초록 ▼

파이로 공정의 핵물질 계량 안전조치 기술개발을 목적으로 수행된 본 과제의 2단계 연구에서는 PRIDE의 안전조치 기술 확립 및 안전조치 시스템 구축, 공학규모 파이로 시설의 안전조치성 분석기술, 그리고 국내외 협력을 통한 핵물질 계량고도화 기반기술 등에 대한 연구를 수행하였으며, 세부 수행내용은 다음과 같다. PRIDE의 핵물질 계량관리 기술 확립을 위하여 중성자 검출, 감마선 검출, 질량 측정 등의 세 가지 측정기술을 통합하여 통합 NDA 장비를 개발하였다. PRIDE의 감시 시스템 확립을 위해서는 핵물질 위치 추적용 감마선 검출

파이로 공정의 핵물질 계량 안전조치 기술개발을 목적으로 수행된 본 과제의 2단계 연구에서는 PRIDE의 안전조치 기술 확립 및 안전조치 시스템 구축, 공학규모 파이로 시설의 안전조치성 분석기술, 그리고 국내외 협력을 통한 핵물질 계량고도화 기반기술 등에 대한 연구를 수행하였으며, 세부 수행내용은 다음과 같다. PRIDE의 핵물질 계량관리 기술 확립을 위하여 중성자 검출, 감마선 검출, 질량 측정 등의 세 가지 측정기술을 통합하여 통합 NDA 장비를 개발하였다. PRIDE의 감시 시스템 확립을 위해서는 핵물질 위치 추적용 감마선 검출 시스템 개발하였으며, 핵물질 계량관리 및 감시 장비의 특성과 주요 공정장치의 모니터링 요소를 분석하여 안전조치 시스템을 설계하고, 이를 바탕으로 안전조치 시스템용 전산 프로그램을 제작하여 성능시험을 수행하였다. 파이로 시설의 안전조치성 분석 기술 개발을 위하여, IAEA MSSP 과제 수행을 통해 도출한 안전조치성 요건을 기반으로 파이로 시설의 미계량물질 계산 모델 도출 및 안전조치성 분석 프로그램(PYMUS)을 개발하였다. 또한, 국내외 협력을 통하여 XRF, SINRD, PNAR, FRAM, LIBS 등과 같은 핵물질 계량 고도화 기반 기술의 적용성에 대한 연구도 수행하였다.
본 과제의 연구결과는 PRIDE 시설의 안전조치 이행은 물론, 파이로시설의 안전조치 접근 방안 및 이행 기술의 실증을 위한 국제공동연구(한미 핵연료주기 공동연구 및 IAEA 회원국지원프로그램 등)의 수행 시에도 활용될 것이며, 나아가 우리나라의 파이로 기술 실현에 대한 핵 투명성을 증진시키는데 일조할 것으로 기대한다.

(출처 : 서지정보양식 363p)

Abstract ▼

The objective of this project is to analyze the safeguardability of pyroprocess facility and to establish the safeguards system for pyroprocess by developing the technology of nuclear material accounting for unit process, surveillance technology and nuclear characteristics analysis technology which

The objective of this project is to analyze the safeguardability of pyroprocess facility and to establish the safeguards system for pyroprocess by developing the technology of nuclear material accounting for unit process, surveillance technology and nuclear characteristics analysis technology which are needed to demonstrate the safeguards technology of pyroprocess. In order to establish the nuclear material accountancy for PRIDE the unified NDA was designed by integrating neutron detection, gamma-ray detection, and mass measurement. The surveillance system of PRIDE includes gamma-ray detector system for tracing the position of nuclear material in PRIDE and the safeguards system was designed considering the characteristics of nuclear material accountancy and surveillance equipments and monitoring the main factors of process equipments. Based on the design of safeguards system for PRIDE a simulation program for the integrated accounting and surveillance information system has been developed and tested. The safeguardability analysis code tfor pyroprocessing facility has been designed to develop a Pyroprocessing Material flow and Material Unaccounted For Uncertainty Simulation (PYMUS) program based on the result from safeguardability analysis by ROK-IAEA MSSP. For novel technologies development of nuclear material accountancy by domestic and international cooperation, the application of XRF, SINRD, PNAR, FRAM, LIBS to NMA has been studied. The safeguards system of PRIDE will be referred to verify the safeguards approach and implementation techniques for pyroprocessing facility on international cooperations(ROK-US Joint Fuel Cycle Study and ROK-IAEA Member State Support Program). The results of this project will contribute to increase the nuclear transparency for realizing the pyroprocessing technology of the ROK as well as to establish the safeguards technology for pyroprocessing facility.

(출처 : BlBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET 364p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 5
• 요약문 ... 7
• SUMMARY ... 13
• CONTENTS ... 19
• 목차 ... 23
• 표목차 ... 27
• 그림목차 ... 31
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 43
• 제 1 절 연구개발의 목적 및 필요성 ... 43
• 제 2 절 연구개발 목표 및 범위 ... 45
• 제2장 국내·외 기술개발 현황 ... 47
• 제1절 국외 기술개발 현황 ... 47
• 제2절 국내 기술개발 현황 ... 49
• 제3장 연구개발 수행내용 및 결과 ... 51
• 제1절 PRIDE의 핵물질 계량관리 기술 개발 ... 51
• 1. 통합 NDA 중성자 측정 모듈 개발 ... 51
• 2. 통합 NDA 감마선 측정 모듈 개발 ... 63
• 3. 통합 NDA 설계 ... 70
• 4. 통합 NDA 장치 테스트 ... 81
• 제2절 PRIDE의 핵물질 감시시스템 기술개발 ... 90
• 1. PRIDE의 핵물질 감시 및 공정장치의 모니터링 요건 분석 ... 90
• 2. PRIDE 핵물질 감시 시스템 설계 ... 90
• 3. PRIDE의 핵물질 위치 추적용 감마선 검출 시스템 개발 ... 92
• 제3절 PRIDE의 안전조치 시스템 개발 및 안전조치 이행 ... 95
• 1. PRIDE의 안전조치 시스템 설계기술 개발 ... 95
• 2. PRIDE의 핵물질 계량 및 감시정보 통합 시스템 개발 ... 107
• 3. PRIDE의 안전조치 시스템 구축 ... 130
• 4. PRIDE의 설계정보 분석 및 안전조치 이행 ... 133
• 제4절 파이로시설의 안전조치성 분석기술 개발 ... 138
• 1. 핵물질 계량관리 및 감시 시스템 요건 분석 ... 138
• 2. 안전조치성분석용 전산코드 설계 ... 144
• 3. 안전조치성분석용 전산코드 제작 및 검증 ... 164
• 제5절 SINRD 기술 적용성 분석 ... 175
• 1. SINRD 기술 기본 원리 ... 175
• 2. LANL와의 SINRD 기술 개발 공동연구 ... 177
• 3. 조사전핵연료 집합체 대상 SINRD 장비 측정 실험 결과 ... 185
• 4. 향후 계획 ... 187
• 제6절 PNAR 기술 적용성 분석 ... 188
• 1. PNAR 기술 기본 원리 ... 188
• 2. LANL과의 PNAR 기술 개발 공동연구 ... 191
• 3. 향후 계획 ... 199
• 제7절 FRAM 기술 개발 ... 200
• 1. 사용후핵연료 Pu/Cm 비 결정을 위한 사용후핵연료 감마선 측정 ... 200
• 2. U, Pu, MOX 시료 감마선 분석 ... 203
• 3. PC/FRAM을 이용한 우라늄 농축도 분석 ... 207
• 4. 감마스펙트럼을 이용한 파이로 핵물질 성분 분석 가능성 연구 ... 209
• 제8절 LIBS 기술 개발 ... 211
• 1. Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) 기술 특성 ... 211
• 2. 핵물질 측정을 위한 LIBS 실험실 구축 ... 216
• 3. LIBS 연구에 대한 국내외 기술 현황 ... 223
• 4. 란탄족 원소의 정량 측정 ... 233
• 5. 우라늄 원광을 이용한 우라늄 정량 측정 분석 ... 235
• 제9절 XRF 기술 적용성 분석 ... 254
• 1. X-선 형광분석법을 이용한 사용후핵연료 내 핵물질 측정방법 연구 ... 254
• 제10절 감마카메라 기술 적용성 분석 ... 283
• 1. 감마카메라를 이용한 파이로 시설 내 다종 공정 물질의 위치 및 이동 감시 시뮬레이션 ... 283
• 2. 모델링 결과 검증을 위한 기초테스트 시스템 구축 및 가능성 여부 검증 ... 288
• 3. 복수의 섬광결정 검출기를 이용한 파이로 시설 내 다종 공정 물질의 위치 판별 시뮬레이션 ... 301
• 제11절 핵연료 취급 시설 내 Holdup 측정기술 ... 309
• 1. Holdup 측정 개요 ... 309
• 2. Holdup 측정 모델, 방법론 및 알고리즘 ... 311
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 329
• 제1절 연구개발 목표 달성도 ... 329
• 제2절 대외 기여도 ... 334
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 335
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 337
• 제7장 참고문헌 ... 339
• 부록 ... 345
• 부록 1 : 통합 NDA 모듈 도면 (2010년 설계) ... 345
• 부록 2 : 통합 NDA 모듈 시작품 (2010년 설계) ... 348
• 부록 3 : LIBS (2010년 설계) ... 349
• 부록 4 : Collimator Align Case (2011년 설계) ... 350
• 부록 5 : CZT Sensor Evaluation Device(2011년 설계) ... 353
• 부록 6 : Top Moving Guide Device (2011년 설계) ... 360
• 서지정보양식 ... 363
• BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET ... 364
• 끝페이지 ... 365