초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
■ Metal Hydride를 기반의 중성자선 및 감마선 동시 차폐를 위한 database 구축
- 중성자선 및 감마선 차폐를 위한 metal hydride계 소재를 기반으로 한 113종의 database 구축하였음. 기존 시뮬레이션 평가 결과, metal hydride 물질의 결정 구조에 따라 차폐능을 제어할 수 있을 것으로 예상되었지만, 본 과제에서 metal hydride 내의 원소 질량(고밀도 원소)에 따라 차폐능이 더 크게 영향을 미치는 것을 밝혀냄
- 다층구조의 시뮬레이션 모델로 차폐재를

Ⅳ. 연구개발결과
■ Metal Hydride를 기반의 중성자선 및 감마선 동시 차폐를 위한 database 구축
- 중성자선 및 감마선 차폐를 위한 metal hydride계 소재를 기반으로 한 113종의 database 구축하였음. 기존 시뮬레이션 평가 결과, metal hydride 물질의 결정 구조에 따라 차폐능을 제어할 수 있을 것으로 예상되었지만, 본 과제에서 metal hydride 내의 원소 질량(고밀도 원소)에 따라 차폐능이 더 크게 영향을 미치는 것을 밝혀냄
- 다층구조의 시뮬레이션 모델로 차폐재를 패터닝함으로써 각 층마다 다양한 조성의 물질들을 이용하여 다양한 변수의 시뮬레이션이 가능하도록 설계 함
- 시뮬레이션 결과, metal hydride와 중금속 물질과의 혼합 물질은 방사선 차폐재를 사용하는 용도 및 목적에 맞게 방사선 차폐능과 경량화율 조절이 가능함

■ 방사능 차폐 평가를 위한 계측 장비 설계
- 감마선 차폐 평가 tool 제작
감마선 차폐 평가를 위해 선원은 Cs-137을 사용하여 데이터의 신뢰성 및 재현성을 확보한 차폐 tool을 제작하였음
- 열중성자선 및 고속 중성자선 계측 Tool 제작
: 열중성자선 계측을 위해 폴리에틸렌 벽돌의 두께에 따른 열중성자 계측 실험 평가를 진행하여 열중성자선 계측 tool을 제작하였음. 또한, 시뮬레이션 모델을 구축함으로써 실제 측정값과 시뮬레이션 값의 차이를 비교하여 데이터의 신뢰성을 확보함
: 고속 중성자를 선별적으로 차폐하는 것은 매우 어려운 과정이기 때문에, 우선적으로 신호 파형 분별법을 이용한 계측 원리를 바탕으로 계측 tool을 마련하였음. 스틸벤과 액체 섬광 검출기의 PSD 성능을 비교하여 감마선과 고속 중성자선을 완전히 구분할 수 있었음

■ 방사선 차폐 평가
- 중성자 및 감마선 차폐는 데이터의 신뢰성을 우선적으로 고려해야하며 특히 고속중성자선과 감마선을 구별해 내는 것 자체가 상당히 어렵기 때문에 계측 tool을 제작하는데 까지 상당한 소요 시간이 발생하였음. 본 과제 기간(30개월) 내에 실질적인 차폐 평가까지 진행하기에는 다소 시간이 부족하였으며 제작한 열중성자 및 고속중성자 계측 tool을 바탕으로 추후에 차폐 평가를 계속 진행해 나가고자 함
- metal hydride 소재는 중성자선 차폐능이 우수한 것으로 알려져 있지만 실제 차폐능을 평가한 데이터는 특정 물질에 국한되어져 있는 상황임. 이에 시뮬레이션을 통해 확보된 database를 이용하여 차폐능이 우수한 소재 중심으로 차폐 평가를 진행해 나아갈 것임. 또한 중금속 물질과의 복합화를 통하여 감마선 및 중성자선 동시 차폐능이 우수한 물질을 개발해 나가고자 함

(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

Ⅳ. Development results
■ Construction of a database for simultaneous shielding of neutron and gamma rays based on metal Hydride
- 113 types of databases were constructed for simultaneous shielding of neutrons and gamma rays, among which metal hydride (LiH, MgH₂, TiH₂, ZrH

Ⅳ. Development results
■ Construction of a database for simultaneous shielding of neutron and gamma rays based on metal Hydride
- 113 types of databases were constructed for simultaneous shielding of neutrons and gamma rays, among which metal hydride (LiH, MgH₂, TiH₂, ZrH₂) was selected, and simulation was performed through composition with heavy metal materials (W, Ta, etc.)
- By making the shielding material have a multi-layer structure, it is patterned so that the shielding material has a more compact structure in the same volume compared to the existing simulation model.
- By patterning the shielding material, it was designed to simulate various variables using materials of various compositions for each layer, and accordingly, the radiation shielding performance was improved than when a single material was used as the shielding material.
- We propose the composites between metal hydride and heavy metal material that can replace existing lead or concrete according to the shielding ability or weight reduction according to the purpose of using the radiation shielding material.

(출처 : SUMMARY 9p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 5
• Summary ... 8
• Contents ... 11
• 목차 ... 12
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 13
• 제1절 연구개발의 목적 및 필요성 ... 13
• 제2절 연구개발의 중요성 ... 15
• 제3절 선행연구에 따른 연구 내용 및 결과 ... 16
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 19
• 제1절 국·내외 기술개발현황 ... 19
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 23
• 제1절 최적의 시뮬레이션 모델 구축 및 평가 ... 23
• 제2절 방사능 차폐 평가 ... 38
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 56
• 제1절 연차별 연구개발 목표 및 내용 ... 56
• 제2절 연구개발목표의 달성도 및 자체평가 ... 57
• 제3절 연구분야의 기술발전에 대한 기여도 ... 59
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 60
• 제6장 참고문헌 ... 62
• 끝페이지 ... 64