B4C 박막을 이용한 다층 환형 고효율 중성자 모니터

Abstract

He-3는 중성자 계측을 위한 물질로 가장 흔히 사용되어왔다. 하지만 최근 다양한 원인으로 인해 He-3의 공급이 줄어들고 수요가 늘어나 He-3를 대체한 물질을 이용한 중성자 검출 방식에 대한 관심이 증가하게 되었다. B-10은 상대적으로 높은 중성자 반응확률과 수급의 원활함 등으로 인해 많은 연구그룹에서 중성자 계측을 위한 대체 물질로 연구가 수행되고 있다. 하지만 중성자와 B-10이 반응하여 생성되는 2차 방사선의 짧은 이동거리 때문에 박막형태로 제작되어야 한다. 그러므로 중성자 반응확률을 높이기에는 한계가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 다층 구조의 B-10 박막을 이용한 중성자 계측이 수행될 수 있다. 본 연구에서는 기체충진형 비례계수기를 이용한 환형의 다층 구조의 중성자 모니터를 개발하였다. 전방향에서 입사되는 중성자 수집효율을 일정하게 유지할 수 있는 환형구조로 중성자 모니터를 개발함으로써 360도 중성자 모니터링이 가능하게 하였다. 본 연구에서는 중성자 모니터의 개발과 더불어 개발 전 몬테칼로 전산모사 기법을 이용하는 MCNP를 이용하여 환형 구조의 다층 중성자 모니터의 개발 가능성을 타진하였다.률과 수급의 원활함 등으로 인해 많은 연구그룹에서 중성자 계측을 위한 대체 물질로 연구가 수행되고 있다. 하지만 중성자와 B-10이 반응하여 생성되는 2차 방사선의 짧은 이동거리 때문에 박막형태로 제작되어야 한다. 그러므로 중성자 반응확률을 높이기에는 한계가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 다층 구조의 B-10 박막을 이용한 중성자 계측이 수행될 수 있다. 본 연구에서는 기체충진형 비례계수기를 이용한 환형의 다층 구조의 중성자 모니터를 개발하였다. 전방향에서 입사되는 중성자 수집효율을 일정하게 유지할 수 있는 환형구조로 중성자 모니터를 개발함으로써 360도 중성자 모니터링이 가능하게 하였다. 본 연구에서는 중성자 모니터의 개발과 더불어 개발 전 몬테칼로 전산모사 기법을 이용하는 MCNP를 이용하여 환형 구조의 다층 중성자 모니터의 개발 가능성을 타진하였다.