Fast Neutron Dosimetry in Nuclear Criticality Accidents

핵임계사고시(核臨界事故時)에 있어서 속중성자선량(速中性子線量) 측정(測定)

  • 육종철 (한양대학교 공과대학 원자력공학과) ;
  • 노성기 (한국핵연료개발공단)
  • Published : 1977.06.30

Abstract

The neutron dosimetrical parameters, i. e., the fission neutron spectrum-averaged cross-sections and the fluence-to-dose conversion factors have been calculated for some threshold detectors with the aid of a computer. The threshold detectors under investigation were the $^{115}In(n,\;n')^{115m}In,\;^{32}S(n,\;p)^{32}P$ and $^{27}Al(n,\;{\alpha})^{24}Na$ reactions. It is revealed that the average cross-sections($\bar{\sigma}$) for the $^{32}S(n,\;p)^{32}P$ reaction are independent of the spectral functions, namely, the Watt-Cranberg and Maxwellian forms. In the case of the $^{27}Al(n,\;{\alpha})^{24}Na$ reaction a variation of the $\bar{\sigma}$ values appears to be highly dependent on the fissioning types. It seems that both the average cross-section for the $^{115}In(n,\;n')^{11m}In$ reaction and the conversion factor are insensitive to the spectral deformation of fission neutrons. These phenomena make it applicable to use indium as a possible integral fast neutron dosimeter in nuclear criticality accidents provided that the virgin fission neutrons are completely free from the scattered neutrons.

여러가지 핵분열중성자(核分裂中性子) 스펙트럼에 $^{32}S(n,\;p),\;^{27}Al(n,\;{\alpha})$$^{115}In(n\;n')$ 여기함수(勵起函數)를 증율(增率)시켜 평균핵반응단면적(平均核反應斷面積)을 전자계산기(電子計算機)로 계산(計算)하였다. 그 결과(結果) 발단(發端)에너지가 높을수록 중성자(中性子)스펙트럼 변화(變化)에 따라 평균(平均) 단면적(斷面積)은 민감(敏感)하게 변화(變化)한다는 것이 판명(判明)되었다. 발단(發端)에너지가 비교적(比較的) 낮은 인디움의 경우(境遇), 핵분열특성(核分裂特性)에 따라 그의 평균(平均) 단면적(斷面積)은 크게 변화(變化)되지 않았는데 중성자(中性子) 산란작용(散亂作用)에 의(依)한 영향(影響)이 배제(排除)될 수만 있다면 인디움은 핵임계사고시(核臨界事故時)에 방출(放出)되는 중성자(中性子)의 적산계(積算計)로서 효과적(效果的)으로 사용(使用)될 수 있을 것 같았다. 더욱이 중성자선량환산인자(中性子線量換算因子)가 핵분열(核分裂) 중성자(中性子)스펙트럼에 거의 무관(無關)하다는 사실(事實)은 인디움을 핵임계사고시(核臨界事故時)의 중성자선량적산계(中性子線量積算計)로 사용할 수 있음을 뒷받침하는 것 같았다.

Keywords