컨테이너 차량의 핵물질 감시를 위한 중성자 감시기 개발에 관한 연구

Abstract

본 논문은 항만에서 이동하는 컨테이너 차량내 핵물질 존재유무를 감시하기 위한 고효율의 중성자 감시기의 개발에 관한 연구를 기술하고 있다. 일반적으로 사용되고 있는 중성자 감시기의 중성자 반응물질로 헬륨-3 기체를 사용하고 있지만 헬륨-3 기체의 공급감소와 수요증가로 인해 헬륨-3 이외 다른 물질을 이용한 중성자 감시기 개발을 위한 연구가 수행되어야 한다. 이에 본 연구에서는 중성자 반응물질인 붕소-10를 포함하는 박막형태의 탄화붕소를 이용하여 고효율의 중성자 감시기를 개발하였다. 본 연구에서 개발한 중성자 감시기는 탄화붕소를 이용하여 개발하였으며 전방향에서 입사되는 중성자를 효과적으로 측정하기 위해 실린더 형태로 개발하였다. 또한, 중성자 수집효율을 증가시키기 위해서 서로 직경이 다른 실린더 형태의 탄화붕소 박막을 감시기 내부에 다층으로 설치하여 중성자 수집효율을 향상시켰다. 개발된 중성자 감시기의 평가를 위해 Cf-242 중성자 선원을 이용하여 중성자 발생 위치에 따른 수집된 신호의 변화를 측정하였다. 중성자 측정결과 정상적인 동작을 확인 할 수 있었다.급감소와 수요증가로 인해 헬륨-3 이외 다른 물질을 이용한 중성자 감시기 개발을 위한 연구가 수행되어야 한다. 이에 본 연구에서는 중성자 반응물질인 붕소-10를 포함하는 박막형태의 탄화붕소를 이용하여 고효율의 중성자 감시기를 개발하였다. 본 연구에서 개발한 중성자 감시기는 탄화붕소를 이용하여 개발하였으며 전방향에서 입사되는 중성자를 효과적으로 측정하기 위해 실린더 형태로 개발하였다. 또한, 중성자 수집효율을 증가시키기 위해서 서로 직경이 다른 실린더 형태의 탄화붕소 박막을 감시기 내부에 다층으로 설치하여 중성자 수집효율을 향상시켰다. 개발된 중성자 감시기의 평가를 위해 Cf-242 중성자 선원을 이용하여 중성자 발생 위치에 따른 수집된 신호의 변화를 측정하였다. 중성자 측정결과 정상적인 동작을 확인 할 수 있었다.