• Title/Summary/Keyword: neutron detector

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Monte Carlo 모사기법을 이용한 해체 콘크리트의 방사능 분석법 연구 (A Study on the Radioactivity Analysis of Decommissioning Concrete Using Monte Carlo Simulation)

  • 서범경;김계홍;정운수;이근우;오원진;박진호
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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    • pp.43-51
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    • 2004
  • 현재 해체가 진행 중인 연구로 1. 2호기의 원자로 차폐 콘크리트를 해체하기 위해서는 운전기간동안 중성자 조사에 의한 방사화 정도 및 범위를 정확하게 결정하여야 한다. 차폐 콘크리트의 방사화 정도 및 범위를 결정하기 위해서 코어 시료를 채취하여 분석하여야 하는데, 시료 전처리의 어려움과 표준선원의 준비 및 자체흡수효과에 의하여 정확한 측정효율을 결정하는데 어려움이 있다. 본 연구에서는 방사능 분석에 이용되는 HPGe 검출기의 전에너지 검출 효율을 표준선원을 이용한 측정값과 Monte Carlo 방법을 이용하여 계산 값을 비교하였다. 또한, Monte Carlo 모사 기법을 이용하여 콘크리트의 밀도 및 성훈 변화에 따른 자체흡수 효과를 계산하였으며, 향후 실제 콘크리트 코어 시료를 채취 시 방사능 분석에 이용할 계획이다.

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Elemental analysis by neutron induced nuclear reaction - Nuclear track method for the analysis of fissile materials

  • Ha, Yeong-Keong;Pyo, Hyung Yeol;Park, Yong Joon;Jee, Kwang Yong;Kim, Won Ho
    • 분석과학
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    • 제18권4호
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    • pp.263-270
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    • 2005
  • 핵분열트랙은 우라늄, 플루토늄, 토륨 등의 방사성핵종 분석이나, 리튬이나 붕소와 같이 열중성자와 핵반응을 하는 원소분석에 매우 유용하다. 이 방법은 대기 중의 방사성핵종 분석을 통해 핵무기 실험을 검출한다거나, 우주공간의 중이온에 대한 선량측정이나 운석의 우주선 조사과정 추정, 원자력분야의 핵분열률 측정, 암석의 연대 및 역사를 파악하거나, tracer로 사용하는 등 여러 분야에 적용 가능하다. 현재 원자력연구소에서는 알파트랙기입법을 이용한 미량의 보론 분석이나, 핵분열트랙을 이용한 우라늄 등의 핵물질을 포함한 입자분석에 적용하고 있다. 본 총설에서는 트랙형성의 이론적 배경, 에칭된 트랙을 얻는 실제 과정 및 앞으로의 전망 등에 대해 살펴보았다.

High sensitivity determination of iridium contents in ultra-basic rocks by INAA with coincidence gamma-ray detection

  • Ebihara, Mitsuru;Shirai, Naoki;Kuwayama, Jin;Toh, Yosuke
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권2호
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    • pp.423-428
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    • 2022
  • Very low contents (in the range of 10-9 g/g) of Ir in mantle-derived rock samples (komatiites) were non-destructively determined by INAA coupled with coincidence gamma-ray spectrometry using 16 Ge detectors. Aliquots of the same samples were analyzed by NiS fire-assay ICP-MS for Ir and other platinum group elements. Because the INAA procedure used in this study is non-destructive and is almost free from spectral interference in gamma-ray spectrometry, the INAA values of Ir contents obtained in this study can be highly reliable. Iridium values obtained by ICP-MS were consistent with the INAA values, implying that the ICP-MS values of Ir obtained in this study are equally reliable. Under the present experimental conditions, detection limits were estimated to be 1 pg/g, which corresponds to 0.1 pg for a sample mass of 0.1 g. These levels can be even lowered by an order of magnitude, if necessary, which cannot be achieved by ICP-MS carried out in this study.

피션트랙 검출기법에 의한 고체 및 액체상태 지질물질의 우라늄 정량과 그 적용성 (Determination of Uranium Concentration in Solid- and Liquid-state Geological Materials by Fission Track Registration Technique and its Applicability)

  • 신성천
    • 암석학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.77-90
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    • 2015
  • 피션트랙 검출에 의해 고체 및 액체상태 지질물질 내 우라늄을 정밀정량하는 최적기법을 제안하고 그 적용성을 검증하였다. 우라늄 정량은 중성자 조사에 의해 유도시킨 $^{235}U$의 핵분열 흔적을 트랙 디텍터에 기록하여 고배율 현미경 하에서 계수함으로써 이루어진다. 우라늄-친화력이 좋은 암석(예: 화강암, 석탄)을 분말 펠릿시료로 만들어 건식 검출하면, 그다지 높지 않은 우라늄함량(<5 ppm, 즉 ${\mu}g\;g^{-1}$)에서도 빈번하게 함유된 함-우라늄광물에 기인한 트랙 군집현상으로 인해 시료의 전체평균 함량 결정이 쉽지 않았으며, 트랙 균질부와 군집부를 별도로 검토해야 한다. 시료의 균질성이 유지된다면 백운모-Lexan 디텍터에 의한 중복 측정과 여러 차례 중성자 조사에 의한 반복 측정에서 높은 재현성이 확인되었다. 건고 액체시료 경우에 $10^1ppm$ 수준 및 그 이상의 우라늄함량에서 흔히 나타나는 불균질 현상을 극복하기 위해, 진공 석영튜브를 이용한 습식 검출법을 제안한다. 습식 검출에서 우라늄 균질성은 $10^0ppm$ 수준 이하에서 회복되며, 측정하한은 $10^2ppb$ (i.e. $ng\;g^{-1}$) 수준까지 무난한 것으로 입증되었다.

분산 컴퓨팅을 이용한 중력파 검출을 위한 데이터 분석 (ANALYSIS OF GRAVITATIONAL WAVE EXPERIMENTAL DATA WITH DISTRIBUTED COMPUTING)

  • 임수일;이형목;김진호;오상훈;이상민
    • 천문학논총
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    • 제22권2호
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    • pp.43-54
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    • 2007
  • Many gravitational wave detectors are now being built or under operation throughout the world. In particular, LIGO has taken scientific data several times, although current sensitivity is not sufficient to detect the weak signals routinely. However, the sensitivities have been improving steadily over past years so that the real detection will take place in the near future. Data analysis is another important area in detecting the gravitational wave signal. We have carried out the basic research in order to implement data analysis software in Korea@home environment. We first studied the LIGO Science Collaboration Algorithm Library(LAL) software package, and extracted the module that can generate the virtual data of gravitational wave detector. Since burst sources such as merging binaries of neutron stars and black holes are likely to be detected first, we have concentrated on the simulation of such signals. This module can generate pure gravitational wave forms, noise suitable for LIGO, and combination of the signal and noise. In order to detect the gravitational signal embedded in the noisy data, we have written a simple program that employs 'matched filtering' method which is very effective in detecting the signal with known waveform. We found that this method works extremely well.

DEVELOPMENT STATUS OF IRRADIATION DEVICES AND INSTRUMENTATION FOR MATERIAL AND NUCLEAR FUEL IRRADIATION TESTS IN HANARO

  • Kim, Bong-Goo;Sohn, Jae-Min;Choo, Kee-Nam
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제42권2호
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    • pp.203-210
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    • 2010
  • The $\underline{H}igh$ flux $\underline{A}dvanced$ $\underline{N}eutron$ $\underline{A}pplication$ $\underline{R}eact\underline{O}r$ (HANARO), an open-tank-in-pool type reactor, is one of the multi-purpose research reactors in the world. Since the commencement of HANARO's operations in 1995, a significant number of experimental facilities have been developed and installed at HANARO, and continued efforts to develop more facilities are in progress. Owing to the stable operation of the reactor and its frequent utilization, more experimental facilities are being continuously added to satisfy various fields of study and diverse applications. The irradiation testing equipment for nuclear fuels and materials at HANARO can be classified into capsules and the Fuel Test Loop (FTL). Capsules for irradiation tests of nuclear fuels in HANARO have been developed for use under the dry conditions of the coolant and materials at HANARO and are now successfully utilized to perform irradiation tests. The FTL can be used to conduct irradiation testing of a nuclear fuel under the operating conditions of commercial nuclear power plants. During irradiation tests conducted using these capsules in HANARO, instruments such as the thermocouple, Linear Variable Differential Transformer (LVDT), small heater, Fluence Monitor (F/M) and Self-Powered Neutron Detector (SPND) are used to measure various characteristics of the nuclear fuel and irradiated material. This paper describes not only the status of HANARO and the status and perspective of irradiation devices and instrumentation for carrying out nuclear fuel and material tests in HANARO but also some results from instrumentation during irradiation tests.

Simulations of BEAVRS benchmark cycle 2 depletion with MCS/CTF coupling system

  • Yu, Jiankai;Lee, Hyunsuk;Kim, Hanjoo;Zhang, Peng;Lee, Deokjung
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권4호
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    • pp.661-673
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    • 2020
  • The quarter-core simulation of BEAVRS Cycle 2 depletion benchmark has been conducted using the MCS/CTF coupling system. MCS/CTF is a cycle-wise Picard iteration based inner-coupling code system, which couples sub-channel T/H (thermal/hydraulic) code CTF as a T/H solver in Monte Carlo neutron transport code MCS. This coupling code system has been previously applied in the BEAVRS benchmark Cycle 1 full-core simulation. The Cycle 2 depletion has been performed with T/H feedback based on the spent fuel materials composition pre-generated by the Cycle 1 depletion simulation using refueling capability of MCS code. Meanwhile, the MCS internal one-dimension T/H solver (MCS/TH1D) has been also applied in the simulation as the reference. In this paper, an analysis of the detailed criticality boron concentration and the axially integrated assembly-wise detector signals will be presented and compared with measured data based on the real operating physical conditions. Moreover, the MCS/CTF simulated results for neutronics and T/H parameters will be also compared to MCS/TH1D to figure out their difference, which proves the practical application of MCS into the BEAVRS benchmark two-cycle depletion simulations.

극저준위 백그라운드 감마선 측정시스템의 성능시험 (Performance Test of the Ultralow Background Gamma-Ray Measurement System)

  • 나원우;이영길
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제22권3호
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    • pp.219-226
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    • 1997
  • 환경시료 및 Swipe시료에서 방출되는 감마선을 측정 분석하기 위하여 극저준위 백그라운드 감마선 측정시스템을 설치하였다. 본 측정시스템은 백그라운드를 저감하기 위해 극저방사능 물질로 구성된 수동적 차폐방법, 우주선 영향을 차단하기 위한 역동시 측정법, 그리고 공기중 방사성 핵종인 라돈가스를 시스템 내부에서 제거하는 방법 등을 적용하고 있다. 적용된 백그라운드 저감법에 대한 성능시험 결과, 실험실 조건의 백그라운드 준위가 관심 대상 에너지 영역($50\;keV{\sim}2\;MeV$)에서 $10^{-2}$ order 정도로 저감되었다. 그리고 미신고 핵활동을 탐지하기 위한 관심 대상 핵종의 감마선 에너지 영역에서 평가된 시스템의 최소검출하한(MDA)값은 환경시료 분석에 적합한 것으로 평가되었다. 그러나 저에너지 영역에서는 여전히 우주선에 의한 중성자 영향이 백그라운드 요인으로 작용하고 있는 것으로 분석되었다.

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감도전자장치에 영향을 주는 기하학적 인수의 이론적 연구와 측정 (Theoretical Investigations and measuring Techniques of Geometrical Factor influencing Sensitive Electronic Devices)

  • 이시규
    • 전기의세계
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    • 제14권1호
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    • pp.5-12
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    • 1965
  • In the designs of the sensitive electronic devices such as phase sensitive detector, X-ray diffractometer, and neutron diffractometers, we must take into account the geometrical factors in a coil systems and extraneous stray fields. Input wave forms in such a sensitive electronic devices are often altered by the influence of these factors. Since the magnitude of the stray fields is generally very small, this affection may be removed by applying a good shielding but it is not ease to remove the affection from a geometrical factor. This affection must be however calculated by the theoretical methods and analytical solution in the equation of these factors. The fundamental purpose of this paper lie in the theoretical calculations and practical measurements of the geometrical factor in the coil systems, finite solenoid, and four point prove. In the heoretical calculations, the geometrical factors in the coil systems were calculated by applying the elliptic functions and in the contact points were calculated by applying the elliptic functions and in the contact points were calculated by applying the eigen functions and the infinite series. The measurements were carried out by using the sensitive electronic device made from author's design, as shown in the Fig. 9. The result of this work has verified the essential correctness of theoretical investigations and measuring techniques of geometrical factors on the design of sensitive electronic devices. It also has several advantages such that: (1) all the data obtained may give effective data to designer to work on the field of sensitive electronic devices or microelectronic devices, (2) it has evidently explained the characteristics of electrical investigations and physical definition, and has removed the conventional error of geometrical factors in the coil systems and contact points.

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자연 방사선량 중 우주선 기여 성분 정량 연구 (Study on The Quantification of Cosmic-Ray Component Contributed to Natural Background Radiation Exposure)

  • 전재식;오희필;하정우;오헌진;강인선
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제13권2호
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    • pp.9-20
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    • 1988
  • 자연 방사선 피폭선량 중 우주선 전리 성분의 기여를 정량하기 위하여 LiF TLD를 이용하여 약 1년반에 걸쳐 3개월 간격의 주기적 측정을 수행하였다. TLD는 세 가지를 사용하였는데 그것은 칩과 PTFE원판형으로 된 두 가지의 $^{7}LiF$와 중성자 성분의 기여를 가려내기 위한 원판형의 $^{6}LiF$였다. 선량 측정은 뱃지에 넣은 TLD를 충남대학교 대덕 캠퍼스의 한4층 콘크리트 건물내 3층의 한 연구실에 설치한 10-15cm 두께의 납차폐 상자에 넣어서 90일 간격으로 다섯주기 동안 수행하였다. 비교 연구를 위하여 3'${\phi}\;{\times}\;3$'원통형NaI(Tl) 섬광 검출기와 1024채널 MCA를 이용하여 3MeV 이상의 우주선 경성분에 대한 분광분석을 병행하였는데 그 결과 옥내 차폐체를 이용한 TLD측정치는 옥외 우주선 전리 성분의 약 75%를 측정하고 있음이 밝혀졌다. 이와 같은 차폐 손실을 보정한 TLD측정 결과에 의하면 충남대 대덕 캠퍼스 옥외에서 우주선 전리 성분의 기여는 $34.3{\pm}1.1nGy-h^{-1}$로 나타났는데 이것은 이 측정 지점에서 예측할 수 있었던 선량 값과 매우 잘 일치하는 것이다.

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