| 초록 |
원자력 산업에서 요즘 가장 화두가 되는 것이 바로 핵연료 재처리 이다. 사용후 핵연료를 재처리를 하여 다시 사용을 한다면 사용후 핵연료 부피, 폐기물의 양, 방사성 독성이 모두 줄어들어 국가 발전에 엄청난 기여를 한다. 따라서 전세계는 물론 우리나라에서도 사용후핵연료를 재처리하는 공정인 파이로 프로세스 시설 연구가 한창이다. 하지만 이런 재처리과정에서 가장 중요한 것은 핵 비확산성을 위한 핵물질 감시이다. 핵물질의 이동유무를 감시할 수 있는 기술로 컴프턴 카메라가 제안되고 있다. 우리는 이 컴프턴 카메라에 의한 영상을 먼저 몬테칼로 코드를 이용하여, 전산모사를 실시해보았다. 전산모사시 선원은 DU(Depleted Uranium)을 사용하였고, 각각의 구성비와 Activity, 감마선의 yield 값을 geant4 code에 반영하였다. 컴프턴 카메라의 검출기는 NaI(Tl) Detector에 PMT를 25개 붙인 형태로 구성하였다. Scintillation Detector을 사용하기 때문에 빛의 파장과 굴절률을 모두 고려해주었다. 이런 조건에서 전산모사를 통해서 영상 분해능에 영향을 미치는 여러 인자들을 분석해보았다. 그러한 인자들에는 에너지 분해능, 위치 분해능, 선원의 위치, 차폐벽의 종류가 있다. 전산모사에 사용되는 몬테칼로 기법은 확률론에 기반을 두기때문에 확률론에 기반을 둔 고속 영상 재구성 알고리즘 또한 생각해보았다. 컴프턴 카메라의 성능검사를 위해 공정장치와 검출기 사이의 종, 횡방향 거리, 감손우라늄의 질량변화, SUS의 두께 변화가 영상 분해능에 끼치는 영향을 평가하였다. 마지막으로 이러한 성능을 개선할 수 있는 방안을 도출하였다. |
