EMP 방호용 차폐 시설을 구축 할 때 소화 배관들의 방호 처리를 위하여 WBC 효과를 이용하며, 차폐도를 높이기 위해서 소화 배관 내부에 허니컴을 삽입한다. 이때 허니컴 단위 셀의 크기가 작으면 물의 흐름에 지장을 주며, 침전물에 의하여 소화 배관이 막히게 된다. 이것을 방지하기 위하여, 물의 분극손실에 의한 차폐도를 이용해서, 허니컴 셀의 크기는 키우고, 두께는 얇게 하면서도 요구하는 차폐도를 얻을 수 있는 설계 방법을 제시하였다.
Shielding effects in conductive and magnetic materials were investigated as a function of properties, thickness and diameter. In this work, evaluations on passive conductive and magnetic shield specimens were achieved through experimentation set-up using 50 Hz single and three phase induction field sources. Analysis on material microstructure properties and characteristics of shielding specimens were performed with the use of vibrating sample magnetometer (VSM) and field emission scanning electron microscopy (FESEM). An induction field at $136{\mu}T$ of single phase system and $50{\mu}T$ of three phase systems were observed to the shield specimens with the thickness ranged of 0.2 mm to 0.4 mm. It is observed that shield specimen efficiency becomes inversely proportionate to the increment of induction fields. The decrease was attributed to the surface structure texture which relates to the crystallization and non-crystallization geometrical effects.
본 연구에서는 3D 프린팅 기술을 활용하여 제작한 차폐체의 성능을 비교 분석하여, 고에너지 전자선 치료 시 차폐체로서의 적용 가능성에 대해 알아보고자 한다. 고에너지 전자선에 대한 3D 프린팅 재료의 차폐성능 평가를 위해 실측과 몬테카를로 기반의 모의실험을 수행하였다. 첫 번째, 모의실험에 대한 신뢰성 확보를 위해 IAEA의 TRS-398 권고를 참조하여 선원항 평가를 수행하였다. 두 번째, PLA+W (93%) 재료에 대한 차폐 성능 분석을 위해 3D 프린터를 이용하여 시편을 제작하였고, 전자선 에너지에 따른 두께별 차폐율을 평가하였다. 세 번째, PLA+W (93%)와 기존 차폐체 간 차폐 성능 비교 분석을 통해 전자선 치료 시 필요한 차폐 두께를 산정하였다. 연구 결과, 첫 번째, 실측과 모의실험을 통한 선원항 평가 결과, 1% 이내의 오차로 TRS-398 권고를 만족하여 모의실험에 대한 신뢰성을 확보하였다. 두 번째, PLA+W (93%)에 대한 차폐 성능 분석 결과, 6 MeV 전자선은 3.12 mm에서 95% 이상의 차폐율을 나타냈고, 15 MeV 전자선은 10 mm 두께에서 90% 이상의 차폐율을 나타내었다. 세 번째, 모의실험을 통해 PLA+W (93%) 재료와 기존 차폐체 간 비교 분석을 통해 동일 두께 내에서 텅스텐, 납, 구리, PLA+W (93%), 알루미늄 순서로 차폐율이 높은 결과를 나타내었으며, 6 MeV 전자선은 5 mm 이상, 15 MeV 전자선은 10 mm 이상 두께에서 거의 유사한 차폐율을 나타내었다. 향후 본 연구를 통해 고에너지 전자선 치료 시 PLA+W (93%) 재료를 이용한 환자의 맞춤형 차폐체 제작을 위한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
S. Arivazhagan;K.A. Naseer;K.A. Mahmoud;N.K. Libeesh;K.V. Arun Kumar;K.ChV. Naga Kumar;M.I. Sayyed;Mohammed S. Alqahtani;E. El Shiekh;Mayeen Uddin Khandaker
Nuclear Engineering and Technology
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제55권9호
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pp.3268-3276
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2023
The practice of identifying the potential zones for mineral exploration in a speedy and low-cost method includes the use of satellite imagery analysis as a part of remote sensing techniques. It is challenging to explore the iron mineralization of a region through conventional methods which are a time-consuming process. The current study utilizes the Hyperion satellite imagery for mapping the iron mineralization and associated geological features in the Irikkur region, Kannur, Kerala. Along with the remote sensing results, the field study and laboratory-based analysis were conducted to retrieve the ground truth point and geochemical proportion to verify the iron ore mineralization. The MC simulation showed for shielding properties indicate an increase in the linear attenuation coefficient with raising the Fe2O3+SiO2 concentrations in the investigated rocks where it is varied at 0.662 MeV in the range 0.190 cm-1 - 0.222 cm-1 with rising the Fe2O3+SiO2 content from 57.86 wt% to 71.15 wt%. The analysis also revealed that when the γ-ray energy increased from 0.221 MeV to 2.506 MeV, sample 1 had the largest linear attenuation coefficient, ranging from 9.33 cm1 to 0.12 cm-1. Charnockite rocks were found to have exceptional shielding qualities, making them an excellent natural choice for radiation shielding applications.
사용 후 핵연료 수송용기 등에 사용되는 에폭시수지계 중성자 차폐재, KNS(Kaeri Neutron Shield)-101, KNS-102 및 KNS-103를 제조하였다. 기본물질은 에폭시수지이며, 첨가제로는 폴리프로필렌, 수산화알루미늄 및 탄화붕소이다. 이들 중성자 차폐재들은 유동성이 좋아 수송용기와 같은 복잡한 구조에 사용할 수 있다. 제조된 중성자 차폐재들을 가압경수로 사용 후 핵연료 28다발을 수송할 수 있는 수송용기에 적용하여 차폐능 평가를 수행하였다. 세가지 중성자 차폐재를 수송용기에 적용하여 ANISN 코드로 차폐능 평가를 수행한 결과 정상수송시 중성자 차폐재의 두께가 10 cm 이상 일때 수송용기 반경방향표면에서 최대 방사선량율은 $300{\mu}Sv/h$로 나타났으며, 수송용기 표면에서 100 cm 지점에서의 최대 방사선량율은 $97{\mu}Sv/h$로 나타났다. 이들은 모두 관련된 법규들에서 규정된 최대허용 방사선량율을 만족하는 것으로 나타났다.
차폐이론은 영구적 장애물에 의해 차폐되는 음영면 이하의 장애물에 대하여는 제한고도를 초과하더라도 그 건축을 허용하는 이론이다. 동 이론은 ICAO의 권고사항으로 규정되어 있고, 현행 군용항공기지법도 2002. 8. 26. 개정을 통해 동 이론을 반영하였다. 그러나, 군용항공기지법의 경우, 45미터라는 일률적인 차폐기준을 설정하고 있는바, 이는 외국의 사례에서 찾아보기 어려운 독특한 입법 형태이다. 재산권 제한의 완화와 동시에 비행안전을 고려하여 비행장별, 구역별, 지점별 차폐정도를 구체적 타당성 있게 고려하도록 하는 것이 차폐이론의 본질이다. 이러한 본질에 비추어 볼 때, 획일적인 기준을 설정하고 있는 군용항공기지법에 대해서는 차폐이론의 본질을 오해하고 있다는 문제를 제기해 볼 수 있다. 이러한 문제제기를 시작으로 본고에서는 차폐이론을 반영하고 있는 군용항공기지법 제8조 제2항의 문제점을 검토하고, 바람직한 개선 방향을 제시하고자 하였다. 우선, 차폐기준을 설정하고 있는 ICAO나 외국의 사례를 검토하였고, 차폐이론에 대한 국내법적 근거와 군용항공기지법상 차폐기준의 특성을 논의하였다. 이를 바탕으로 차폐이론의 일반적 문제점과 동 이론을 반영하고 있는 군용항공기지법의 문제점을 살펴보았다. 궁극적으로는 일률적인 차폐기준을 설정할 것이 아니라 비행안전심사를 통해 비행장별, 구역별, 지점별 차폐정도를 구체적 타당성 있게 고려해야 할 것이라는 입법론을 제기하고 있다.
In this paper, we analyze inductive interference in conductive material around 345 kV power transmission line, and evaluate the effects of mitigation wires. Finite element method (FEM) is used to numerically compute induced eddy currents as well as magnetic fields around powder transmission lines. In the analysis model, geometries and electrical properties of various elements such as power transmission line, buried pipe lines, overhead ground wire, and conducting earth are taken into accounts. The calculation shows that mitigation wire reduces fairly good amount of eddy currents in buried pipe line. To find the optimum magnetic field shielding location of mitigation wire, we applied evolution strategy algorithm, a kind of stochastic approach, to the analysis model. Finally, it was shown that we can find more effective shielding effects with optimum location of one mitigation wire than with arbitrary location of multi-mitigation wires around the buried pipe lines.
This study was conducted to develop insulation for solid oxide fuel cell (SOFC). The developed insulation is based on the lamination technology and the radiation shielding technology of the satellite insulation. The insulation material is consisting of insulation material for conduction resistance, spacer, and radiation shielding material. The experimental apparatus consisting vacuum bell jar, pump, heater and temperature recording device has developed to verify the performance of the insulation. The experimental values were used as reference data for the modeling development. In this paper, heat transfer is assumed to be one- dimensional phenomena for the prediction of insulation performance and internal temperature distribution in high temperature region of SOFC. The developed model was used to compare the performance difference of insulation types according to composition materials. The analysis result shows that the insulation including spacer and radiation shielding has better heat insulation performance than other cases. In this study, the thickness reduction effect of about 20% was shown compared to the insulation including only conductive material. It is noted that the radiant shielding material should be carefully selected for durability, because SOFC insulation should be used for a long time at high temperature.
In our previous works, two different spherical burnable poison particles (BPPs) as B4C and Gd2O3 in pin-in block type HTGR core had utilized to suppress the excess reactivity and to control long-term reactivity during the burnup period. In the present work, we performed the neutronic analysis of a prismatic HTGR operating at 850 ℃ with thermal power of 100 MW containing spherical and cylindrical BPPs and then studied the self-shielding effect of BPPs and shape effect. The calculations were performed when the surface area (1) or volume (2) of cylindrical BPPs equals to that of the spherical BPPs. The calculations showed that the neutronic parameters were slightly better for the second case than the first one, such as the excess reactivity of the reactor core at the beginning of the cycle were more suppressed, the core lifetime were more extended, and the fuel-burning were more efficiently. The neutron spectrum in each region of the cylindrical BBPs slightly differs than that of the spherical BPPs. Therefore, the self-shielding effect of BPPs on reactor core performance depends on the particle's geometrical shape.
Rashad, M.;Tekin, H.O.;Zakaly, Hesham MH.;Pyshkina, Mariia;Issa, Shams A.M.;Susoy, G.
Nuclear Engineering and Technology
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제52권9호
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pp.2078-2084
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2020
Magnesium oxide (MgO) and Zinc oxide (ZnO) nanoparticles (NPs) have been successfully synthesized by solid-solid reaction method. The structural properties of ZnO and MgO NPs were studied using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). XRD results indicated a formation of pure MgO and ZnO NPs. The mean diameter values of the agglomerated particles were around to be 70 and 50 nm for MgO and ZnO NPs, respectively using SEM analysis. Further, a wide-range of nuclear radiation shielding investigation for gamma-ray and fast neutrons have been studied for Magnesium oxide (MgO) and Zinc oxide (ZnO) samples. FLUKA and Microshield codes have been employed for the determination of mass attenuation coefficients (μm) and transmission factors (TF) of Magnesium oxide (MgO) and Zinc oxide (ZnO) samples. The calculated values for mass attenuation coefficients (μm) were utilized to determine other vital shielding properties against gamma-ray radiation. Moreover, the results showed that Zinc oxide (ZnO) nanoparticles with the lowest diameter value as 50 nm had a satisfactory capacity in nuclear radiation shielding.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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