• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제13권2호
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• pp.78-87
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• 1988

원전 사고시 (또는 원자력 발전소 사고시) 환경영향 평가에 중요하게 고려해야 될 핵종을 도출 제시하기 위해 WASH-1400에서 중요하게 고려하고 있는 25원소 54핵종의 노심재고량을 ORIGEN2 코드로써 계산한 후 환경으로 동일비율로 방출된다고 가정하여 급성피폭시 초기효과에 중요한 장기인 소화관, 골수, 갑상선, 허파에 대해 각 핵종에 의한 피폭선량을 평가함으로써 각각의 핵종이 초기효과에 미치는 상대적 중요도를 산출하였다. 그 결과 각 장기에 대한 초기효과에 상대적으로 중요하게 나타난 원소들은 소화관에 대해서는 Np, Ce, Ru, Y, Zr의 순으로, 골수에 대해서는 Np, I, La, Sr, Ba의 순으로, 갑상선에 대해서는 I, Te으로 요오드외원소들의 상대적중요도는 극히 미미하였고, 허파에 대해서는 Cm, Ce, Ru, Pu, Zr순으로 나타났다. 따라서 기존의 환경영향 평가시 갑상선과 전신 피폭선량에 고려되고 있는 요오드 원소와 불활성기체 외에도 원전사고 후 충분한 양이 방출될 때 인근 주민의 장기에 대한 초기효과에 크게 영향을 미치는 핵종이 많으며 이들 핵종들은 선원항 평가시 또는 사고시의 환경영향 평가시에 비중을 두고 고려해야 할 것이다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제43권6호
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• pp.583-592
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• 2011

The radiological characteristics for waste classification were assessed for neutron-activated decommissioning wastes from a CANDU reactor. The MCNP/ORIGEN2 code system was used for the source term analysis. The neutron flux and activation cross-section library for each structural component generated by MCNP simulation were used in the radionuclide buildup calculation in ORIGEN2. The specific activities of the relevant radionuclides in the activated metal waste were compared with the specified limits of the specific activities listed in the Korean standard and 10 CFR 61. The time-average full-core model of Wolsong Unit 1 was used as the neutron source for activation of in-core and ex-core structural components. The approximated levels of the neutron flux and cross-section, irradiated fuel composition, and a geometry simplification revealing good reliability in a previous study were used in the source term calculation as well. The results revealed the radioactivity, decay heat, hazard index, mass, and solid volume for the activated decommissioning waste to be $1.04{\times}10^{16}$ Bq, $2.09{\times}10^3$ W, $5.31{\times}10^{14}\;m^3$-water, $4.69{\times}10^5$ kg, and $7.38{\times}10^1\;m^3$, respectively. According to both Korean and US standards, the activated waste of the pressure tubes, calandria tubes, reactivity devices, and reactivity device supporters was greater than Class C, which should be disposed of in a deep geological disposal repository, whereas the side structural components were classified as low- and intermediate-level waste, which can be disposed of in a land disposal repository. Finally, this study confirmed that, regardless of the cooling time of the waste, 15% of the decommissioning waste cannot be disposed of in a land disposal repository. It is expected that the source terms and waste classification evaluated through this study can be widely used to establish a decommissioning/disposal strategy and fuel cycle analysis for CANDU reactors.

• 방사성폐기물학회지
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• 제17권1호
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• pp.121-126
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• 2019

원자력발전소 해체과정에서 방사화 재고량에 대한 평가는 방사선 환경에 정보를 제공함으로써 해체 계획을 수립하는데 중요한 정보를 제공한다. 원자로 운전 정지 후 원자로 및 관계시설에서의 축적된 방사능은 노심 구조물, 반사체 및 차폐체 등의 구조재가 중성자 조사에 의해 방사화된것이다. 방사화생성물 중 $^{36}Cl$ 과 $^{41}Ca$ 은 반감기와 화학적 물리학적 특성에 의해 해체 처분 관점에서 매우 중요한 핵종이며 이에 따라 본 연구에서는 차폐 콘크리트 내 생성량을 평가하였다. MCNPX 코드를 사용하여 중성자속과 반응단면적을 계산하였으며 이 결과를 토대로 ORIGEN2 코드를 사용하여 방사화생성물의 양을 평가하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제20권1호
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• pp.65-70
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• 1988

PWR사용 후 핵연료 집합체 4개를 장전한 수 있는 납/Resin차폐체형 수송용기에 대한 방사선 차폐해석을 수행하였다. 이때 차폐효과를 유지하면서도 전체중량이 최소화되도록 차폐재를 선택하였다. 방사선윈은 ORIGEN 전산코드로 계산하여 얻었으며, 사용후 핵연료의 연소도를 38,000 MWD/MTU 그리고 냉각기간을 3년으로 가정하였다. 수송용기의 외부 표면에서 1m거리에서 나타나는 감마선 그리고 중성자의 선량율은 ANISN전산코드로 계산하여 얻었다. 계산된 총방사선 선량율은 정상 및 가상 사고조건하에서도 국내 법규에 규정된 기준치 이내에서 만족하는 것으로 나타났다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제40권4호
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• pp.319-326
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• 2008

To transport process wastes efficiently from the Advanced Spent Fuel Conditioning Pyro-process Facility (ACPF) at the Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI), a new hot cell cask has been designed based on an existing hot cell padirac transport cask, with not only a neutron absorber for improved shielding capability, but also a docking facility for an easy docking system. In the new hot cell cask, two kinds of materials have been considered as shielding materials, polyethylene and resin. To verify the transport compatibility of the waste and spent fuel for the ACPF, neutron and photon shielding calculations were performed using the MCNPX code. The source term was evaluated by the ORIGEN-ARP code system based on spent PWR fuel. From the calculation, it was found that the maximum surface dose rates of the hot cell cask with the two candidates were estimated within the limit (2 mSv/hr).

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제31권4호
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• pp.365-374
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• 1999

A nuclear design of fission moly production targets for a research reactor, HANARO was peformed. It was found that the use of MCNP-4A, ORIGEN-2 code was reliable for the analysis of production characteristics of $^{99}$ Mo in a target fuel at an irradiation holes. A parametric study was done for the optimization of target location, target dimension, target shape and fuel materials. It was shown that a fuel thickness was the most sensitive parameters and electro-deposited target gave the highest 99Mo yield ratio. A pellet target with vibro-compaction powder, however, showed the largest production capacity and better engineering feasibility even with less yield ratio. Ten kinds of optimized target design for both LEU and HEU satisfied all the given design constraints. The most favorable design was the HEU ring-shaped electro-deposited target, considered the safety limit, production yield, chemical process easiness, yield ratio, and amount of radioactive waste.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제29권4호
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• pp.327-335
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• 1997

The correlation of isotope composition of uranium, plutonium and neodymium with the burnup in M uranium dioxide fuel has been investigated experimentally. The total and fractional($^{235}$ U) burnup were determined by Nd-148 and, U and Pu mass spectrometric method respectively. The isotope compositions of these elements, after their separation from the fuel samples were measured by mass spectrometric. The content of the elements in the irradiated fuel ore determined by isotope dilution mass spectrometric method using $^{233}$ U, $^{242}$ Pu and $^{150}$ Nd as spikes. The content of plutonium in the irradiated fuel was expressed by the correlation with uranium isotopes. The correlations between isotope compositions themselves and the total and fractional burnup ore compared with those calculated from ORIGEN2 code.

• 방사성폐기물학회지
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• 제18권2호
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• pp.157-167
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• 2020

원전 해체 공정 중 다량의 콘크리트 방사성 폐기물의 절단 과정에서 불가피하게 방사성 에어로졸이 생성된다. 방사성 에어로졸은 인체 호흡기 흡착에 의한 내부피폭을 유발하기 때문에 작업자의 방사선 방호를 위한 내부피폭평가가 필수적으로 시행되어야 한다. 그러나 실제 작업환경의 에어로졸 특성값을 사용하기에는 선행 연구가 미비하며 콘크리트에 포함된 방사성 핵종의 수가 많기 때문에 정확한 작업자 내부피폭평가를 위해서는 상당한 시간과 인력이 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 사전 연구된 콘크리트 에어로졸 특성값을 활용하여 원전 해체 전 절단 작업자의 내부 피폭량을 빠르게 예측할 수 있는 새로운 방법론을 제시하고자 한다. 본 연구팀은 콘크리트 절단 시 발생하는 사전 연구에서 발표된 에어로졸의 수농도 크기 분포데이터를 뉴턴-랩슨법을 이용하여 피폭평가 계산에 필요한 방사능중앙 공기중역학직경(Activity Median Aerodynamic Diameter)값으로 변환하였다. 또한 원전 정지 10년 후 비방사능 값을 ORIGEN code로 계산하였으며, 최종적으로 핵종별 예탁유효선량을 IMBA 프로그램을 이용하여 계산하였다. 핵종별 예탁유효선량값을 비교한 결과 152Eu에 의한 최대 예탁유효선량은 전체 선량값의 83.09%를 차지하고, ¹⁵²Eu를 포함한 상위 5개 원소(¹⁵²Eu, ¹⁵⁴Eu, ⁶⁰Co, ²³⁹Pu, ⁵⁵Fe)의 경우 최대 99.63%를 차지함을 확인하였다. 따라서 원전 해체 전 콘크리트의 구성 원소 중 상위 5개 주요 원소 측정을 먼저 시행한다면 더 빠르고 원활한 방사능 피폭관리 및 해체 작업 안전성 평가가 가능할 것으로 판단된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제9권2호
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• pp.90-96
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• 1984

장주기핵연료(長週期核燃料) 노심기법(爐心技法)에 의한 사용후핵연료(使用後核燃料)가 기존(旣存) 사용후핵연료저장시설(使用後核燃料貯藏施設)의 설계변경(設計變更)없이 동(同) 시설(施設)에 수용(受容) 가능(可能)한지를 결정(決定)하기 위하여 저장시설(貯藏施設)에서의 예상(豫想) 방사선피폭선량률(放射線被曝線量率) DLC-23/CASK (22n, 18g) 단면적(斷面積)자료(資料)와 ANISN-W 전산(電算)코드로 계산(計算)하여 설계기준치(設計基準値)와 비교(比較) 검토(檢討)하였다. 사용후핵연료내(使用後核燃料內)의 방사능량(放射能量) 및 감마선스펙트럼은 핵연료교체(核燃料交替)모델에 따라 ORIGEN 전산(電算)코드로 계산(計算)하였다. 방사선량률(放射線量率)의 계산(計算)에 있어서 저장조(貯藏槽)의 기하학적(幾何學的) 모델은 무한평판모형(無限平板模型)이며 저장(貯藏)된 사용후핵연료(使用後核燃料)의 구성물질(構成物質)과 방사선원(放射線源)은 핵연료집합체내(核燃料集合體內)에 균일(均一)하게 분포(分布)되었다고 가정(假定)하였다. 사용후핵연료저장조(使用後核燃料貯藏槽)에 저장(貯藏)된 핵연료집합체(核燃料集合體) 및 저장용수중(貯藏用水中) 방사성핵종(放射性核種)에 의한 방사선량률(放射線量率)의 계산(計算) 결과(結果)는 정상(正常) 및 사고수면시(事故水面時) 계산(計算)된 방사선량률(放射線量率)이 설계기준치(設計基準値)를 만족(滿足)시켜주는 것으로 나타났다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.43-49
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• 2022

The purpose of this study is to evaluate the radiation effect on damage when the external shield of the spent nuclear fuel transport cask is damaged due to impact as the cause of an unexpected accident. The neutron and gamma-ray intensities and spectra are calculated using the ORIGEN-Arp module in the SCALE 6.2.4 code package⁽¹⁾ and then using MCNP6.2⁽²⁾ code calculate the dose rate. In order to evaluate the radiation dose according to the size of damage caused by external impact, various sized holes of 0.3~13.7% are assumed in the outer shield of the cask to evaluate the sensitivity to the dose. In the case of radiation source leakage, damage to the nuclear fuel assembly is assumed to be up to 6% based on overseas test cases. When only the outer shield is damaged, the maximum surface dose is calculated as 3.12E+03 mSv/hr. However, if the radiation source is leaked due to damage to the nuclear fuel assembly, it becomes 7.00E+05 mSv/hr which is about 200 times greater than the former case.