보고서 정보
주관연구기관 |
경북대학교 KyungPook National University |
연구책임자 |
김귀년
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2016-12 |
과제시작연도 |
2015 |
주관부처 |
미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
과제관리전문기관 |
한국연구재단 National Research Foundation of Korea |
등록번호 |
TRKO201700011312 |
과제고유번호 |
1711030110 |
사업명 |
중견연구자지원 |
DB 구축일자 |
2017-10-12
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키워드 |
토륨원자로.가속기구동원자로.미임계 핵종변환 시스템.제동복사감마선.양성자.고속중성자.핵반응연구.핵분열 반응 연구.thorium fuel cycle reactor.accelerator driven sub-critical (ADS) system.accelerator driven transmutation system.bremsstrahlung gamma.proton.fast neutron.research on nuclear reaction.research on nuclear fission reaction.
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201700011312 |
초록
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연구의 목적 및 내용
목표: Actinide (232Th, 238U), pre-actinide (Pb, Bi) 물질과 구조재 물질 (Zr, Nb, Fe, Ni)들의 감마선, 양성자, 중성자 유도 핵반응 연구
내용: (1) 포항가속기연구소의 100-MeV 급 전자가속기에서 생성되는 40-70 MeV의 제동 복사선을 이용하여 다양한 시료들의 감마-핵반응 및 감마-핵분열 반응 연구.
(2) 한국원자력의학원의 MC 50 사이클로트론에서 생성된 45 MeV 양성자 및 알파빔과 경
연구의 목적 및 내용
목표: Actinide (232Th, 238U), pre-actinide (Pb, Bi) 물질과 구조재 물질 (Zr, Nb, Fe, Ni)들의 감마선, 양성자, 중성자 유도 핵반응 연구
내용: (1) 포항가속기연구소의 100-MeV 급 전자가속기에서 생성되는 40-70 MeV의 제동 복사선을 이용하여 다양한 시료들의 감마-핵반응 및 감마-핵분열 반응 연구.
(2) 한국원자력의학원의 MC 50 사이클로트론에서 생성된 45 MeV 양성자 및 알파빔과 경주의 양성자 가속기센터의 100 MeV 양성자를 이용하여 다양한 에너지 영역에서 시료들의 하전입자 유도 핵반응 연구
(3) 한국원자력의학원의 MC50 사이클로트론에서 생성된 45 MeV 양성자 빔을 이용하여 9Be(p,n) 반응으로 생성된 고속중성자로 고속중성자 유도 핵반응 연구
연구결과
연구목표 달성을 위해 수행한 연구결과들을 아래의 연구내용별로 정리하였다.
1. 제동복사선 조사실험으로 핵반응에서 생성 단면적 과 IR 측정 및 핵분열 반응 실험
광-핵반응 단면적 측정: natZr(γ,xn)89-86Zr, natAg(γ,xn)103-106Ag, 197Au(γ,xn)196-191Au, 89Y(γ,xn)88-85Y, natPb(γ,xn)198-204Pb, 103Rh(γ,xn)102-99Rh,
핵이성체 수득율 비(IR) 측정: natMo(γ,pxn)95m,gNb, natMo(γ,xn)91m,gMo, natSm(γ,x)148m,gPm, 93Nb(γ,α2n)87m,gY, natZr(γ,pxn)87m,gY, natZr(γ,pxn)86m,gY, natZr(γ,n)89m,gZr, natAg(γ,xn)106m,g;104m,gAg, 89Y(γ,2n)87m,gY, 197Au(γ,n)196m,gAu, 89Y(γ,3n)86m,gY, natCe(γ,xn)133m,g;137m,gCe, natPt(γ,x)197m,gPt,190m2,g+m1Ir, 103Rh(γ,xn)102m,g;101m,g;100mg;99mgRh
광-핵분열반응에서 질량 yield 분포 측정: 232Th(γ,f), natPb(γ,f), 209Bi(γ,f)
2. 하전입자빔 유도 핵반응 단면적 및 IR 측정
하전입자-핵반응 단면적 측정: natNd(p,x), natCu(p,xn), natTa(p,xn), natNb(p,xn), natCo(p,xn), natCd(α,x), 89Y(α,x), 93Nb(α,xn), natCu(α,x), natAg(α,xn)
핵이성체 수득율 비(IR) 측정: natNd(p,xn)148m,gPm, natZr(p,xn)95m,gNb, 89Y(α,4n)89m,gNb, 89Y(α,α2n)87m,gY
3. 고속중성자유도 핵반응 단면적 측정
89Y(n,xn)88-86Y, 89Y(n,γ)90mY, 89Y(n,α)86Rb, 209Bi(n,xn)205,206Bi, natPb(n,xn)204-200Pb,203Hg,
4. 포항의 열중성자 이용 핵반응 단면적 측정
139La(n,γ)140La, 152Sm(n,γ)153Sm, 108Pd(n,γ)109Pd
정리된 연구결과들은 SCI 학술지에 27편 게재하였고, 3명의 박사학위를 수여하였다. 매년 3명의 외국과학자를 유치하여 공동연구를 수행하였고, 매년 국내 워크샵을 개최하였다.
연구결과의 활용계획
다양한 에너지의 제동복사 감마선(bremsstrahlung), 양성자, 중성자 빔으로 232Th의 핵반응 단면적 및 핵분열 반응으로 생성되는 핵들의 수득률을 질량함수로 측정한 결과는 신형 원자로 개발에 필수적인 핵물질에 대한 기초 자료로 활용
209Bi, Pb의 제동복사 감마선(bremsstrahlung), 양성자, 중성자 빔 유도 핵반응 단면적 및 핵분열 반응으로 생성되는 핵들의 수득률을 다양한 입사빔의 에너지를 이용하여 측정한 결과는 가속 기구동원자로(ADS) 시스템의 개발 및 사용후 핵연료중 독성 핵물질의 변환연구에 대한 기초 자료로 활용
Zr, Nb, Fe, Ni 과 같은 물질에 대한 양성자, 중성자, 감마 빔 유도 핵반응 단면적 및 핵분열 yield 측정 결과는 ADS 혹은 AHWR에서 필요한 자료로 활용된다.
(출처 : 한글요약문 4p)
Abstract
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Purpose&contents
Purpose: Research on the photon, charged particle (proton, alpha), and fast neutron induced reactions for the actinide (232Th, 238U), pre-actinide (Pb, Bi) material, and structure materials (Zr, Nb, Fe, Ni).
Contents:(1) Research on the photo-nuclear
Purpose&contents
Purpose: Research on the photon, charged particle (proton, alpha), and fast neutron induced reactions for the actinide (232Th, 238U), pre-actinide (Pb, Bi) material, and structure materials (Zr, Nb, Fe, Ni).
Contents:(1) Research on the photo-nuclear reactions for various materials with 40-70 MeV bremstrahlung produced from the 100-MeV electron linac of the Pohang Accelerator Laboratory
(2) Research on the charged particle induced reactions with MC 50 cyclotron of KIRAMS and 100-MeV proton linac in Gyungjo.
(3) Research on the fast neutron induced reactions with MC 50 cyclotron of KIRAMS
Result
There are several results with various nuclear reactions summarized as follows:
Measurements of reaction cross sections and isomeric yield ratios for phto-nuclear reactions with bremsstrahlung end-point energies of 40 -70 MeV:
Measurement of cross sections for photo-nuclear reactions: natZr(g,xn)89-86Zr, natAg(g,xn)103-106Ag, 197Au(g,xn)196-191Au, 89Y(g,xn)88-85Y, natPb(g,xn)198-204Pb, 103Rh(g,xn)102-99Rh,
Measurement of Isomeric Yield Ratios (IR): natMo(g,pxn)95m,gNb, natMo(g,xn)91m,gMo, natSm(g,x)148m,gPm, 93Nb(g,a2n)87m,gY, natZr(g,pxn)87m,gY, natZr(g,pxn)86m,gY, natZr(g,n)89m,gZr, natAg(g,xn)106m,g;104m,gAg, 89Y(g,2n)87m,gY, 197Au(g,n)196m,gAu, 89Y(g,3n)86m,gY, natCe(g,xn)133m,g;137m,gCe, natPt(g,x)197m,gPt,190m2,g+m1Ir, 103Rh(g,xn)102m,g;101m,g;100mg;99mgRh
Measurement of mass yield distribution for photo-fision reaction: 232Th(g,f), natPb(g,f), 209Bi(g,f)
Measurements of reaction cross sections and isomeric yield ratios for charged particle induced reactions as a function of particle energy:
Measurement of cross sections for charged particle-nuclear reactions: natNd(p,x), natCu(p,xn), natTa(p,xn), natNb(p,xn), natCo(p,xn), natCd(α,x), 89Y(α,x), 93Nb(α,xn), natCu(α,x), natAg(α,xn) Measurement of Isomeric Yield Ratios (IR): natNd(p,xn)148m,gPm, natZr(p,xn)95m,gNb, 89Y(α,4n)89m,gNb, 89Y(α,α2n)87m,gY
Measurements of reaction cross sections for fast neutron induced reactions: 89Y(n,xn)88-86Y, 89Y(n,γ)90mY, 89Y(n,a)86Rb, 209Bi(n,xn)205,206Bi, natPb(n,xn)204-200Pb,203Hg,
Measurements of reaction cross sections for thermal neutron induced reactions: 139La(n,γ)140La, 152Sm(n,γ)153Sm, 108Pd(n,γ)109Pd
From the above results, we published 27 SCI papers and gave three Ph.D degrees.
We invited 3 foreign experts every year. We did a domestic workshop for nuclear data production and its related subjects every year.
Expected Contribution
The results for the 232Th nuclide with photon, proton, and neutron induced reaction are applied for the basic data for the design of the advanced reactor system.
The results for the 209Bi, Pb nuclides with photon, proton, and neutron induced reaction are applied for the basic data for the accelerator driven sub-critical (ADS) system and the accelerator driven transmutation system.
The results for Zr, Nb, Fe, Ni nuclides with photon, proton, and neutron induced reaction are applied for the basic data for the accelerator driven sub-critical (ADS) system and the advanced heavy water reactor (AHWR).
(출처 : SUMMARY 5p)
목차 Contents
- 표지 ... 1목차 ... 2연구계획 요약문 ... 3연구결과 요약문 ... 4 한글요약문 ... 4 SUMMARY ... 5연구내용 및 결과 ... 6 1. 연구개발과제의 개요 ... 6 2. 국내외 기술개발 현황 ... 6 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 8 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 40 5. 연구결과의 활용계획 ... 43 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 44 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 44 8. 참고문헌 ... 45 9. 연구성과 ... 46 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 55 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 55 12. 기타사항 ... 55끝페이지 ... 55
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