• 방사성폐기물학회지
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• 제6권3호
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• pp.233-244
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• 2008

본 연구에서는 경수로 사용후핵연료로부터 핵연료 물질(예: 차세대형 원자로의 연료)로 재사용할 수 있는 우라늄과 초우라늄원소군(TRU)을 분리, 회수하기 위한 파이로 처리공정(pyroprocess) 시설의 개념설계연구를 수행하였다. 이 시설의 목적은 공학적 실증시험을 통하여 상용 규모의 확대(scale-up) 자료를 확보하는 것과 운전 경험을 쌓을 수 있도록 하자는 것이고 그 용량은 비교적 작은 공학적 규모인 20 kg HM/batch 로 설정하였다. 처리 대상 핵연료로는 경수로의 전형적인 핵연료 형태인 3.5 % 농축우라늄, 35,000 MWd/tU 그리고 5년 냉각시킨 경수로 사용후핵연료를 선택하였다. 본 개념설계연구에서 고려한 주요 항목은 차폐셀을 포함한 파이로 처리공정 시설의 배치, 공정 운전에 대비한 시설 안전 관리, 방사선 안전, 차폐셀 내 불활성 분위기 관리, 연료 물질의 계량 관리, TRU 제품의 핵임계 관리 등이다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권5호
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• pp.1022-1028
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• 2020

One of the possible options for spent-fuel management in Korea is pyroprocessing, which is a process for electrochemical recycling of spent nuclear fuel. Nuclear material accountancy is considered to be a safeguards measure of fundamental importance, for the purposes of which, the amount of nuclear material in the input and output materials should be measured as accurately as possible by means of chemical analysis and/or non-destructive assay. In the present study, a neutron measurement system based on the fast-neutron energy multiplication (FNEM) and passive neutron albedo reactivity (PNAR) techniques was designed for nuclear material accountancy of a spent-fuel assembly (i.e., the input accountancy of a pyroprocessing facility). Various parameters including inter-detector distance, source-to-detector distance, neutron-reflector material, the structure of a cadmium sleeve around the close detectors, and an air cavity in the moderator were investigated by MCNP6 Monte Carlo simulations in order to maximize its performance. Then, the detector responses with the optimized geometry were estimated for the fresh-fuel assemblies with different ²³⁵U enrichments and a spent-fuel assembly. It was found that the measurement technique investigated here has the potential to measure changes in neutron multiplication and, in turn, amount of fissile material.