Neutron Streaming and PWR Cavity Shielding Design

Shielding problems associated with neutron streaming through the reactor vessel cavity of pressurized water reactors are discussed to a certain extent with the actual examples in the currently operating reactors. Various remedial techniques are proposed herein to mitigate the tedious neutron streaming phenomena including piling up in heaps of temporary boron-containing bags and the installation of permanent shield structure making use of a certain refractory materials. In conclusion, optimum cavity shielding design concepts are presented with special emphasis on such major factors as the identification of major neutron streaming path, selection of necessary shielding materials with acceptable constraints, detailed design characteristics and physical configuration as well as the formulation of dependable mathematical tools to predict the final outcome of each design concept proposed in the context.

최근 가압경수로에서 압력용기 상단주변의 캐비티에 중성자가 새어나오는 사실이 판명되자 이에 대한 차폐문제가 심각하게 논의되기 시작했다. 본 논문에서는 현재 운전중인 원자로에서 이것을 어떻게 해결하고 있는가를 예시하였다. 예를들면 붕소가 들어있는 주머니를 쌓아 올리는 것에서부터 화폐구조물을 영구히 설치하는 것에 이르기까지 여러가지 방법으로 중성자흐름을 막는 대책을 논의하였다. 결론적으로 이 문제해결을 위한 가장 현실적이고 가능한 차폐설계안 몇가지를 제시하였다. 특히 그중에서도 중성자가 어떤 경로로 흘러 나오는가의 규명. 차폐자료의 선정, 차폐설계의 특성과 외형문제 그리고 각 설계안을 검토키 위한 수학적 모델 제시에 역점을 두었다.