원자로의 중성자속 감시계통

전문가 제언

 

○ 원자로 핵계측 계통 중에 중성자속 감시계통(Neutron Flux Monitoring System, NFMS)은 원자로 출력을 측정하여 원자로 출력 감시 및 제어를 수행하는 핵심계통이다.

 

○ 중성자속을 감시하는 중성자검출기는 (1)가스형 중성자 검출기: 붕소 비례계수기, 핵분열전리함(fission chamber), H-3 기반 비례계수기 및 SPND(Self Powered Neutron Detector) 등, (2)섬광체검출기: 무기섬광체검출기, 유기섬광체검출기, (3)반도체형 중성자검출기, (4)감속검출기, (5)수소되튐(recoil)검출기 등을 들 수 있다.

 

○ 원자로의 중성자속 검출기에는 노내 계측기와 노외 계측기가 있다. 노내 계측기는 핵연료 장전전략 등과 연계하여 가변적인 반면 노외계측기는 원자로 기계구조물 배치와 연계하여 일단 위치가 선정되면 고정된다. 따라서 노외계측기 위치는 원자로설계 초기단계부터 고려되어야 한다. 따라서 이 글에서는 SFR(소듐 냉각고속로)의 중성자속 검출기 설치위치에 대하여 기술명세서, 운전조건, 국부감시기준 및 검출율 대 출력 비율을 기준으로 평가하고 있는데 이런 평가기준은 국내 제4세대 SFR에도 마찬가지로 적용될 수 있다.

 

○ 현재 한국형 표준원전에 적용되고 있는 검출기 형태는 안전채널에 핵분열전리함, 제어채널에 비보상형 전리함 및 기동채널에 BF3 비례계수기가 적용되고 있다. 한국원자력연구원에서 개발 중인 SMART 원자로의 경우 중성자속이 너무 낮기 때문에 중성자속 감시계통에 사용되는 검출기는 노심 내에 설치된다. 따라서 노외보다 열악한 운전조건 즉, 고온 고압으로 인한 성능저하, 구조물간섭, 설치위치 확보 및 유지보수 등을 고려하여 검출기 형태 및 위치가 선정되어야 할 것이다.

 

○ 현재 국내 방사선 계측기 특히 원전용 방사선 계측의 국내기술 자립도는 저조한 실정이다. 그러나 최근 우진(주)에서 국내 원전적용을 위해 SPND(자기출력형 중성자검출기)을 개발한 바 있으며 이를 계기로 국내 원전계측기 기술도 한층 업그레이드 될 것으로 기대한다.

저자

C.Jammes, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2014

권(호)

270()

잡지명

Nuclear Engineering and Design

과학기술
표준분류

에너지

페이지

273~282

분석자

박*준

분석물

• 원자로의 중성자속 감시계통.pdf [311,933 byte]

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