부터 2007 년에 걸쳐 소형의 D-D 중성자 발생장치를 개발하였으며, 2×$10^8$ n/s의 높은 중성자 발생률과 100 시간 이상의 장시간 운전을 달성함으로써, 중성자 발생장치를 활용 연구에 사용할 수 있는 단계에 이르렀다. 본 연구진에 의해 개발된 D-D 중성자 발생장치는 Ti drive-in 방식의 표적을 채택하여, 금속-삼중수소화물을 표적으로 채택한 상용 D-T 중성자 발생장치에 비해 표적 비용이 저렴하고 교체가 쉬운 장점이 있다. 또한 2.5 MeV D-D 중성자 발생장치는 14 MeV D-T 중성자 발생장치에 비하여 중성자 에너지가 낮기 때문에 중성자 차폐에 필요한 공간이 작고 차폐 비용이 적게 들며, 또한 중성자 발생장치 주변 물질의 방사화가 적어 cooling에 필요한 시간이 거의 없어서 현장에서의 활용에 강점을 갖는다.

목차 Contents

• 1. 과제개요 ...1
• 2. 연구개발의 필요성 ...1
• 3. 국내외 기술개발 현황 ...3
• 4. 연구개발 목표 및 달성도 ...4
• 가. 최종 목표 ...4
• 나. 당해 단계목표 및 달성도 ...5
• 다. 세부연구목표별 주요연구내용 및 결과 ...6
• 라. 참여연구원별 연구활동 및 주요연구실적 ...28
• 마. 자체평가의견서 ...29
• 5. 연구개발결과 활용방안 ...30
• 6. 연구성과 ...31
• 7. 연구개발과정에서 수집한 해외 과학기술정보 및 reference ...32
• 8. 본 과제 평가시 고려사항 또는 기타의견 ...33