He-3 가스 기반 중성자 검출기를 대체할 ZnS/10B2O3 세라믹 섬광검출기

전문가 제언

○ 중성자는 전하를 갖지 않으므로 직접 전리작용으로는 검출할 수 없고 핵반응에 의한 하전입자나 감마선을 검출하여 간접적으로 측정할 수 있다. 카드뮴 피복검출기, 핵분열 챔버(fission chamber) 및 각종 중성자계수관이 중성자 측정에 사용된다. 저속중성자 측정기로는 BF3 비례계수관, 붕소피복 비례계수관 등이 있고 고속중성자 측정에는 속중성자용 전리함, 섬광계수기(scintillation counter), 양성자 반조비례계수관, 3He 계수기 등이 사용된다.

 

○ 중성자 검출은 여러 목적으로 사용되는데 즉, 원자로 계측계통에서 원자로 출력, 중성자속 분포 및 핵연료 상태 등의 감시에 사용되며 입자물리학에서 중성입자(neutrino) 검출, 재료과학에서 물질의 형태특성 연구에 탄성 및 비탄성 중성자 산란을 이용한다. 방사선 안전 적용에서는 중성자검출기는 상대적 생물학적 효과를 고려해서 적용해야 하고 우주선 검출에서는 우주선속(cosmic ray flux) 변동을 감시하는데 적용되고 있다. 또한 농축우라늄, Pu-239와 같은 특수핵물질(SNM, Special Nuclear Materials) 감시에 사용된다.

 

○ 국내의 경우 한국원자자력연구원은 ACPF(Advanced Spent Fuel Conditioning Process Facility)의 핵물질 계량용으로 LANL과 협력하여 He-3 기반 중성자 측정장비인 ASNC(ACP Safeguards Neutron Counter)를 개발하였다. 순수한 우라늄이나 Pu에 대한 능동형 중성자 계수기는 상용화되었으나 전해정련공정에서 발생하는 회수 우라늄에 미량의 불순물이 섞인 경우 계량할 수 있는 장비개발은 미개발상태로 앞으로 이 검출기의 개발이 요구된다.

 

○ 국내 원전계측기 전문업체인 ㈜우진은 2011년 1월 원자로 노심 중성자속을 검출하는 중성자검출기(SPND, Self Powered Neutron Detector)를 자체 개발하는데 성공하여 수입 대체효과뿐 아니라 해외시장 진출도 가능하게 되었다. 중성자검출기는 여러 분야에 적용이 가능한 기술로 해외시장에 진출하기 위한 산업계의 노력도 요구되는 시점이다.

저자

T.Nakamura. et al

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2014

권(호)

763()

잡지명

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A

과학기술
표준분류

에너지

페이지

340~346

분석자

박*준

분석물

• He-3 가스 기반 중성자 검출기를 대체할 ZnS,10B2O3 세라믹 섬광검출기.pdf [344,970 byte]

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