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Ta181의 중성자 단면적자료 평가

전문가 제언: ○ 핵분열이나 핵융합 원자로 및 가속기 등의 핵설계에서 핵반응 단면적의 오차는 설계오차의 원천적인 요인이다. 따라서 핵반응 단면적을 개선하면 그 만큼 설계 정확도를 개선할 수 있으며, 원자력 시설의 안전 및 건설경비를 크게 개선시킬 수 있다.

○ 핵자료의 생산과 평가는 실험 원자로나 가속기 및 운전 중인 상용 원자로에서 축적된 핵자료를 활용하여 이루어지고 있다. 그러나 원자력 시설의 핵설계를 위한 범용 핵자료의 구축은 핵반응 관련 입자와 핵의 종류 및 에너지범위를 고려하면 엄청나게 방대한 작업이며 천문학적인 비용이 소요된다. 이는 미국과 같은 거대국가라도 전담할 수 있는 수준이 아니며, 따라서 세계 각국은 군사적 목적이 아닌 경우는 대부분의 연구결과를 국제적으로 발표하여 관련 연구자들이 정보를 공유할 수 있도록 하고 있다.

○ 이 자료는 독일의 Karlsruhe연구소가 유럽 핵융합로의 구조재로 개발되고 있는 페라이트/마텐자이트계 강철 Eurofer의 구성원소인 탄탈룸Ta-181의 중성자 반응 단면적을 생산 및 평가한 연구결과이다. 기존의 평가핵자료 파일들이 중성자 에너지 20MeV까지의 단면적을 수록하고 있는 반면에, 여기서 평가한 핵자료는 에너지범위를 150MeV까지 크게 확대하여 앞으로의 핵융합로나 가속기 개발에 대한 응용성을 높였다. 또한 가장 광범위하게 이용되고 있는 ENDF/B-VI 핵자료 포맷을 채택하여 기존 핵자료와의 공존 및 지속성을 고려하고 있다.

○ 우리나라에서도 가장 광범위하게 사용하고 있는 ENDF/B-VI 평가핵자료 파일의 Ta-181 관련 단면적은 저에너지 영역에서 실험 측정치와 큰 오차가 있는 것으로 연구되고 있다. 이 핵자료는 그러한 오차를 크게 감소시킬 수 있는 것으로 평가되고 있을 뿐만 아니라 20MeV 이상의 에너지에 중점을 두어 핵자료를 생산하였으므로 우리나라의 핵융합 또는 핵분열 원자로 및 가속기 개발 관련 업무에 크게 참고가 될 것으로 사료된다.

저자: Pereslavtsev, P; Fischer, U
자료유형: 학술정보