초록 ▼

○ 파이로 핵물질 계량 기술개발
- U/TRU 계량용 융합형 NDA 시스템 기술개발
- 한미핵주기 공동연구를 통한 핵물질 계량방안 분석
- 파이로 전처리 물질 계량을 위한 ASNC 적용성 분석
○ 파이로 시설의 격납/감시 및 모니터링 기술개발
- 파이로시설의 격납/감시 시스템 설계
- PRIDE 공정 모니터링 통합분석 프로그램 개발
- 감마 감시시스템 적용성 분석 및 감마영상장치 시제품 개발
- LIBS를 이용한 핵물질 모니터링 기술개발
○ 파이로 안전조치 모델링 및 시뮬레이션

○ 파이로 핵물질 계량 기술개발
- U/TRU 계량용 융합형 NDA 시스템 기술개발
- 한미핵주기 공동연구를 통한 핵물질 계량방안 분석
- 파이로 전처리 물질 계량을 위한 ASNC 적용성 분석
○ 파이로 시설의 격납/감시 및 모니터링 기술개발
- 파이로시설의 격납/감시 시스템 설계
- PRIDE 공정 모니터링 통합분석 프로그램 개발
- 감마 감시시스템 적용성 분석 및 감마영상장치 시제품 개발
- LIBS를 이용한 핵물질 모니터링 기술개발
○ 파이로 안전조치 모델링 및 시뮬레이션
- 파이로 안전조치 모델링 및 시뮬레이션 요건 도출
- 파이로 안전조치 모델링 및 시뮬레이션 방안 수립
- 파이로 안전조치 모델링 및 시뮬레이션 기술 개발
○ 공학규모 파이로시설의 안전조치 시스템 개념 설계
- PRIDE 준실시간계량관리 시스템 개발
- 공학규모 파이로시설의 안전조치시스템 요건 분석 및 안전조치시스템 개념설계
○ 사용후핵연료 Pu 측정 고도화 기술개발
- 비파괴분석을 통한 사용후핵연료집합체의 Pu 직접 측정기술개발
- 사용후핵연료 X-선/감마선 분석 기술개발
- Pu분석 고도화 기술 평가
- 파이로 입력물질 계량방안 분석 및 입력물질 계량 시스템 개념 도출

(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

Ⅳ. Result of the Project

1. Development of nuclear material accountancy technology for pyroprocessing
• Analysis on approach for nuclear material accountancy (NMA) of pyroprocessing
- Analysis and upgrade of NMA approach of REPF
• Development of hybrid-type NDA equipment for U/TRU NM

Ⅳ. Result of the Project

1. Development of nuclear material accountancy technology for pyroprocessing
• Analysis on approach for nuclear material accountancy (NMA) of pyroprocessing
- Analysis and upgrade of NMA approach of REPF
• Development of hybrid-type NDA equipment for U/TRU NMA
- Design of PNAR-based equipment based on Monte Carlo simulation for U/TRU ingot accounting
- Establishment of novel NMA technique, such as Fast Neutron Energy Multiplication (FNEM), and design of prototype equipment based on Monte Carlo simulation
- Design optimization and Development of hybrid U/TRU accounting equipment based on PNAR and FNEM, HIPAI (Difference between measurement and simulation: <1.48%)
• Analysis on nuclear material accounting methods through JFCS collaboration
- NDA and DA measurement of samples taken from g-scale hot test at INL (15 samples from various steps of g-scale hot test)
- Analysis on applicability of Cm ratio based on DA/NDA data from g-scale hot test
- Analysis on applicability of Cm ratio and Pu accounting error as a function of variation of Cm ratio (Satisfied criteria on MUF uncertainty (Pu error of 5%) when Cm ratio varies within 5%)
- Draft the experiment plan of NMA and monitoring in kg-scale hot test
• Analysis on applicability of ASNC for NMA of head-end process material
- Upgrade for improvement of remote maintenance
- Remote assembly and disassembly test at mock-up facility
- Installation of ASNC in hot cell and basic performance test

2. Development on containment/surveillance(C/S) and monitoring technology for the pyroprocessing facility
• Design of containment and surveillance system for the pyroprocessing facility
- Review of containment and surveillance system for the pyroprocessing related facilities
- Analysis of the result of preliminary conceptual design of the engineering-scale pyroprocessing facility
- Conceptual design of the containment and surveillance system for the engineering-scale pyroprocessing facility based on result of the preliminary conceptual facility design
• Development of the integrated computer program for the process monitoring at PRIDE
- Analysis of the characteristics of the process equipments and process material, process flow, facility structure, the factors of process monitoring of PRIDE
- Development of the DAQ module of image data for the surveillance of nuclear material transfer at PRIDE
- Development of the NaI(Tl) gamma-ray detector system for tracing the position of nuclear material in the argon cell
• Development of the compton camera for PRIDE facility
- Analysis on applicability of the compton camera for radiation monitoring in PRIDE facility
- Design of the compton camera for radiation monitoring in PRIDE facility
- Development of the compton camera prototype and performance evaluation
• Development of nuclear material monitoring technology using LIBS
- Fabrication of remote 2 LIBS systems (Stand-Off LIBS, Fiber-Optic LIBS)
- Fabrication of Stand-Off Telescopic LIBS system and basic performance test
- Installation of Fiber-Optic LIBS system(ALMN) at ACPF
- Installation of pyro mockup system including globe box and electrorefiner to test the LIBS performance

3. development of pyroprocesing safeguards modeling and simulation
• Requirement analysis of pyroprocessing safeguards modeling and simulation
- Requirement analysis of modeling and simulation about pyro facility/pyro process/safeguards system
- Requirement analysis of process material flow and MUF uncertainty simulation in PYMUS code
• Establishment of method of pyroprocessing safeguards modeling and simulation
- Establishment of process flow and safeguards system in REPF+1 model
- Method analysis of MUF uncertainty simulation in REPF+1 model
• Technical development of pyroprocessing safeguards modeling and simulation
- Establishment of dynamic nuclear material flow technique and nuclear measurement simulation technique based on monte-carlo method
- Establishment of statistical method to detect nuclear material diversion based on NRTA

4. Conceptual design of safeguards system for an engineering-scale pyroprocessing facility
• Development of near real-time accountancy system for PRIDE
- Analysis of nuclear material accountancy approach and the design of near real-time accountancy system for PRIDE
- Development of DAQ modules and nuclear material accounting module for the near real-time accountancy system
• Requirement analysis and conceptual design of safeguards system for an engineering-scale pyroprocessing facility
- Analysis of safeguards system status of Rokkasho Rreprocessing Plant and Tokai Reprocessing Plant in Japan, and establishment of concept and requirement of engineering-scale pyroprocessing facility
- Analysis of OSL technology status, and key technology establishment of NMA for engineering-scale pyroprocessing facility
- Establishment of verification requirements according to pyroprocessing nuclear material types based on safeguards requirements of reprocessing facility
- Preliminary plan of NRTA for timely detection goal, material balance/year satisfying the requirement of nuclear material accountancy
- Primary issue selection and solution establishment for nuclear material accountancy

5. Measurement technology development of Pu in spent fuel
• Development of direct Pu measurement technology development of spent fuel using NDA
- Performance evaluation of SINRD and CIPN at KAERI
• Development of spent fuel analysis technology using X-ray/gamma ray
- Development of X-ray/gamma spectroscopic analysis simulation code based Compton suppression, and establishment of prototype system and basic performance test
- Installation of Compton suppression X-ray/gamma spectroscopic analysis system for spent fuel measurement at PIEF of KAERI
• Evaluation of Pu measurement technology
- Development of RIMS for measurement of Pu isotope ratio in spent fuel. Investigation of laser ablated Gd atom, and design/production with consideration for optical fiber and power of UV source
- Installation and test of microcalorimeter for applicability to pyroprocessing safeguards
• Analysis on input nuclear material accountancy of pyroprocessing and conceptual design
- Less than 1 % inhomogeneity by 4 hours mixing using Turbular mixer in spent fuel homogenization test at DFDF (analyzed with IDMS/TIMS and gamma)
- Establishment of sieving condition with simfuel(U3O8) powder to verify the feasibility of homogenization
- Introduction of RS for sampling test with head-end process material, and Nauter mixer for homogeneity evaluation using simfuel.
- establishment of NMA approach depending on grain size

(출처 : SUMMARY 14p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 5
• SUMMARY ... 12
• CONTENTS ... 20
• 목차 ... 22
• 표목차 ... 24
• 그림목차 ... 27
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 39
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 46
• 제 1 절 세계적 수준 ... 46
• 제 2 절 국내 수준 ... 47
• 제 3 절 국내외 연구현황 ... 49
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 51
• 제 1 절 파이로 핵물질의 계량관리 기술개발 ... 51
• 1. 파이로 핵물질의 계량관리 방안 분석 ... 51
• 2. 융합형 U/TRU 잉곳 계량용 NDA 시스템 기술 개발 ... 65
• 3. 파이로 핵물질 핫테스트 및 Cm ratio 적용성 분석 ... 104
• 4. 파이로 전처리 물질 계량을 위한 ASNC 적용성 연구 ... 125
• 제 2 절 파이로 시설의 격납/감시 및 모니터링 기술개발 ... 136
• 1. 파이로 핵물질 격납/감시 시스템 설계 요건 분석 ... 136
• 2. 파이로 핵물질 격납/감시 시스템 설계 ... 144
• 3. PRIDE 공정 모니터링 프로그램 개발 ... 165
• 4. 감마 감시 시스템 적용성 분석 및 감마영상장치 시제품 개발 ... 173
• 5. LIBS를 이용한 핵물질 모니터링 기술 개발 ... 207
• 제 3 절 파이로 안전조치 모델링 및 시뮬레이션 ... 241
• 1. 파이로 안전조치 모델링 요건 분석 ... 241
• 2. 파이로 안전조치 시뮬레이션 요건 분석 ... 244
• 3. 파이로 안전조치 모델링 방안 분석 ... 248
• 4. 파이로 안전조치 시뮬레이션 방안 분석 ... 255
• 5. 파이로 안전조치 모델링기법 개발 ... 259
• 6. 파이로 안전조치 시뮬레이션 기법 개발 ... 263
• 제 4 절 공학규모 파이로시설의 안전조치 시스템 개념 설계 ... 272
• 1. PRIDE 준실시간계량관리 시스템 개발 ... 272
• 2. 공학규모 파이로시설의 안전조치 시스템 요건 분석 ... 279
• 3. 공학규모 파이로시설의 안전조치시스템 개념 설계 ... 286
• 4. PRIDE UNDA 제작 및 성능 평가 ... 296
• 제 5 절 사용후핵연료 Pu 측정 고도화 기술 개발 ... 326
• 1. 사용후핵연료 집합체 비파괴 기술 평가 시험 ... 326
• 2. 사용후핵연료 X-선/감마선 측정 기술 개발 ... 337
• 3. 사용후핵연료 분말 균질화 시험 ... 358
• 4. Pu 분석 고도화 기술 개발 ... 372
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 401
• 제1절 목표 달성도 ... 401
• 제 2 절 관련분야에의 기여도 ... 409
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 411
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 413
• 제7장 참고문헌 ... 415
• 끝페이지 ... 417