• 방사성폐기물학회지
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• 제16권3호
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• pp.301-308
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• 2018

핵분열로 인해 생성되는 방사성 노블가스는 주변국의 핵활동을 감시할 수 있는 중요한 지표 핵종이다. 특히 제논은 생성량이 많고 반감기가 짧아 핵실험 탐지에 적합하며 크립톤은 핵연료 재처리 탐지의 추적자로 활용되고 있다. 방출된 방사성 노블가스는 막대한 대기에 희석되어 농도가 감소하고 일부는 시간에 따라 방사능이 감쇠하기 때문에 대기 중에는 매우 극미량으로 존재하게 된다. 따라서 측정을 통해 의미 있는 데이터를 얻기 위해서는 가능한 낮은 수준의 MDA를 설정하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 방사성 제논과 크립톤을 동시 포집 할 수 있는 장비인 BfS-IAR시스템을 활용하여 이론을 통해 MDA를 산출하였다. 또한 MDA 산출방식의 변화, 신뢰수준의 정도는 물론 계측 조건의 변화에 따른 영향을 확인하고 MDA를 저감하기 위한 방안들을 모색하였다. 그 결과 배경농도가 극미량인 제논의 경우 전처리과정의 효율화와 안정적인 계측 성능유지가 가장 중요한 요소로 판단되었으며, 크립톤의 경우 제논과 달리 시료의 방사능이 높기 때문에 MDA 재설정을 통한 분석조건이나 시스템 최적화를 통해 효율적인 분석을 수행할 수 있을 것으로 판단된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권8호
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• pp.2771-2782
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• 2022

When assessing the radiological consequences of postulated accident scenarios, it is of primary interest to determine the amount of radioactive fission gas accumulated in the fuel rod free volume. The state-of-the-art semi-empirical approach (ANS 5.4-2010) is reviewed and compared with a mechanistic approach to evaluate the release of radioactive fission gases. At the intra-granular level, the diffusion-decay equation is handled by a spectral diffusion algorithm. At the inter-granular level, a mechanistic description of the grain boundary is considered: bubble growth and coalescence are treated as interrelated phenomena, resulting in the grain-boundary venting as the onset for the release from the fuel pellets. The outcome is a kinetic description of the release of radioactive fission gases, of interest when assessing normal and off-normal conditions. We implement the model in SCIANTIX and reproduce the release of short-lived fission gases, during the CONTACT 1 experiments. The results show a satisfactory agreement with the measurement and with the state-of-the-art methodology, demonstrating the model soundness. A second work will follow, providing integral fuel rod analysis by coupling the code SCIANTIX with the thermo-mechanical code TRANSURANUS.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권1호
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• pp.293-300
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• 2022

During the decommissioning of the nuclear facilities, the radioactive gases in pressure vessels may leak due to the demolition operations. The decommissioning site has large space, slow air circulation, and many large nuclear facilities, which increase the difficulty of workers' inhalation exposure assessment. In order to dynamically evaluate the activity distribution of radionuclides and the committed effective dose from inhalation in nuclear decommissioning environment, an inhalation exposure assessment method based on the modified eddy-diffusion model and the inhaled dose conversion factor is proposed in this paper. The method takes into account the influence of building, facilities, exhaust ducts, etc. on the distribution of radioactive gases, and can evaluate the influence of radioactive gases diffusion on workers during the decommissioning of nuclear facilities.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2018년도 추계학술논문요약집
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• pp.81-82
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• 2018

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권11호
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• pp.4204-4212
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• 2023

Background: Storage reservoirs of radioactive waste could be the source of atmospheric pollution due to the efflux of aqueous aerosol from their water areas. The main mechanism of formation of aqueous aerosols is the collapse of gas bubbles at the water surface. In this paper, we discuss the potential influence of biological factors on gas ebullition in the water areas of the radioactively contaminated industrial reservoirs R-9 (Lake Karachay) and R-4 (Metlinsky pond) of the Mayak PA. The emission of the released non-dissolved gases captured with gas traps in reservoir R-9 was (88-290) ml/m² per day (2015) and in reservoir R-4 (270-460) ml/m² per day (2016). The analysis of gas composition in reservoir R-4 (60% methane, 35% nitrogen, 2.4% oxygen, 1.5% carbon dioxide) confirms their biological origin. It is associated with the processes of organic matter destruction in bottom sediments. The major source of organic matter in bottom sediments is the dying phytoplankton developing in these reservoirs. Conclusion: The obtained results form the basis to set a task to quantify the relationship between the phytoplankton development, gases ebullition and radioactive atmosphere contamination.

• 핵의학기술
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• 제16권2호
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• pp.126-130
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• 2012

방사성의약품 제조 시 휘발성 기체의 경우에 완전 차폐가 되지 않고, Hot cell 외부로 그리고 배기덕트를 통해 작업자에게 외부피폭은 물론 호흡을 통해 내부피폭을 가져오게 한다. 처음에는 Hot cell 자체의 배출구를 막아서 방사성기체를 차단하려하였으나 장치에 맞는 기체 밀폐형 댐퍼의 제작이 어렵고, 크기가 맞지 않아서 설치 후에 여전히 문제점이 개선되지 않았다. 그러나 Tedlar gas sampling bag의 사용으로 합성 장치의 가스 배출구를 연결하여 방사성 기체를 저장하고 10반감기가 지난 후에 배출함으로써 작업자의 피폭을 확연히 줄이게 되었으며 $^{18}F$ 방사성 기체는 Hot cell 배출구에 활성탄 필터를 연결하고 최종 배출구에 2차 활성탄 필터를 사용함으로써 배출되는 방사능 농도를 90% 이상 줄여주었다. 단 반감기의 핵종인 경우는 위와 같은 경우를 이용하여 다음날 작업을 할 수 있지만 반감기가 긴 핵종들 같은 경우는 다음날 처리 할 수 없는 문제점들이 발생한다. Decay tank의 추가적인 문제점들을 보완하거나 기체상의 여러 방사성 입자들을 포집 할 수 있는 물질들이 만들어져야 할 것이다. 현재 우리나라는 최종 배출 공기 중 방사능 농도만을 규제하고 있으나 유럽 같은 경우 일일 배출 양과 연간 배출도 규제를 하고 있다. 방사성의약품 합성 시 발생하는 많은 방사성 물질들을 보다 효과적으로 친환경적으로 처리할 수 있는 여러 연구들이 이루어져야 할 것이다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권11호
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• pp.3935-3939
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• 2023

The paper presents the results of a study of radioactive noble gases and from decay products in the atmosphere of the reactor hall of the research nuclear reactor IVV-2M. The distribution of short-lived ⁸⁸Rb and ¹³⁸Cs activity by sizes of aerosol particles was measured in the range of 0.5-1000 nm. It is shown that radioactive aerosols are characterized by three main modes with AMTD 2-3 nm, 7-15 nm and 400 nm. About 70% of aerosol activity is due to ⁸⁸Rb. The equilibrium factor between ⁸⁸Kr and ⁸⁸Rb is 0.2 ± 0.1. The total concentration of aerosols particles was measured using an aerosol diffusion spectrometer. The value of unattached fraction of radioactive aerosols in the atmosphere of reactor hall IVV2M was f = 0.15-0.25 at the average total aerosol particles concentration from 20,000 cm³ to 53,000 cm³.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권5호
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• pp.1464-1478
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• 2021

Selective Production of Exotic Species is an innovative plant for advanced nuclear physic studies. A radioactive beam, generated by using an UCx target-ion source system, is ionized, selected and accelerated for experimental objects. Very high vacuum conditions and appropriate safety systems to storage exhaust gases are required to avoid radiological risk for operators and people. In this paper, Failure Mode, Effects, and Criticality Analysis of a preliminary design of high activity gas recovery system is performed by using a modified Fuzzy Risk Priority Number to rank the most critical components in terms of failures and human errors. Comparisons between fuzzy approach and classic application allow to show that Fuzzy Risk Priority Number is able to enhance the focus of risk assessments and to improve the safety of complex and innovative systems such as those under consideration.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제39권1호
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• pp.61-64
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• 2014

방사성동위원소를 포함하는 방사성물질은 전력생산에서부터 연구, 산업, 진단 및 치료 등의 목적으로 다양하게 활용되고 있다. 비밀봉 방사성물질을 이용하는 시설에서 이들 시설로부터 기체, 입자 또는 액체 형태의 방사성물질이 다소간 환경으로 배출되는 것은 피할 수 없으며, 이는 일반인의 방사선피폭을 야기하는 주요한 인공 방사선원이다. 본 논문은 보수적 가정과 간단한 계산에 의거하여 액상의 비밀봉선원을 사용하는 시설에서 배기설비를 통해 배출되는 공기중 방사성물질의 최대농도와 방사성폐액을 저장하는 저류조 배수구에서 배출되는 폐액중 방사성물질의 평균농도를 산출한 후, 관련 고시에서 정하는 각각의 배출관리기준값과 비교함으로써 일반인의 피폭 정도를 평가하는 절차를 제공한다. 이를 위해 방사성핵종의 1일 사용량, 취급형태, 비산율, 방사성폐액 발생량, 배기설비, 배수설비 등을 적절히 가정하였다. 제시된 절차는 비밀봉 방사성물질을 취급하는 시설에서 환경으로의 방사성물질의 계획적 배출에 따른 주변환경 영향평가에 손쉽게 적용할 수 있으므로 일반인의 피폭량 감축에 필요한 시설에서의 방사선안전관리 실무요건 도출에 활용할 수 있다.

• 터널과지하공간
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• 제29권4호
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• pp.262-279
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• 2019

고준위방사성폐기물처분장의 공학적 방벽에서는 다양한 원인으로 인해 기체가 발생한다. 만약 기체 생성 속도가 기체 확산 속도보다 빠를 경우 기체의 압력이 증가하게 되고, 기체 유입 압력(gas entry pressure)을 넘어서게 되면 기체가 급격히 벤토나이트 완충재를 통과하는 기체 이동 현상(gas migration)이 발생하게 되며 이는 사람과 주변 환경을 방사능에 노출시킬 수 있기 때문에, 공학적 방벽의 장기 건전성 확보 측면에서 기체 이동 현상을 명확히 규명하는 것이 매우 중요하다. 특히 벤토나이트 완충재와 같이 점토 물질을 다량 함유한 매질에서만 나타나는 매우 중요한 기체 흐름 현상인 팽창 흐름에 대한 수리-역학적 메커니즘을 규명하고, 기체 이동 현상의 정량적 평가를 위한 새로운 수치 해석 기법 개발 및 검증이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 공학적 방벽에서의 기체 이동 현상을 모사하고자 역학 손상 모델 및 손상도를 고려한 2상 유동 모델을 개발하였으며, 일정 체적 경계 조건 하에서의 1차원 기체 주입 시험 모사를 통해 개발된 모델의 적용성을 검토하였다. 수치 해석 결과 공극 수압 및 응력, 기체 유출량이 팽창 흐름 발생 시 급격히 증가하는 현상을 모사할 수 있었다.