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DT 중성자 발생기에 의한 중성자 검출기 반응도 조사

Investigation of Response of Several Neutron Surveymeters by a DT Neutron Generator

방사선방어학회지 2012년 37권 1호 p.35 ~ 40
김상인 ( Kim Sang-In ) - 한국원자력연구원

장인수 ( Jang In-Su ) - 한국원자력연구원
김장렬 ( Kim Jang-Lyurl ) - 한국원자력연구원
이정일 ( Lee Jung-Il ) - 한국원자력연구원
김봉환 ( Kim Bong-Hwan ) - 한국원자력연구원

Abstract

국내 교정기관 또는 표준기관은 중성자 검출기의 교정을 위해 비감속 및 중수감속 252Cf 선원과 241AmBe 선원을 사용하고 있다. 이런 선원들로 교정된 중성자 검출기를 이용하여 입자가속기와 같이 속중성자가 다량 존재하는 시설을 선량평가할 때, 그 정확도가 떨어지게 된다. 그 이유는, 대부분의 중성자 검출기는 열중성자에 민감하게 반응하므로 수 MeV 이상의 에너지를 가지는 속중성자장에 대한 선량당량 반응도는 부정확하다. 또한 높은 에너지의 중성자는 열중성자보다 선량기여정도가 훨씬 크기 때문이다. 이와 같은 이유로, 기존의 교정용 기준 중성자장이 아닌 수 MeV 이상의 속중성자가 존재하는 중성자장에서도 검출기를 교정할 필요가 있다. DT 중성자 발생기, 흑연집합체 그리고 폴리에틸렌 중성자 집속체를 사용하여 속중성자의 선속분율이 서로 다른 중성자장을 제작하였고, 이 중성자장에서 중성자 검출기의 선량당량 반응도를 측정하였다. 시험결과에 의하면, 속중성자 선속분율과 중성자 검출기의 종류에 따라 중성자 검출기의 반응도는 많은 차이를 보였다. 이러한 반응도 차이는 선량당량의 과대 및 과소평가를 의미하므로, 검출기가 사용되는 시설환경과 유사한 중성자장에서 반응도 교정이 필요함을 확인하였다.

Several neutron measuring devices were tested under the neutron fields characterized with two distinct kinds of thermal and fast neutron spectrum. These neutron fields were constructed by the mixing of both thermal neutron fields and fast neutron fields. The thermal neutron field was constructed using by a graphite pile with eight AmBe neutron sources. The fast neutron field of 14 MeV was made by a DT neutron generator. In order to change the fraction of fast neutron fluence rate in each neutron fields, a neutron generator was placed in the thermal neutron field at 50 cm and 150 cm from the reference position. The polyethylene neutron collimator was used to make moderated 14 MeV neutron field. These neutron spectra were measured by using a Bonner sphere system with an LiI scintillator, and dosimetric quantities delivered to neutron surveymeters were determined from these measurement results.

키워드

DT 중성자 발생기; 중성자 검출기 반응도; 교정용 중성자장; 열중성자
Thermal neutron field; Fast neutron field; DT neutron generator; Neutron calibration field
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