• Nuclear Engineering and Technology
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• 제26권2호
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• pp.247-256
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• 1994

SAV90에서 사용되고 있는 핵종 연쇄모델을 CASMO3/MEDIUM3 계산절차에 상응되도록 수정하였다. 기존의 핵종 연쇄모델은 21개의 핵종으로 표현되어 있어 CASMO3의 계산결과를 MEDIUM3에서 그대로 구현하는데 충분치 않은 것으로 밝혀졌다. 따라서, 이를 해결하기 위해서 기존의 핵종 연쇄모델을 수정 확장시켰으며, 여기에서 분석된 여러 핵종 연쇄모델들중 21 핵종 연쇄모델에 Pu238만을 더 고려한 22 핵종을 가진 연쇄모델이 정확도와 계산효율을 모두 고려할 때 가장 우수한 것으로 나타났다. 이 모델을 이용하여 영광 1호기의 노심연소계산을 수행하였으며, 이를 주요 노심 측정치와 비교한 결과 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.515-519
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• 2022

본 논문에서는 고감도 보급형 핵종 분석 모듈 개발을 제안한다. 제안하는 측정센서 모듈은 핵종 분석 분해능을 위한 전자부 구동회로, 핵종 분석 기능이 적용된 시제품 제작, 시제품에 적용되는 GUI 개발 등으로 구성된다. 핵종 분석 분해능을 위한 전자부 구동회로는 전자부 구동 회로 블록도에 의한 핵종 분석 분해능 과정, 방사선 측정에 사용되는 MCU 회로 설계, Spectrum 취득용 PC 프로그램 설계 등으로 나뉘어진다. 핵종 분석 기능이 적용된 시제품 제작은 128×128 픽셀의 OLED display, 조작을 위한 3개의 버튼, Li-ion 배터리, 배터리 충전을 위한 USB-C Type 포트의 구성을 추가하여 제작한다. 시제품에 적용되는 GUI 개발부는 현재시간, 측정 경과 시간, 토탈 카운트, 핵종 Spectrum 등의 화면구성으로 개발한다. 제안된 측정센서 모듈의 성능을 평가하기 위하여 공인기관 전문가 입회시험을 시행한 결과, 핵종 분석 장치에 Cs-137 표준선원을 이용하여 취득한 Spectrum(FWHM@662keV)으로 분해능 공식을 적용하여 계산한 결과가 17.77%의 분해능을 가짐이 확인되었다. 따라서, 제안된 본 논문에서 제안한 핵종 분석 분해능 방법이 기존의 상용의 핵종 분석 모듈보다 저렴하면서도 향상된 성능이 산출됨이 확인되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제28권2호
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• pp.175-184
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• 1996

해저에 건설된 방사성폐기물 처분장 방벽에서 핵 종 전달을 평가할 수 있는 한 모델이 제시되었다. 방벽의 출구에서의 물질전달계수와 각 방벽에 대하여 정의된 방벽응답함수를 이용하여 이들 방벽으로부터의 핵종의 전달률을 구할 수 있다. 이러한 접근은 단순하고 즉각적인 계산결과가보수적인 측면에서 요구되어지는 경우 방벽들을 연속된 별개의 매질로 다루어 각각의 응답함수를 적용할 수 있기 때문에 유용하다. 단점으로는 인접한 두 방벽사이에서, 이전의 방벽으로부터의 핵종의 유출율이 연속되는 방벽으로의 유입율로 되어 핵종속은 보존되는 반면 핵종의 농도는 반드시 보존되지는 않는다는 것으로, 이는 두 방벽 매질의 경계에서 핵종전달저항이 없다고 가정할 수 있는 것으로 해결될 수 있다. 물질전달계수는 방벽의 출구 쪽 경계에서의 핵 종의 농도가 일정하다고 보아 구할 수 있고, 매질의 응답함수는 각 방벽에 대하여 핵종의 단위 펄스입력에 대해 경계에서의 농도에 대한 해를 구한 후 물질전달계수를 적용하여 얻을 수 있다. 이리하여 한 방벽매질에 대한 시간 종속적인 핵종의 총전달률은 응답함수에 이전의 방벽에 대해 계산된 핵종의 전달률을 컨볼루트하여 구할 수 있다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제34권3호
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• pp.218-231
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• 2002

Using a three-dimensional numerical code, B3R developed for nuclide transport of an arbitrary length of decay chain in the buffer between the canister and adjacent rock in a high- level radioactive waste repository by adopting a finite difference method utilizing the control- volume scheme, some illustrative calculations have been done. A linear sorption isotherm, nuclide transport due to diffusion in the buffer and the rock matrix, and advection and dispersion along thin rigid parallel fractures existing in a saturated porous rock matrix as well as diffusion through the fracture wall into the matrix is assumed. In such kind of repository, buffer and rock matrix are known to be important physico-chemical harriers in nuclide retardation. To show effects of buffer and rock matrix on nuclide transport in HLW repository and also to demonstrate usefulness of B3R, several cases of breakthrough curves as well as three- dimensional plots of concentration isopleths associated with these two barriers are introduced for a typical case of decay chain of $^{234}$ Ulongrightarrow$^{230}$ Thlongrightarrow$^{226}$ Ra, which is the most important chain as far as the human environment is concerned.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제44권7호
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• pp.781-790
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• 2012

The HyperGam program was developed for the analysis of complex HPGe ${\gamma}$-ray spectra. The previous version of HyperGam was mainly limited to the analysis of ${\gamma}$-ray peaks and the manual logging of the result. In this study, it is specifically developed into a tool for the isotopic analysis of spectra. The newly developed features include nuclide identification and activity determination. An algorithm for nuclide identification was developed to identify the peaks in the spectrum by considering the yield, efficiency, energy and peak area for the ${\gamma}$-ray lines emitted from the radionuclide. The detailed performance of nuclide identification and activity determination was accessed using the IAEA 2002 set of test spectra. By analyzing the test spectra, the numbers of radionuclides identified truly (true hit), falsely (false hit) or missed (misses) were counted and compared with the results from the IAEA 2002 tests. The determined activities of the radionuclides were also compared for four test spectra of several samples. The result of the performance test is promising in comparison with those of the well-known software packages for ${\gamma}$-ray spectrum analysis.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제50권7호
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• pp.1120-1130
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• 2018

An analysis of a pyroprocessing safeguards methodology employing the Pu-to-$^{244}Cm$ ratio is presented. The analysis includes characterization of representative used nuclear fuel assemblies with respect to computed nuclide composition. The nuclide composition data computationally generated is appropriately reformatted to correspond with the material conditions after each step in the head-end stage of pyroprocessing. Uncertainty in the Pu-to-$^{244}Cm$ ratio is evaluated using the Geary-Hinkley transformation method. This is because the Pu-to-$^{244}Cm$ ratio is a Cauchy distribution since it is the ratio of two normally distributed random variables. The calculated uncertainty of the Pu-to-$^{244}Cm$ ratio is propagated through the mass flow stream in the pyroprocessing steps. Finally, the probability of Type-I error for the plutonium Material Unaccounted For (MUF) is evaluated by the hypothesis testing method as a function of the sizes of powder particles and granules, which are dominant parameters to determine the sample size. The results show the probability of Type-I error is occasionally greater than 5%. However, increasing granule sample sizes could surmount the weakness of material accounting because of the non-uniformity of nuclide composition.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권12호
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• pp.4684-4692
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• 2022

Radionuclide identification is an important part of the nuclear material identification system. The development of artificial intelligence and machine learning has made nuclide identification rapid and automatic. However, many methods directly use existing deep learning models to analyze the gamma-ray spectrum, which lacks interpretability for researchers. This study proposes an explainable radionuclide identification algorithm based on the convolutional neural network and class activation mapping. This method shows the area of interest of the neural network on the gamma-ray spectrum by generating a class activation map. We analyzed the class activation map of the gamma-ray spectrum of different types, different gross counts, and different signal-to-noise ratios. The results show that the convolutional neural network attempted to learn the relationship between the input gamma-ray spectrum and the nuclide type, and could identify the nuclide based on the photoelectric peak and Compton edge. Furthermore, the results explain why the neural network could identify gamma-ray spectra with low counts and low signal-to-noise ratios. Thus, the findings improve researchers' confidence in the ability of neural networks to identify nuclides and promote the application of artificial intelligence methods in the field of nuclide identification.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제34권4호
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• pp.170-175
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• 2009

감마선분광분석법을 이용하여 비상시 환경방사능 모니터링을 수행할 경우 스펙트럼 측정시 해당 시료의 종류에 따른 백그라운드 자료 확보와 이를 활용한 체계적인 핵종확인 과정이 선행되어야 한다. 비상시 환경방사능 모니터링을 고려하여 24시간 동안 포집 후 회화시킨 공기부유진 시료를 HPGe 감마선분광분석 시스템으로 계측하여 감마선에너지 스펙트럼을 얻었으며, 그 스펙트럼에서 보이는 피이크들의 핵종을 판별하기 위해 두 가지 방법 - 1) 반감기 추정 2) 핵자료를 이용한 축차우연동시합성피이크 확인 - 으로 접근하였다. 그 결과로서 공기부유진의 감마선에너지스펙트럼에 대한 핵종판별결과 자료를 산출하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제21권4호
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• pp.302-307
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• 1989

방사성폐기물 저장용기에 생긴 결함으로부터의 핵종유출을 분석하였다. 결함은 부식이나 균열으로부터 기인하며 저장용기의 재질이나 부식 부산물층을 관통하게 된다. 본 연구는 결함을 통한 핵종의 이동을 다루었으며 결함이 생기게 되는 방법에 관해서는 고려하지 않았다. 다수의 작은 결함으로부터의 핵종유출이 중요하며 저장용기가 없다고 가정한 폐기물고화체로부터의 핵종유출과 거의 비슷함을 보여준다. 비록 부분적으로 파손된 저장용기일지라도 핵종유출에 대하여서 장기간에 걸쳐 중요한 방벽의 역할을 하지만, 작은 결함의 수가 많아지면 방벽으로서의 효과가 줄어들게 된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제31권4호
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• pp.432-443
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• 1999

Using a two-dimensional numerical model, nuclide transport in the buffer between the canister and adjacent rock in a high-level radioactive waste repository is dealt with. Calculations are made for a typical case with a three-member decay chain, $^{234}$ U longrightarrow $^{230}$ Th longrightarrow $^{226}$ Ra. The solution method used here is based on a physically exact formulation by a control volume method directly integrating the governing equation over each control volume.