• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권9호
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• pp.3553-3557
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• 2024

This manuscript describes a neutron counting system based on cylindrical fission counters that can monitor neutron activity for high-energy neutron flux above 10 MeV under electrically noisy environments with intense gamma rays. Miniature fission counters with depleted uranium as sensitive material and modular electronics were built for digital signal processing and high-countrate operation. The counters are 9.5 mm in diameter and 71.1 mm in active length. The author presents the results of Monte Carlo simulations of the fission-counter response for selected neutron sources and energies based on ENDF7.1, JENDL-5, and TENDL-2021 nuclear data libraries from 1 meV to 200 MeV. For a white neutron beam (Ē = 16.36 MeV) that irradiates the front face of a counter, the intrinsic efficiency is evaluated to be (2.24 ± 0.02) × 10^-5 counts/n, while the efficiency of the counter in the array appears to increase by at most 6.7%.

• 한국방사선학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.45-49
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• 2007

동경공업대학교의 3MV 펠레트론가속기를 사용하여 10에서 90keV 영역에 대하여 $^{197}Au$의 중성자포획 스펙트럼을 측정하였다. 중성자 펄스빔은 $^7Li(p,n)^7Be$반응을 통하여 발생되었다. 사용되어진 양성자 빔의 폭은 1.5-ns였다. 금 시료에 입사된 중성자의 에너지 스펙트럼은 $^6Li$-glass 섬광검출기의 중성자 비행시간법을 사용하여 측정하였다. 금 시료의 중성자포획에 의해서 발생된 감마선은 anti-Compton NaI(TI) 검출장비를 사용하여 측정되었다. 본 연구에서는 5개의 중성자 에너지 역영을 선택했고, 각각의 에너지영역에서 얻어진 감마선파고스펙트럼을 표시하였다. 본 연구에서 얻어진 스펙트럼은 처음으로 얻어진 결과이며, 중성자 결합에너지부근에 몇 개의 천이 피크가 보인다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권3호
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• pp.1071-1083
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• 2023

The on-the-fly energy release per fission (OTFK) model is implemented in STREAM to continuously update the Kappa values during the depletion calculation. The explicit neutron and photon energy distribution, which has not been considered in previous STREAM versions, is incorporated into the existing on-the-fly model. The impacts of the modified OTFK model with explicit neutron and photon heating in STREAM on the power distribution, fuel temperature, and other core parameters during depletion with feedback calculations are studied using several problems from the VERA benchmark suit. Overall, the explicit heating calculation provides a better power map for the feedback calculations particularly when strong gamma emitters are present. Generally, the fuel temperature decreases when neutron and photon heating is employed because fission neutrons and gamma rays are transported away from their points of generation. This energy release model in STREAM indicates that gamma energy accounts for approximately 9.5%-10% of the total energy released, and approximately 2.4%-2.6% of the total energy released will be deposited in the coolant for the VERA 5, NuScale, and Yonggwang Unit 3 2D cores.

• 분석과학
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• 제6권5호
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• pp.501-508
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• 1993

$^{241}Am-Be$(${\alpha}$, n) 중성자 선원의 중성자/감마선(n/${\gamma}$) 복합 방사선장에서 $^6Li$(n, ${\alpha}$)T 핵반응을 이용하고 두 섬광체, BC 501($C_8H_{10}$)과 Cerium의 섬광 감쇠 시간차와 동일 섬광체 내에서의 n/${\gamma}$에 대한 서로 다른 섬광감쇠 시간차를 병용하여 PSD(Pulse Shape Disciminator) 및 CFD(Constant Fraction Discriminator) 방법으로 n와 ${\gamma}$성분을 분리 측정하였으며 $^6Li$ 속중성자 분광계의 figure of merit는 1.36으로 평가되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제12권3호
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• pp.171-179
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• 1980

중성자 및 감마선에 대한 선량율 환산인자(flux-to-dose-rate conversion factors)를 최대흡수선량 개념을 근거로 하여 계산하였다. 중성자 및 감자선에 대한 선량율 군산인자는 에너지 범위가 각각 2.5$\times$$10^{-8}$ 20MeV 및 0.01-15MeV에 대하여 계산하였다. 이제까지 선량율 환산인자는 단일에너지에 대한 값이 였었는데 본 연구에서는 유사인체조직 (phantom)내에서 방사선의 에너지 분포가 직선적이 아니라고 가정하여 계산되었다. 특히 DLC-23, DLC-27, DLC-31 등 핵정수 자료의 각 근에 적합한 선량율 환산인자를 결정하였다는 점이 특색이다. 결과적으로 ANSI N666에 있는 값과 본 연구에서 계산된 값이 잘 일치된다는 것을 확인하였고, 본 결과는 어떤 방사선장에서도 중성자나 감마선 선량율 분포를 계산하는데 이용될 수 있고, 방사선 차폐해석, 방사선방어, radiation dosimetry 등에 필요한 값이 될 것이다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제36권2호
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• pp.165-173
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• 2013

본 연구는 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 양성자 빔을 피사체에 조사했을 때 발생되는 양성자, 즉발감마선 그리고 양성자 유발 중성자의 3차원적 공간분포를 polymer gel 선량계를 통해 구하고, 이를 물 팬텀에서 조사한 결과와 비교하여 3차원적 선량 분포의 정확성에 대해 알아보고자 한다. 본 연구에서 사용 된 polymer gel 선량계는 Gelatin, Methacrylic acid, Hydroquinone, Tetrakis 그리고 증류수로 이루어진 혼합물로 그 밀도는 $1.04g/cm^3$으로 물의 밀도인 $0.9998g/cm^3$과 유사하다. 본 시뮬레이션에서는 72 MeV, 116 MeV, 140 MeV 의 양성자 빔이 사용되었다. 양성자 빔은 팬텀의 핵과 반응을 하고 양성자 빔으로 인해 여기된 핵이 다시 안정하게 되기 위해 즉발감마선 그리고 양성자 유발 중성자를 방출한다. 양성자와 즉발감마선 그리고 양성자 유발 중성자는 polymer gel 선량계와 물 팬텀에서 각각 검출하였다. 3차원적 선량 분포를 얻기 위한 검출 간격은 2 mm로 하여 선량 분포를 획득하였다. Polymer gel 선량계에서의 양성자의 Bragg-peak를 구해 본 결과 Bragg-peak 지점이 물 팬텀에서의 경우와 유사하게 나타남을 확인 할 수 있었다. 72 MeV, 116 MeV, 그리고 140 MeV의 양성자 빔을 polymer gel 그리고 물 팬텀에 조사했을 때 그 내부에서의 양성자 그리고 즉발감마선의 선량 분포는 polymer gel, 물 팬텀 각각 유사한 선량분포를 가짐을 감마 인덱스 평가로 확인 할 수 있었다. 하지만 양성자 유발 중성자의 경우 물 팬텀에서는 검출이 된 반면 polymer gel 선량계에서는 검출이 되지 않았다. Polymer Gel 선량계는 3차원적 선량 분포를 얻는데 유용한 선량계이지만 양성자 조사 시 그 유발 중성자의 검출에는 한계를 보임을 확인할 수 있었다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제30권3호
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• pp.127-132
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• 2013

Here we review the effort of Fermi Asian Network (FAN) in exploring the supernova remnants (SNRs) with state-of-art high energy observatories, including Fermi Gamma-ray Space Telescope and Chandra X-ray Observatory, in the period of 2011- 2012. Utilizing the data from Fermi LAT, we have discovered the GeV emission at the position of the Galactic SNR Kes 17 which provides evidence for the hadronic acceleration. Our study also sheds light on the propagation of cosmic rays from their acceleration site to the intersteller medium. We have also launched an identification campaign of SNR candidates in the Milky Way, in which a new SNR G308.3-1.4 have been uncovered with our Chandra observation. Apart from the remnant, we have also discovered an associated compact object at its center. The multiwavelength properties of this X-ray source suggest it can possibly be the compact binary that survived a supernova explosion.

• 분석과학
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• 제16권5호
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• pp.1041-1051
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• 2003

즉발감마선 중성자방사화법 (PGAA)은 시료내 미량 및 주원소를 빠르게 비파괴적으로 분석하는 방법으로 주로 광물, 금속, 석탄, 시멘트, 석유, 코팅, 제지 등 다양한 산업체에서 실시간 분석법으로 매우 유용하다. 이 방법은 제약과 관련된 산업체 또는 연구업무에도 활용되며, 마약 또는 폭발물과 같은 위험물질의 탐지에도 이용되고 있다. 본 총설은 즉발감마선 중성자 방사화법의 현재의 기술현황과 앞으로 연구추진 경향에 대하여 서술하였다. PGAA 시스템은 중성자 선원, 증성자 핵반응으로부터 발생하는 즉발감마선을 측정하기위한 다중채널분석기와 A/D 변환기 등의 전자모듈과 고분해능 HPGe 검출기로 구성된다. 속중성자의 콤프턴 산란에 의한 높은 바탕값은 감마-감마 동시계수장치의 도입으로 개선될 수 있다. 현재 $^{252}Cf$를 사용한 즉발감마선 중성자 방사화 장치는 수용액중에 존재하는 원소들의 실시간분석을 위해 한국원자력연구소에서 개발중에 있다. 이 장치는 다양한 마약 및 폭발물 또는 화학무기의 탐지에도 응용될 수 있다.

• 한국환경과학회지
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• 제13권2호
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• pp.175-180
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• 2004

A prompt gamma-ray neutron activation (PGNA) system was simulated by the Monte Carlo N-Particle transport code (MCNP-4A) to estimate the level at which the scattered photon fluence rate, the absolute efficiency of the HPGe-detector, the volume of the concrete sample and the $^{35}$ /Cl(n, ${\gamma}$) reaction rate in this sample contribute to the count rate in the NaCl concentration measurement. The n- ${\gamma}$ fluence rates at the ST-2 beam tube exit of the HANARO reactor were used as input data, and the GAMMA-X type HPGe detector was modeled to tally 1.1649 MeV ${\gamma}$ -rays emitted from the $^{35}$ Cl(n, ${\gamma}$) reaction in the concrete sample. For three cylindrical concrete samples of 13.8, 46.8 and 157.1 ㎤ volumes, respectively, the relations between the NaCl weight fractions of 0.1, 1, 2 and 5 % in each of the concrete samples and the 1.1 649 MeV pulses created in the HPGe detector model were studied. As a result, it was found that the count rate at the same NaCl concentration nearly depends on the volume of the samples in a simulated condition of the same NaCl concentration samples, and that the linearities of the NaCl concentration calibration curves were reasonable in the narrow range of the NaCl weight fraction.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권2호
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• pp.626-636
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• 2021

Boron-neutron capture therapy (BNCT) is a cancer treatment method that exploits the high neutron reactivity of boron. Monitoring the prompt gamma rays (PGs) produced during neutron irradiation is essential for ensuring the accuracy and safety of BNCT. We investigate the imaging of PGs produced by the boron-neutron capture reaction through Monte Carlo simulations of a gamma camera with a SrI₂ scintillator and parallel-hole collimator. GAGG scintillator is also used for a comparison. The simulations allow the shapes of the energy spectra, which exhibit a peak at 478 keV, to be determined along with the PG images from a boron-water phantom. It is found that increasing the size of the water phantom results in a greater number of image counts and lower contrast. Additionally, a higher septal penetration ratio results in poorer image quality, and a SrI₂ scintillator results in higher image contrast. Thus, we can simulate the BNCT process and obtain an energy spectrum with a reasonable shape, as well as suitable PG images. Both GAGG and SrI₂ crystals are suitable for PG imaging during BNCT. However, for higher imaging quality, SrI₂ and a collimator with a lower septal penetration ratio should be utilized.