표제지
제출문
경·중수로 연계핵연료주기 기술개발과제 구성표
요약문
SUMMARY
Contents
목차
제1장 서론 30
제2장 비파괴측정 기술개발 36
제1절 중성자검출법에 의한 보장조치 기술 36
1. 중성자검출법 원리 36
2. 사용후핵연료 중성자 특성 40
제2절 중성자검출기 설계 및 제작 42
1. 설계 및 제작 43
2. 최적조건 설정 45
제3절 중성자검출기 성능시험 47
1. 사용후핵연료 표준선원 제작 47
2. 핫셀시험 48
3. 향후계획 49
제3장 DUPIC 핵연료물질의 특성분석을 위한 반응도측정 기술개발 76
제1절 핵연료물질의 반응도측정기술 개발개요 76
제2절 DUPIC 핵연료의 내용물 및 선원 분석 78
제3절 핵연료물질에 대한 MCNP코드의 반응도해석 80
1. MCNP코드의 해석 모델링 80
2. 핵연료물질의 특성변화에 대한 반응도 영향해석 81
제4절 반응도측정용 시험모델의 설계 및 제작 83
1. 반응도측정용 시험모델의 설계 83
2. 반응도측정용 시험모델 제작 84
제4장 계량관리 시스템 개발 120
제1절 DUPIC 시설 공정모사 프로그램 개발 121
1. 시설 공정모사 프로그램 개요 121
2. DUPIC 핵연료 제조시험시설의 공정 시뮬레이션 122
제2절 핵물질 계량관리 프로그램 126
1. 개요 126
2. 시스템 구성 126
3. 프로그램 개발 현황 128
4. 향후 계획 132
제5장 격납 및 감시 시스템 개발 154
제1절 방사선 신호 모니터링 시스템 개발 155
제2절 영상신호 처리 시스템 개발 156
제3절 영상 및 방사선신호의 통합 감시시스템 개발 158
제4절 결론 및 향후 연구개발 계획 162
제6장 보장조치 의무이행 및 국제협력 182
제1절 대 IAEA 의무이행 182
1. 설계정보 사항 182
2. 핵연료 이동 현황 183
3. DUPIC 시설에 대한 IAEA측의 보장조치 이행방안 184
제2절 핵공급국에 대한 의무 이행 185
제3절 국제 공동연구 협력 186
제7장 결론 198
참고문헌 202
부록 206
서지정보양식(BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET) 296
Table 2-1. Spontaneous fission neutron yields. 50
Table 2-2. (alpha, n) reaction neutron yields. 50
Table 2-3. Information of spent PWR fuel rod J14E11... 51
Table 3-1. Concentration of Actinide Heavy Metal for PWR Spent... 86
Table 3-2. Total neutrons rate of PWR spent fuel material versus... 87
Table 3-3. 18-group gamma-ray photon release rate (photons/sec)... 88
Table 3-4. Neutron source of (α, n) and spontaneous fission for... 89
Table 3-5. Fission products neutron absorption rates for DUPIC fuel... 90
Table 6-1. DUPIC 시설의 주요 설계정보 요약 187
Table 6-2. 핵물질 이동 관리 기록부 188
Table 6-3. 미국산 SNM 이동허가서 189
Table 6-4. 핵물질 이동 통보서 190
Table 6-5. DUPIC 보장조치를 위한 KAERI/LANL간 공동연구 추진 일정 191
Fig. 2-1. Strategy of DUPIC fuel safeguards. 52
Fig. 2-2. Neutron Sorting by coincidence circuit. 53
Fig. 2-3. Schematic diagram of the shift-register circuit and... 54
Fig. 2-4. Calculated neutron intensity of spent fuel. The total includes... 55
Fig. 2-5. Five principal neutron sources in a PWR fuel assembly with... 55
Fig. 2-6. Relative neutron source rates for each of the five largest contributions... 56
Fig. 2-7. Principal neutron capture reactions and beta decay reactions... 57
Fig. 2-8. Relative neutron source rates as a function of exposure for different irradiation cycles.... 58
Fig. 2-9. Schematic solid delineation of DUPIC Safeguards Neutron... 59
Fig. 2-10. Dimensions of ³He tube and preamp installed in the DUPIC... 60
Fig. 2-11. Manufactured components of DSNC. Figure shows high... 61
Fig. 2-12. Manufactured components of DSNC. Figure shows neutron... 62
Fig. 2-13. Fabrication process of DSNC. 63
Fig. 2-14. Photo of assembled DSNC. 64
Fig. 2-15. Neutron reflecting effect measured with top reflector(graphite)... 65
Fig. 2-16. Relative detection efficiency distribution along axial direction of... 66
Fig. 2-17. Signal cable configuration of DSNC. Each of the three signal... 67
Fig. 2-18. Dimension and photo of manufactured SFS(spent fuel... 68
Fig. 2-19. Photo shows the fabrication and transportation process of SFS. 69
Fig. 2-20. Detector HV bias plateau measured with ²⁵²Cf neutron... 70
Fig. 2-21. (a) Gamma-ray scanning results of the rod used for SFS manufacturing,... 71
Fig. 2-22. Correlation between corrected-Doubles rate and burnup. The functional dependence... 72
Fig. 3-1. Flow Chart for Reactivity Measurement Method and... 91
Fig. 3-2. DUPIC Fuel Reactivity Measurement Development 92
Fig. 3-3. U-235 and Pu-239 concentration(g) versus fuel... 93
Fig. 3-4. Cm-244 and Cm-242 spontaneous fission neutron... 94
Fig. 3-5. Cm-244 and Cm-242 spontaneous fission neutron... 95
Fig. 3-6. MCNP cross sectional model for 8-rods... 96
Fig. 3-7. MCNP longitudinal model for 8 rods... 97
Fig. 3-8. MCNP model for bundle counter W-model 98
Fig. 3-9. MCNP cross sectional model for 1-rod cut(10cm length) 99
Fig. 3-10. MCNP cross sectional model for 3-rod cuts 100
Fig. 3-11. MCNP cross sectional model for 8-rod cuts 101
Fig. 3-12. MCNP longitudinal model for 8-rod cuts 102
Fig. 3-13. Detector response due to fuel reactivity versus... 103
Fig. 3-14. Detector response(Cd ratio) due to fuel... 104
Fig. 3-15. Detector response(Cd ratio) versus poison... 105
Fig. 3-16. Detector response between new Pb-model... 106
Fig. 3-17. Detector response(Cd ratio) due to reactivity... 107
Fig. 3-18. Detector responses between new Pb-model... 108
Fig. 3-19. Reactivity effect on cadnium ration(CR) of PWR spent... 109
Fig. 3-20. Detector response effect on cadnium ration(CR) of... 110
Fig. 3-21. Configuration for reactivity measurement test model 111
Fig. 3-22. 반응도 측정 시험모델의 중성자 검출튜브 배치도 112
Fig. 3-23. 중성자 검출튜브와 전치증폭기의 연결 모습 113
Fig. 3-24. 반응도 측정 시험모델의 부분품 114
Fig. 3-25. 중성자 검출장치와 전자장치를 연결하기 전의 모습 115
Fig. 3-26. 반응도 측정 시험모델의 외형 116
Fig. 4-1. DUPIC 연료 제조시험시설 공정도 133
Fig. 4-2. COREMAS Components 134
Fig. 4-3. Design Overview of CoreMAS Program 135
Fig. 4-4. Operating Environment 136
Fig. 4-5. Database Layout for COREMAS-DUPIC System 137
Fig. 4-6. Screen for COREMAS Administration 138
Fig. 4-7. First Menu of COREMAS 139
Fig. 4-8. Second Menu of COREMAS 140
Fig. 4-9. Third Menu of COREMAS 141
Fig. 4-10. Fourth Menu of COREMAS 142
Fig. 4-11. Data Conversion Utility Main Screen 143
Fig. 4-12. Calculation Edit Utility Main Screen 144
Fig. 4-13. Administration Menu Hierarchy 145
Fig. 4-14. Material Selection Screen in COREMAS 146
Fig. 4-15. Container Information Screen in COREMAS 147
Fig. 4-16. Material Split Screen in COREMAS 148
Fig. 4-17. Physical Inventory Screen in COREMAS 149
Fig. 4-18. Material Status Screen in COREMAS 150
Fig. 4-19. COREMAS Menu Hierarchy 151
Fig. 5-1. 격납 및 감시시스템 기술개발 추진 방법 163
Fig. 5-2. Design of VTRAP sensor(slab type) 164
Fig. 5-3. Design of VTRAP sensor(cylinder type) 165
Fig. 5-4. 방사선 모니터링 중성자검출기(DSNM) 166
Fig. 5-5. 영상처리 시스템 하드웨어 구성도 167
Fig. 5-6. 영상처리 알고리즘 167
Fig. 5-7. 핵연료 이송실험 감시시스템 배치도 168
Fig. 5-8. 핵물질 이동 경로에 따른 영상처리 결과 169
Fig. 5-9. 이송물체의 크기에 따른 영상처리결과 169
Fig. 5-10. 방사선/영상신호 통합 시스템 구성 방안 170
Fig. 5-11. 통합 감시 시스템의 구조 171
Fig. 5-12. 신경회로망의 구조... 171
Fig. 5-13. History of Convergence for Training Neural Network 172
Fig. 5-14. 신경회로망의 Weight 분포 173
Fig. 5-15. 신경회로망과 Review 시스템의 통합 174
Fig. 5-16. 신경회로망의 핵물질 거동 예측 결과 175
Fig. 5-17. DUPIC 연료 제조시험시설의 감시구역 176
Fig. 5-18. IMEF 시설의 핵연료 취급 실험 결과 177
Fig. 5-19. Integrated Workable Safeguards System for DUPIC Process 178
Fig. 6-1. Utilization of Existing KAERI Facilities for DUPIC 192
Fig. 6-2. DUPIC 보장조치 기술개발 과제 국제협력 추진방향 193
Fig. 6-3. DUPIC 핵물질 측정장비 개발 위한 한,미간 공동 시험... 194