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Kafe 바로가기주관연구기관 | 한국원자력연구원 Korea Atomic Energy Research Institute |
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연구책임자 | 이용덕 |
참여연구자 | 인상준 , 김종수 , 송기찬 , 박세환 , 김정동 , 전주영 , 최홍엽 |
보고서유형 | 2단계보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2017-06 |
과제시작연도 | 2016 |
주관부처 | 미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
연구관리전문기관 | 한국연구재단 National Research Foundation of Korea |
등록번호 | TRKO201800003907 |
과제고유번호 | 1711041207 |
사업명 | 원자력기술개발사업 |
DB 구축일자 | 2018-04-28 |
키워드 | 핵물질 활용.핵종분석.정량측정.핵분열측정.중성자선원.중성자감속.중성자분해능.방사화.Fissile utilization.Fissile assay.Content assay.Fissile measurement.Neutron source.LSDS.Neutron slowing down.Resolution.Activation. |
DOI | https://doi.org/10.23000/TRKO201800003907 |
핵연료주기를 통한 핵물질 재활용을 위한 미래원자력시스템의 안전하고 경제적인 기술개발과 사용 후핵연료 관리의 안전성, 경제성 및 최적화를 위하여 핵분열 핵물질(U235, Pu239, Pu241, MA)의 정량정보는 기본적으로 제공되어야 하는 필수 요건이다. 이러한 핵물질의 핵종별 정량측정 분석을 위한 LSDS(Lead Slowing Down Spectrometer) 기술을 개발하였다. LSDS 시스템은 스펙트로메터, 중성자 선원, 측정기술, 데이터 처리기술로 구성되어있고 1단계(2012년~2013년)에서는 측정시스템 요소기술개발,
핵연료주기를 통한 핵물질 재활용을 위한 미래원자력시스템의 안전하고 경제적인 기술개발과 사용 후핵연료 관리의 안전성, 경제성 및 최적화를 위하여 핵분열 핵물질(U235, Pu239, Pu241, MA)의 정량정보는 기본적으로 제공되어야 하는 필수 요건이다. 이러한 핵물질의 핵종별 정량측정 분석을 위한 LSDS(Lead Slowing Down Spectrometer) 기술을 개발하였다. LSDS 시스템은 스펙트로메터, 중성자 선원, 측정기술, 데이터 처리기술로 구성되어있고 1단계(2012년~2013년)에서는 측정시스템 요소기술개발, 중성자 선원 핵심기술개발, 측정시스템 개념설계, 차폐개념 설계에 대한 연구가 수행되었다. 측정시스템 설계를 위하여 스펙트로메터에 대한 특성 연구가 수행되었고 중성자 스펙트럼과 분해능분석, 계측기 설계 및 반응도 분석과 측정분석 모델을 제안하였다. 최적화된 중성자 선원 발생을 위하여 선원장치 설계 및 표적 설계를 수행하였다. 또한 시설 차폐를 위한 요소분석과 방사선 차폐 선량모사를 통하여 차폐 최적화 모델을 제안하였다. 2단계(2014~2016)에서는 스펙트로메터 최적화 설계와 주요 파라메터들을 결정하였고 핵물질들에 대한 핵분열 측정 민감도분석, 선형가속기 설계, 빔덤프 설계, 표적 최적화 설계 및 중성자 수율 평가, 냉각방식 선정, 중성자 수율 증대방안 모색, 물질 방사화 평가, 차폐 검증과 최적화 모델 개발등을 통하여 핵물질 동위원소별 함량도출을 위한 수학적인 선형 모델을 제안하고 핵분열 측정으로부터 함량도출을 위한 전산 프로그램을 개발하였다. 또한 핵물질 핵분열 신호 분석을 통하여 보정인자 도출 방법론을 확립하였고 다양한 핵물질에 대한 함량도출과 공동연구를 통하여 우라늄(U235, 4.8%)과 플루토늄(Pu239 47g, 91g)을 이용한 핵분열 실측 데이터를 획득하였다. 특히 다양한 핵물질과 실측 데이터를 이용한 핵물질 핵종별 함량도출에서 우라늄과 플루토늄의 경우 1~3% 정확도로 도출할 수 있음을 검증하였고 실질적인 핵물질 양적 증가에 대한 실측치 확보와 미지 핵물질 시료 함량분석에서도 플루토늄은 1~2%의 정확도로 분석할 수 있었다. 이러한 핵물질 동위원소별 정량측정 분석 기술은 순환 핵물질 활용과 관리에서 요구되는 필수 기술로 미래원자력시스템의 성공적인 기술개발에 기여하고 첨단 신기술 개발에 따라 국제적 기술선점으로 기술수출에 이바지 할 것이다.
(출처 : 서지정보양식 321p)
To reuse fissile materials through fuel cycle in future nuclear energy system development and achieve safety, economics, optimization of spent fuel management, an information of isotopic fissile content(U235, Pu239, Pu241, MA) is required to be provided basically. LSDS technology development was do
To reuse fissile materials through fuel cycle in future nuclear energy system development and achieve safety, economics, optimization of spent fuel management, an information of isotopic fissile content(U235, Pu239, Pu241, MA) is required to be provided basically. LSDS technology development was done to assay isotopic fissile contents. LSDS system consists of specteometer, source neutron, measurement, data process. In 1st phase (2012~2013), key measurement technology, neutron source technology, conceptual design of detection system and shielding design were done. In the spectrometer, neutron spectrum and resolution analysis, detector design and response, detection model were performed. The optimum shielding model was proposed by shielding dose simulation. In 2nd phase (2014~2016), key parameters were determined in optimized spectrometer, fission detection sensitivity, accelerator and beam dump design, target design and neutron yield analysis, cooling system, material activation, optimized shielding model were done, and finally, mathematical assay model was proposed with software development to isotopic fissile content. Additionally, correction methodology was established by fission signal analysis. Using real U235(4.8%) and Pu239(47g, 91g), fission data was obtained. In fissile assay using various fissile materials, the content of uranium and plutonium was assay with 1~3% error. In the unknown sample, the content of plutonium was analyzed in 1~2% uncertainty. The isotopic fissile content assay technology is required in the reuse by fuel cycle for success of future nuclear energy system development. Moreover, such an advanced new fissile assay technology will lead the international nuclear area and contribute to technology export.
(출처 : BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET 322p)
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