초록 ▼

국제적으로는 이동 및 현장설치가 가능한 소형 고속중성자원의 다양한 산업적 응용과 대용량 체적형 고속중성자원의 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 이를 활용한 방사선 촬영, 동위원소 생산, 핵융합재료 연구 등의 수요도 지속적으로 증가하고 있다. 국내에서도 고속중성자 활용기술 개발과 국방, 산업, 의료분야에서의 추가적인 활용을 위한 다양한 중성자원의 개발이 필요한 상황이다. 이러한 환경에 대응하기 위해 본 연구는 현장설치형의 다선량 고속중성자원 기술 확보를 목표를 하고 있으며, 이번 단계에서는 10¹⁰ n/s급 소형중

국제적으로는 이동 및 현장설치가 가능한 소형 고속중성자원의 다양한 산업적 응용과 대용량 체적형 고속중성자원의 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 이를 활용한 방사선 촬영, 동위원소 생산, 핵융합재료 연구 등의 수요도 지속적으로 증가하고 있다. 국내에서도 고속중성자 활용기술 개발과 국방, 산업, 의료분야에서의 추가적인 활용을 위한 다양한 중성자원의 개발이 필요한 상황이다. 이러한 환경에 대응하기 위해 본 연구는 현장설치형의 다선량 고속중성자원 기술 확보를 목표를 하고 있으며, 이번 단계에서는 10¹⁰ n/s급 소형중성자원 개발을 시작하였다. 100 kV 고전압 절연 도파관의 개발, 고주파 전력의 전송효율 향상을 위한 능선형 매칭 도파관 개발, 최적의 자장 구조 연구를 통해 290 mA/cm²/kW의 효율을 가진 국내 최고수준의 고효율 전자싸이크로트론공명 플라즈마원 개발 완료하였다. 능동형 냉각 시스템 구조를 가진 4극 전극형의 빔인출 가속부를 개발하였으며, 최대 100 kV /100 mA 빔전력 인출 성능을 검증하였다.
또한 고속 중성자원 차폐 설계를 통해 고속중성자 차폐 설계를 위한 원천 기술을 확보하였으며, 10 kW급의 고열부하를 견디는 냉각형 Ti-Cu 고체 타겟을 개발하여 성능을 검증하였다. 이러한 결과를 통해 국내 최고수준의 10¹⁰ n/s급 소형고속중성자원 원천기술을 확보할 수 있었다. 또한 중성자 수요 및 이용그룹 활성화를 위해 국내외 연구그룹(KCANS, UCANS) 등을 주도하거나 IAEA CRP, 비파쇄 중성자원, 방사선기기 그룹 활동 등에도 참여하였다. 본 연구를 통해 획득된 기술을 바탕으로 Cf-252 대체 핵연료검사시스템, 시멘트분석시스템 산업화와 같은 다른 과제를 도출중이다.

(출처 : 서지정보양식 193p)

Abstract ▼

The versatile industry application of portable and/or in-situ operational compact fusion neutron sources and the development of high-flux volumetric fusion neutron sources are actively progressed in the world. The requirements of these neutron sources in the application fields, such as the radiograp

The versatile industry application of portable and/or in-situ operational compact fusion neutron sources and the development of high-flux volumetric fusion neutron sources are actively progressed in the world. The requirements of these neutron sources in the application fields, such as the radiography, radioisotope production, and fusion material research, are increased steadily. The development of various neutron sources are needed additionally for the technical development of fast neutron application and for the fields of defence, industry, and medical diagnosis in Korea. To cope with this environment, this study aims to secure small and multi-dose fast neutron source. At this stage, we began developing compact fast neutron source of class 10⁹n/s. Through the development of waveguide DC break for power transmission at 2.45 Ghz and 100-kV Insulation, the development of ridged type matching waveguide to improve the efficiency of power transmission, and the study of optimum magnetic field distribution in the ECR plasma chamber, the nation’s highest-level, we develop the high-efficiency ECR neutron source with and efficiency of 290 mA/cm2/kW. A beam extraction system with an active cooling system is developed and the beam power performance of up to 100 kV / 100 mA is verified. In addition, the fast neutron shielding design allowed to obtain source technology for fast neutron shielding. It has developed a cooling solid target that can withstand high heat loads of 10 kW. Finally it succeeded in developing the nation’s highest-quality 1010 compact neutron source. It also led domestic and overseas research group activities(KCANS, UCANS) and participated in IAEA CRP, non-spallation neutron source, radiation device group meeting, ets. to promote neutron demand and utilization group. Based on the technology obtained from this study, efforts are underway to create projects related to industrialization of Cf-252 alternative nuclear fuel inspection system and cement composition analysis systems.

(출처 : BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET 194p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 5
• 요 약 문 ... 7
• CONTENTS ... 9
• 목차 ... 10
• 그림목차 ... 11
• 제1장 연구개발 과제의 개요 ... 15
• 제1절 사업의 필요성 ... 17
• 제2절 연구개발의 목표 ... 33
• 제3절 주요수행내용 ... 35
• 제2장 연구개발 내용 및 결과 ... 37
• 제1절 고효율 고주파 플라즈마 이온원 개발 ... 39
• 제2절 고열부하용 Ti-Cu 타겟 개발 ... 62
• 제3절 고속중성자원 차폐 설계·제작 및 인허가 획득 ... 96
• 제4절 고속중성자원 시스템통합 및 중성자 발생 실증 ... 102
• 제3장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 107
• 제1절 연차별 성과목표 ... 109
• 제2절 성과목표 자체 평가 ... 110
• 제3절 성과 달성 실적 ... 111
• 제4절 대표 성과 ... 112
• 제5절 종합 평가 ... 115
• 제4장 기대 효과 및 성과 활용 ... 117
• 제1절 기대 효과 ... 119
• 제2절 성과 활용 ... 120
• 제3절 타 사업(기관)과의 연계 ... 121
• 참고문헌 ... 123
• 부록 ... 127
• 부록1. UCANS-7 참석 보고서 ... 129
• 부록2. IAEA non-spallation neutron source 자문회의 참석 보고서 ... 150
• 부록3. IAEA non-spallation neutron source 기술회의 참석 보고서 ... 166
• 부록4. 한국원자력학회 워크숖 개최 신청서 ... 191
• 서지정보양식 ... 193
• BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET ... 194
• 끝페이지 ... 195