• 제목/요약/키워드: Neutron Irradiation Facility

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TRIGA Mark-III 원자로의 노심특성계산 (Calculation of Nuclear Characteristics of the TRIGA Mark-III Reactor)

  • Chong Chul Yook;Gee Yang Han;Byung Jin Jun;Ji Bok Lee;Chang Kun Lee
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제13권4호
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    • pp.264-276
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    • 1981
  • TRIGA Mark-III 원자로의 핵특성을 실제운전상태와 유사하게 모사할 수 있는 해석절차를 개발하였다. 계산에 사용한 전산코드는 다군중성자확산 연소계산코드인 CITATION이고 채택한 중성자에너지군의 수는 TRIGA형 원자로에서 일반적으로 사용하는 7군(고속영역 3, 열영역 4)이다. 직접적인 3차원 계산이 현실적으로 불가능하므로 평면 2차원계산과 원통형 2차원 계산으로 3차원 효과를 기하였다. 연구로와 같이 노심이 작은 원자로에 대하여는 중성자평형에서 buckling에 의한 효과가 매우 크기 때문에 이를 정확하게 나타내는 방법의 개발에 중점을 두었다. 본 연구에서는 에너지군 또는 영역에 무관한 buckling을 중성자 수송이론으로 산출하는 전형적인 방법을 사용하지 않고 중성자 확산이론으로서 에너지군별, 영역별 buckling을 산출하였으며, 이를 이용하여 수행한 노심계산의 결과는 만족스러웠다. 계산시 노심은 원자로수조의 중앙부에 있는 것으로 하고 제어봉은 완전히 인출되었으며 동위원생산용 조사시료는 없는 것으로 가정하였다. 계산결과로서 연소에 따른 초과반응도가의 변화, 운전이력에 따른 Xe-135 독작용의 변화, 회전조사시료대의 반응도가를 산출하고 이를 실제 운전자료와 비교하였다. 또한 중성자속 및 출력분포, 노심 각 조사시설에서의 중성자 스펙트럼등에 대한 계산결과도 제시하였다.

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요오드 전극을 이용한 방법과 중성자방사화 분석에 의한 모유 및 우유내 요오드 함량 분석 방법 비교 (The Determination of Iodine in Human Milk and Cow Milk by Iodide Specific Ion electrode and Neutron Activation Analysis)

  • 문수재
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제31권2호
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    • pp.213-219
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    • 1998
  • This study was conducted to compare and evaluate the iodide specific ion electrode method (ISE) and neutron activation analysis method (NAA) for determining iodine in human milk and cow milk. The neutron irradiation and counting operations were carried out at the TRIGA Mark-III reactor facility of the Korea Atomic Energy Research Institute. The mean concentrations of iodine in human milk samples by the ISE and the NAA were 1450$\mu\textrm{g}$/L and 1350$\mu\textrm{g}$/L, respectively. The levels were not significantly different. In cow milk samples , the mean concentrations of iodine by the ISE and the NAA were 250$\mu\textrm{g}$.L and 200$\mu\textrm{g}$/L, respectively. here, the ISE reading was significantly higher than the NAA. reading. The correlations of the two methods were 0.92(p<0.001) for human milk samples and 0.65 for cow milk samples . The coefficient of variation was 8.3% in the ISE and 4.9% in the NAA. Therefore, the iodide specific ion electrode method is sample and fast method, but probably not in processed milk since free sulfhydryl groups in milk are also detected by the iodide electrode. However, these also indicate that the ISE method may be applicable to human milk and pasteurized milk if the conventional pasteurization time-temperature relationship of standards is not exceeded. On the other hand, the NAA method , which is independent of chemical forms and matrix, can be used for determining iodine in all kinds of milk and foods.

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ANALYSIS OF RADIOACTIVE IMPURITIES IN ALUMINA AND SILICA USED FOR ELECTRONIC MATERIALS

  • Lee Kil-Yong;Yoon Yoon-Yeol;Cho Soo-Young;Kim Yong-Je;Chung Yong-Sam
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제38권5호
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    • pp.423-426
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    • 2006
  • A developed neutron activation analysis(NAA) and gamma-spectrometry were applied to improve the analytical sensitivity and precision of impurities in electronic-circuit raw materials. It is well known that soft errors in high precision electronic circuits can be induced by alpha particles emitted from naturally occurring radioactive impurities such as U and Th. As electronic circuits have recently become smaller in dimension and higher in density, these alpha-particle emitting radioactive impurities must be strictly controlled. Therefore, new NAA methods have been established using a HTS(Hydraulic Transfer System) irradiation facility and a background reduction method. For eliminating or stabilizing fluctuated background caused by Rn-222 and its progeny nuclides in air, a nitrogen purging system is used. Using the developed NAA and gamma-spectrometry, ultra trace amounts of U(0.1ng/g) and Th(0.01ng/g) in an alumina ball and high purity silica used for an epoxy molding compound (EMC) could be determined.

Shielding analyses supporting the Lithium loop design and safety assessments in IFMIF-DONES

  • Gediminas Stankunas ;Yuefeng Qiu ;Francesco Saverio Nitti ;Juan Carlos Marugan
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권4호
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    • pp.1210-1217
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    • 2023
  • The assessment of radiation fields in the lithium loop pipes and dump tank during the operation were performed for International Fusion Materials Irradiation Facility - DEMO-Oriented NEutron Source (IFMIF-DONES) in order to obtain the radiation dose-rate maps in the component surroundings. Variance reduction techniques such as weight window mesh (produced with the ADVANTG code) were applied to bring the statistical uncertainty down to a reasonable level. The biological dose was given in the study, and potential shielding optimization is suggested and more thoroughly evaluated. The MCNP Monte Carlo was used to simulate a gamma particle transport for radiation shielding purposes for the current Li Systems' design. In addition, the shielding efficiency was identified for the Impurity Control System components and the dump tank. The analysis reported in this paper takes into account the radiation decay source from and activated corrosion products (ACPs), which is created by d-Li interaction. As a consequence, the radiation (resulting from ACPs and Be-7) shielding calculations have been carried out for safety considerations.

하나로의 즉발감마선 방사화분석 장치를 이용한 붕소의 정량에 대한 연구 (Study on Determination of Boron using the PGAA Facility at HANARO Research Reactor)

  • 정용삼;조현제;문종화;김선하;김영진
    • 분석과학
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    • 제16권5호
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    • pp.391-398
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    • 2003
  • 하나로의 즉발감마선 방사화분석 장치를 이용하여 생물시료중의 붕소의 정량을 위한 기초연구를 수행하였다. 측정조건에 대한 특성조사를 위해 시료에 대한 중성자 조사 위치에서 중성자속 및 균질도를 측정하였다. 시료위치에서 열중성자 빔의 크기가 $2{\times}2cm^2$ 되도록 집속하였으며, 측정된 선속은 $1.0{\sim}6.5{\times}10^7n{\cdot}cm^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 범위를 나타냈으며, 중심부로부터 반경 4.5 mm 이내 및 9 mm 이내에서 각각 $5.77{\pm}0.71{\times}10^7n{\cdot}cm^{-2}{\cdot}s^{-1}$, $4.68{\pm}1.64{\times}10^7n{\cdot}cm^{-2}{\cdot}s^{-1}$이었다. 따라서 양질의 균일한 조사를 위해서 시료의 크기를 10 mm 이내로 조정하였다. 검출 시스템은 컴프턴 산란에 의한 백그라운드 요인을 억제하고 분석감도를 높이기 위해 설계되었으며, 감마선 계측 시스템의 에너지 교정과 컴프턴 억제율을 조사하기 위해 NaCl 표준체를 이용하여 단일 및 컴프턴 모드로 백그라운드를 측정하였다. 또한 정확한 붕소의 측정을 위해 시료의 매질효과로서 발생하는 분광학적 Na의 472 keV 피이크에 대한 간섭효과를 결정하였으며, 세 가지 인증표준물질 (NIST SRM 1570a, 1547, 1573a)을 이용한 붕소농도 측정시험을 두 가지 모드로 실시한 후 결과를 비교하였다.

핵연료 시험용 노내조사시험설비의 설계 현황 (The Design Status of the Irradiation Facility for Fuel Test)

  • 박국남;심봉식;안성호;유성연
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2007년도 동계학술발표대회 논문집
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    • pp.310-315
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    • 2007
  • The FTL has been developed to be able to irradiate test fuels at the irradiation hole(IR1 hole) by considering its utility and user's irradiation requirements. FTL consists of In-Pile Test Section (IPS) and Out-of-Pile System (OPS). Test condition in IPS such as pressure, temperature and the water quality, can be controlled by OPS. For safety assurance IPS is designed to have dual stainless steel pressure vessel and OPS is composed of main cooling water system, emergency cooling water system, LMP(letdown, make-up, purification) system, etc. FTL Conceptual design was set up in 2001, basic design had completed including a design requirement, basic piping & instrument diagram (P&ID), and the detail design in 2004. In 2005, the development team carried out purchase and manufacture hardware and make a contract for construction work. FTL construction work began on August, 2006 and ended on March, 2007. After FTL development which is expected to be finished by 2008, FTL will be used for the irradiation test of the new PWR-type fuel and can maximize the usage of HANARO.

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핵연료 노내조사시험설비 설치공사 완료 (The Construction Work Completion of the Fuel Test Loop)

  • 박국남;이정영;지대영;박수기;심봉식;안성호;김학노;이종민
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.291-295
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    • 2007
  • FTL(Fuel Test Loop) is a facility that confirms performance of nuclear fuel at a similar irradiation condition with that of nuclear power plant. FTL consists of In-Pile Test Section (IPS) and Out-Pile System (OPS). FTL construction work began on August, 2006 and ended on March, 2007. During Construction, ensuring the worker's safety was the top priority and installation of the FTL without hampering the integrity of the HANARO was the next one. Task Force Team was organized to do a construction systematically and the communication between members of the task force team was done through the CoP(community of Practice) notice board provided by the Institute. The installation works were done successfully overcoming the difficulties such as on the limited space, on the radiation hazard inside the reactor pool, and finally on the shortening of the shut down period of the HANARO. Without a sweet of the workers of the participating company of HEC(Hyundae Engineering Co, Ltd), HDEC(HyunDai Engineering & Construction Co. Ltd), equipment manufacturer, and the task force team, it is not possible to install the FTL facility within the planned shutdown period. The Commissioning of the FTL is on due to check the function and the performance of the equipment and the overall system as well. The FTL shall start operation with high burn up test fuels in early 2008 if the commissioning and licensing progress on schedule.

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핵연료 노내조사시험설비의 시공 현황 (The Construction Status of Fuel Test Loop Facility)

  • 박국남;이정영;김학노;유현재;유성연
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2007년도 동계학술발표대회 논문집
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    • pp.305-309
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    • 2007
  • FTL(Fuel Test Loop) is a facility that confirms performance of nuclear fuel at a similar irradiation condition with that of nuclear power plant. FTL construction work began on August, 2006 and ended on March, 2007. During Construction, ensuring the worker's safety was the top priority and installation of the FTL without hampering the integrity of the HANARO was the next one. The installation works were done successfully overcoming the difficulties such as on the limited space, on the radiation hazard inside the reactor pool, and finally on the shortening of the shut down period of the HANARO. The Commissioning of the FTL is to check the function and the performance of the equipment and the overall system as well. The FTL shall start operation with high burn up test fuels in early 2008 if the commissioning and licensing progress on schedule.

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고순도 실리카중 알파방출 불순물 분석을 위한 HTS-NAA/γ-spectrometry 연구 (A study on the HTS-NAA/γ-spectrometry for the analysis of alpha-particle emitting impurities in silica)

  • 이길용;윤윤열;조수영;양명권;심상권;김용제;정용삼
    • 분석과학
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    • 제18권1호
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    • pp.5-12
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    • 2005
  • 고정밀 전자소자의 오동작의 한 원인인 soft error는 원료물질에 함유된 U, Th과 같은 알파방출 불순물로 알려져 있으며 전자소자의 소형화, 고집적화에 따라서 이들 불순물의 규제함량은 기존의 분석법으로는 불가능할 정도로 낮아지고 있다. 연구의 목적은 다양한 전자소자의 밀봉소재로 사용되는 EMC (epoxy molding compound)의 주 원료인 고순도 실리카에 함유되어 있는 U, Th을 고감도 (ng/g이하)로 분석할 수 있는 방사화분석법과 감마선분광분석법의 개발이다. 지금까지 방사화분석법에 이용하던 PTS (pneumatic transfer system) 중성자 조사 설비로는 산업계에서 요구하는 분석 감도를 충족시킬 수 없기 때문에 의약용 혹은 산업용 RI 생산에 주로 사용되고 있는 HTS (Hydraulic transfer system) 중성자 조사 설비를 이용한 방사화분석 조건을 확립하였다. 또한, 공기중 라돈 ($^{222}Rn$)과 자핵종 (progenies)에 의한 불안정한 바탕방사능은 분석의 감도는 물론 정확도를 저하시키는 주 요인으로 작용하므로 질소가스 유입시스템을 제작하여 라돈에 의한 바탕방사능을 소멸 혹은 안정화시켰다. 그 결과 U과 Th의 분석한계를 각각 0.1 ng/g, 0.01 ng/g까지 낮출 수 있었다.

확률분포 특성을 이용한 열형광선량계의 선량평가방법에 관한 연구 (A Study on the Dose Assessment Methodology Using the Probabilistic Characteristics of TL Element Response)

  • 조대형;오장진;한승재;나성호;황원국;이원근
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제23권3호
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    • pp.123-138
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    • 1998
  • 개인피폭선량 평가용 열형광선량계인 UD802 선량재에 대한 X-선장, 감마선장, 베타선장 및 중성자선장의 순수선장과 X-선장/감마선장, 베타선장/감마선장 및 중성자장/감마선장의 혼합선장에서의 반응특성을 조사하였으며 소자반응이 확률적으로 분포하는 성질을 이용한 개인피폭선량 평가 방법을 개발하였다. 선량계 특성조사를 위한 기준조사는 한국원자력안전기술원의 X-선장, 베타선장 및 감마선장을 이용하였으며 중성자선장은 미국 PNL에 의뢰하여 수행하였다. 특성조사 결과 광자 선장에 대한 소자1과 소자2는 에너지에 대한 의존성이 매우 적어 선량당량의 계산시 매우 유용한 자료로 사용되어질 수 있으며 소자3과 소자4는 저에너지 및 중에너지의 광자선장에 대해 매우 민감한 변화를 보이고 있다. 소자1/소자3 및 소자1/소자4의 반응비는 베타선장과 중성자선장에 대하여 에너지의존성이 큰 반응비를 나타내며, 소자3/소자2의 반응비는 중성자선장에 대해서만 1이하의 값을 나타내고 있다. 저에너지 및 중에너지 광자선장에 대한 에너지 분별은 소자3/소자2 및 소자3/소자4의 반응비로서 가능함을 확인하였다. 본 연구에서 개발한 확률분포 분석법의 적용가능성을 보이기 위하여 Panasonic UD716AGL/UD802 판독시스템에 적용하여 ANSI N13.11-1993에 따른 성능검증을 수행하였다. 성능검증 결과 모든 범주에 대하여 성능지수, ${\mid}B{\mid}+S$가 최대 0.232의 성능이 확인되었다. 특히 일부 소자의 비정상적 반응에 대해서도 최적의 피폭선량평가를 수행하고 있음이 확인되었으며, 실험실에서 재현될 수 없는 실제 방사선작업 환경에서의 선량평가 수행시, 본 논문에서 제시한 선량평가방법을 적용할 경우 계획된 피폭과 예상하지 못한 방사선장에 대한 피폭을 구분할 수 있어 보다 심도 있는 피폭선량평가 및 방사선관리가 가능할 것으로 판단된다.

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