KR20140062292A - 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정방법 및 이에 사용되는 장치 - Google Patents

중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정방법 및 이에 사용되는 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정방법 및 이에 사용되는 장치를 제공하는 데 있다. 이를 위하여, 본 발명은 시료에 중성자를 조사하는 단계(단계 1); 상기 단계 1에서 중성자 조사로 인한 핵분열 반응에 의한 온도변화에 따른 온도신호를 얻는 단계(단계 2); 및 상기 단계 2의 온도신호로부터 핵분열 반응 발생률을 측정하고, 핵물질을 판별하는 단계(단계 3);를 포함하는 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 시료가 봉입된 금박 포일; 상기 금박 포일의 일면에 부착되는 저온검출기; 상기 저온검출기로부터 검출된 신호를 증폭하는 증폭수단; 상기 금박 포일, 저온검출기 및 증폭수단을 내부로 수용하여 밀폐된 계를 형성시키는 쳄버; 및 중성자를 상기 쳄버로 유출시키는 중성자 원;을 포함하는 것을 특징으로 하는 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정 장치를 제공한다. 본 발명에 따르면, 저온검출기를 이용한 Q-분광학 기술에서 알파 붕괴에 따르는 알파 입자를 측정하던 것을 중성자에 의한 핵분열에 따르는 핵분열 생성물을 측정하는 것으로 대체하여 측정의 감도 및 신호대비 잡음비를 향상시켜 더 적은 양의 핵물질에 대한 측정을 보다 용이하고 빠르게 수행할 수 있다는 효과가 있다.

Description

중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정방법 및 이에 사용되는 장치{the measuring method of nuclear material by nuclear fission reaction by neutron and low temperature detector, and the device thereof}
본 발명은 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정방법 및 이에 사용되는 장치에 관한 것이다.
방사능 핵종은 일정한 반감기를 가지고 붕괴하여 다른 핵종으로 변하는데, 이 붕괴 과정에서 여러 가지 종류의 방사선이 방출된다. 이들 방사선은 알파 입자, 베타선(전자 또는 양전자), 중성미자, 감마선, x-선 등이다. 이들 입자는 원자핵의 붕괴로부터 방출되거나 핵 주위에 여기된 전자들의 천이에 의해 방출된다. 붕괴 시 발생하는 이들 입자는 고유 에너지 스펙트럼을 가지는데, 이들 에너지 스펙트럼을 측정함으로써 붕괴 핵종을 판별할 수 있다.
방사성 핵종의 질량과 붕괴 후 발생한 모든 입자들의 질량의 합에는 차이가 발생하는데, 붕괴 전후 질량 차이 즉 손실된 질량은 에너지로 전환되어 붕괴 시 발생한 개개 입자의 운동에너지 및 광자의 에너지로 분배된다. 방사성 핵종의 원자에 따라서 붕괴 후 질량 손실은 고유의 하나의 값으로 정해지는데, 통상 이를 핵종의 고유 Q-값이라고 한다. 물론 Q-값이 고정되어 있다 하더라도 붕괴 채널이 다양하여 발생한 알파 혹은 감마선 등은 매우 다양한 에너지 스펙트럼을 가진다. 알파 붕괴의 Q-값의 범위는 약 2 MeV에서 11 MeV 사이이다.
모든 방사성 핵종은 방사성 붕괴에 대해 고유 Q-값을 가지므로, 붕괴 과정에서 발생하는 모든 에너지 합 즉 Q-값을 측정하게 되면 핵종을 결정할 수 있다. 이러한 원리를 이용하여 핵물질(U 등)의 측정에 적용하면, 알파 붕괴의 Q-값을 측정하여 핵 활동 탐지, 핵물질 불법거래 및 테러 감시, 고준위 방사성 폐기물 처분장 환경 감시, 핵물질 처리시설 (핵연료 가공 및 생산시설)의 오염 감시, 환경 중 우라늄 측정 등에 활용할 수 있다.
열이온화 질량 분석 방법(TI-MS, Thermal ionization-mass spectrometry)은 핵물질 측정을 위한 현존 최고의 기술로써, 필라멘트에 시료를 얹고 전류를 흘려 발생하는 열로 시료를 이온화시킨 후 질량/전하량(m/z) 분석을 통해 동위원소의 함량을 결정하는 기술이다. 분해능 및 감도가 매우 뛰어난 장점을 갖는다. 핵분열 트랙 검출기(fission track detector) 기법과 이온수지를 이용한 농축기술을 함께 적용할 경우 U을 ng (10-9 g) 수준까지 측정가능하다. 그러나 상기 방법에 따르면 이와 같은 전처리 공정이 반드시 수행되어야 한다는 문제점이 있다.
중성자를 이용하여 핵물질을 검출할 수 있는데, 일례로 핵분열 트랙 검출기 (fission track detector) 기법이 사용될 수 있다. 상기 방법은 극미량의 핵물질이 포함된 미량의 시료를 플라스틱 사이에 두고 중성자속(neutron flux)이 높은 원자로에 넣었다가 꺼내면, 핵물질이 있는 시료는 플라스틱에 강한 상흔(fission track)을 남기는 방식이다. 이는 미량의 시료 중 핵물질 존재 여부 확인에 탁월하다는 장점이 있다. 그러나 상기 방식에 따르면 존재하는 핵물질의 정량(quantification)은 할 수 없다는 문제점이 있다.
또한, 중성자 방사화 분석법이 사용될 수 있다. 중성자속 (neutron flux)이 높은 연구용 원자로의 노심부근으로 시료를 보내 중성자를 조사시킨 후, 시료로부터 방출되는 감마선 또는 지발 중성자(delayed neutron)의 측정을 통해 핵물질을 측정한다. 상기 방식에 따르면 존재하는 핵물질의 정량(quantification)을 수행할 수 있다. 또한 지발 중성자를 측정하는 경우 측정의 감도 및 S/N 비(signal to noise ratio)가 감마선을 측정하는 경우에 비해 향상된다.
알파 분광을 이용하여 핵물질을 측정하는 방법을 사용할 수 있다. 이는 핵물질로부터 방출되는 알파 입자의 분광을 통해 핵물질의 양을 측정하는 기술이다. 이때 알파 입자의 측정에는 알파 입자에 의한 물질의 이온화(ionization)를 이용하는 반도체 검출기가 주로 사용된다. 알파 입자 측정에서 검출기는 도 1(a)에서와 같이 시료 외부에 놓이고, 시료를 빠져나와 검출기에 입사한 알파 입자를 측정한다. 그러나 이 방식에 따르면 검출기가 시료에 대해 일정한 입체각만을 차지하기 때문에 방출된 알파 입자의 일부분만을 측정할 수 있다. 또한 알파 입자는 투과력이 낮기 때문에 알파 입자가 충분히 탈출할 수 있을 만큼 시료를 얇게 만드는 노력이 필요하다. 이를 위해서는 시료의 산분해 후 전착 등의 전처리가 필요하다.
이와 같이, 종래의 방식에 따르면 핵 하나가 붕괴할 때 발생하는 입자의 모든 에너지를 원하는 정확도로 측정하는 것은 쉽지 않고, 전처리 공정이 필요하다는 문제점이 있다.
이에 반해 앞서 기술한 저온검출기를 이용한 Q-분광학 기술은 에너지 스펙트럼의 해상도가 높고, 전처리 공정을 필요로 하지 않는 장점이 있다.
이에, 본 발명의 발명자들은 저온검출기를 이용한 Q-분광학 기술에서 알파 붕괴에 따르는 알파 입자를 측정하던 것을 중성자에 의한 핵분열에 따르는 핵분열 생성물을 측정하는 것으로 대체하면 측정의 감도 및 신호대비 잡음비를 향상시켜 더 적은 양의 핵물질에 대한 측정을 보다 용이하고 빠르게 수행할 수 있음을 알게 되어 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정방법 및 이에 사용되는 장치를 제공하는 데 있다.
이를 위하여, 본 발명은
시료에 중성자를 조사하는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 중성자 조사로 인한 핵분열 반응에 의한 온도변화에 따른 온도신호를 얻는 단계(단계 2); 및
상기 단계 2의 온도신호로부터 핵분열 반응 발생률을 측정하고, 핵물질을 판별하는 단계(단계 3);
를 포함하는 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정방법을 제공한다.
또한, 본 발명은
시료가 봉입된 금박 포일;
상기 금박 포일의 일면에 부착되는 저온검출기;
상기 저온검출기로부터 검출된 신호를 증폭하는 증폭수단;
상기 금박 포일, 저온검출기 및 증폭수단을 내부로 수용하여 밀폐된 계를 형성시키는 쳄버; 및
중성자를 상기 쳄버로 유출시키는 중성자 원;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 저온검출기를 이용한 Q-분광학 기술에서 알파 붕괴에 따르는 알파 입자를 측정하던 것을 중성자에 의한 핵분열에 따르는 핵분열 생성물을 측정하는 것으로 대체하여 측정의 감도 및 신호대비 잡음비를 향상시켜 더 적은 양의 핵물질에 대한 측정을 보다 용이하고 빠르게 수행할 수 있다는 효과가 있다. 또한, 기존의 열이온화 질량 분석기를 사용하는 경우와 다르게 특별한 전처리 공정이 없이 수행될 수 있다. 이는 핵활동 탐지, 핵물질 불법거래 및 테러 감시, 고준위 방사성 폐기물 처분장 환경 감시, 핵물질 처리시설(핵연료 가공 및 생산시설)의 오염 감시, 환경 중 우라늄 측정 등에 활용될 수 있고, 학술적으로는 핵분열 단면적 측정 및 핵분열 생성물 연구에 활용할 수 있다.
도 1(a)는 알파 분광을 이용한 기술의 개념도이고; (b)는 저온검출기를 이용한 Q-분광학 기술의 개념도이고;
도 2는 본 발명에 따른 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정방법의 개념도이고;
도 3은 중성자 빔 시설별 중성자속(neutron flux) 현황을 나타낸 표이고;
도 4는 본 발명에 따른 초전도상전이센서를 사용하는 경우의 측정계통 구성에 대한 개념도이다.
본 발명의 목적은 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정방법 및 이에 사용되는 장치를 제공하는 데 있다. 이를 위하여 본 발명은 저온검출기를 이용한 Q-분광학 기술에서 알파 붕괴에 따르는 알파 입자를 측정하던 것을 중성자에 의한 핵분열에 따르는 핵분열 생성물을 측정하는 것으로 대체하면 측정의 감도 및 신호대비 잡음비를 향상시켜 더 적은 양의 핵물질에 대한 측정을 보다 용이하고 빠르게 수행할 수 있는 핵물질의 측정방법을 제공한다.
이에, 본 발명은
시료에 중성자를 조사하는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 중성자 조사로 인한 핵분열 반응에 의한 온도변화에 따른 온도신호를 얻는 단계(단계 2); 및
상기 단계 2의 온도신호로부터 핵분열 반응 발생률을 측정하고, 핵물질을 판별하는 단계(단계 3);
를 포함하는 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정방법을 제공한다.
본 발명에 따른 핵물질 측정방법에 있어서, 상기 단계 1은 시료에 중성자를 조사하는 단계이다.
본 발명에 따른 방법에서는 종래의 알파 붕괴에 의한 알파 입자를 측정하는 방법이 아니라, 중성자 조사를 통한 핵분열 단계를 추가하여 핵분열 생성물의 운동에너지에 의한 온도 변화를 측정하는 방법을 사용함으로써, 종래의 알파 붕괴에 의한 Q-분광에서와 마찬가지로 시료의 전처리 과정을 필요로 하지 않고, 종래의 방법에서의 에너지보다 신호 대비 잡음비(S/N ratio, signal to noise ratio)가 향상된다.
구체적으로는, 핵물질(U 등)은 중성자와 핵분열 반응을 통해 2 개 또는 3 개의 핵(핵분열 생성물)으로 분열하면서 중성자, 감마선, 베타선, 중성미자 등의 방사선을 함께 방출한다. 핵분열 반응 또한 방사성 붕괴와 마찬가지로 반응 전후 반응에 참여한 모든 입자의 질량 합에 손실이 발생하며, 이를 핵분열 반응의 Q-값이라 한다. 핵분열 반응의 Q-값 또한 핵분열 생성에 의해 얻어진 핵분열 생성물, 중성자 등 개개 입자의 운동에너지와 광자의 에너지로 분배된다. 핵분열 반응은 방사성 핵종의 붕괴와 달리 핵분열 반응의 Q-값이 특정한 하나의 값을 갖지 않으나 고유한 분포를 갖는다. 핵분열 반응의 Q-값이 고유한 분포를 갖기 때문에 핵분열 과정에서 발생하는 모든 에너지 합을 측정하게 되면 핵분열 반응을 일으킨 핵물질을 결정할 수 있다. 핵분열 반응의 Q-값은 약 200 MeV 정도이다. 핵분열 반응의 Q-값은 약 200 MeV 이고, 이중 약 160 MeV가 핵분열 생성물의 운동에너지로 방출된다. 핵분열 생성물은 투과율이 매우 낮기(5 MeV 알파입자의 절반 수준) 때문에 이들의 운동에너지는 금박 포일 흡수체에 모두 흡수된다.
핵분열 반응의 Q-값의 나머지(약 40 MeV)는 중성자, 감마선, 베타선, 중성미자의 운동에너지로 방출되는데, 이들 입자는 투과력이 매우 크기 때문에 금박 포일 흡수체에는 에너지 전달을 거의 하지 않는다.
알파 입자의 Q-값은 약 5 MeV 정도이나 핵분열 생성물의 Q-값은 약 160 MeV이므로, 본 발명에 따르면 알파입자에 비해 30 배 이상 강한 신호를 얻을 수 있기 때문으로, 이를 통해 본 발명에 따른 방법을 사용하면 신호대 잡음비(signal to noise ratio)가 커서 더욱 우수한 측정감도를 가지는 것을 알 수 있다.
이러한 측정방법은 핵 활동 탐지, 핵물질 불법거래 및 테러 감시, 고준위 방사성 폐기물 처분장 환경 감시, 핵물질 처리시설 (핵연료 가공 및 생산시설)의 오염 감시, 환경 중 우라늄 측정 등에 활용될 수 있고, 학술적으로는 핵분열 단면적 측정 및 핵분열 생성물 연구에 활용할 수 있다.
본 발명에 따른 핵물질 측정방법에 있어서, 상기 시료는 금박 포일로 전체를 감싸도록 봉입되는 것이 바람직하다. 이는 금박 포일의 내부에서 방출된 핵분열 생성물의 운동에너지가 금박 포일에 전부 흡수되게 하여 온도신호로 변환될 수 있도록 하기 위함이다. 봉입하는 방법으로는 다양한 방법을 이용할 수 있으나, 대상물에 열을 가하면서 롤러로 가압하여 봉입하는 기술인 확산 용접 방식으로 봉입할 수 있다.
본 발명에 따른 핵물질 측정방법에 있어서, 상기 금박 포일의 두께는 15 ㎛내지 40 ㎛인 것이 바람직하다. 상기 금박 포일의 두께가 15 ㎛ 미만인 경우 핵분열 생성물의 일부가 금박 포일의 외부로 빠져나가 버리기 때문에 정확한 핵분열 반응률을 측정할 수 없다는 문제가 있고, 40 ㎛를 초과하는 경우 금박 포일의 온도 변화가 크지 않기 때문에 그만큼 측정 에너지의 분해능이 저하될 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 핵물질 측정방법에 있어서, 상기 단계 1의 중성자 조사는 106 cm-2s- 1내지 109 cm-2s-1의 열중성자 또는 냉중성자 빔을 조사하여 수행되는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 장치의 감도는 중성자 빔의 세기에 의존한다. 하기 도 3은 각 기관별 중성자 빔 시설에서의 중성자속을 나타내는데, 이와 같이 연구용 원자로는 약 106 cm-2s- 1 의 중성자속인 장치를 주로 사용한다. 상기 중성자원이 106 cm-2s-1 미만의 중성자 빔을 조사하는 경우 감도가 낮아지는 문제점이 있고, 중성자속이 109 cm-2s-1을 초과하는 열중성자 또는 냉중성자 빔을 얻기는 현실적으로 어렵다.
본 발명에 따른 핵물질 측정방법에 있어서, 상기 단계 2는 상기 단계 1에서 중성자 조사된 시료로부터 온도변화에 따른 온도신호를 얻는 단계이다. 상기 시료는 금박 포일 내에 완전히 봉입되므로, 핵분열 생성물의 운동에너지가 금박 포일 내에 모두 흡수될 수 있다. 이를 통해 금박 포일 상에서 온도 변화가 일어나게 되는데, 이러한 온도변화를 에너지 분해능이 우수한 저온검출기를 통해 검출할 수 있다.
본 발명에 따른 핵물질 측정방법에 있어서, 상기 단계 2의 온도신호는 초전도상전이센서(TES, transition edge sensor), 자기양자센서(MMC, metalic magnetic calorimeter) 및 초전도 터널 접합(STJ, superconduction tunnel junction)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종을 통해 얻는 것이 바람직하다.
상기 초전도상전이센서(TES, transition edge sensor)는 초전도체의 전기저항이 금속과 초전도 전이온도 부근에서 급격히 변하는 현상과 SQUID(Superconducting Quantum Interference Device)의 고감도 특성을 이용한 열량계이다(도 4 참조). 중성자 조사를 통한 핵분열로 발생한 에너지를 금박 포일이 흡수하여 센서에서 저항이 증가하면, 흡수된 에너지에 비례하는 전류 변화가 회로에 발생한다. 이 미세한 전류의 변화를 SQUID로 측정함으로써 발생한 에너지의 정밀측정이 가능하며 에너지 스펙트럼을 분석할 수 있다.
상기 자기양자센서(MMC, metalic magnetic calorimeter)는 중성자 조사를 통한 핵분열로 발생하는 에너지를 금박 포일에서 흡수하여 온도가 상승하면 센서의 자화율(magnetic susceptibility)이 변화하여 이 변화를 SQUID로 측정하는 방식이다.
상기 초전도 터널 접합(STJ, superconduction tunnel junction)은 초전도-절연체-금속의 접합시 장벽의 두께에 따라 나타나는 터널링 현상을 이용하는 것으로, 상기 초전도 터널 접합을 이용하면, 중성자 조사를 통한 핵분열로 발생한 에너지를 금박 포일이 흡수하고, 이에 따른 온도변화로 인해 접합부에 전류가 발생한다. 이 미세한 전류의 변화를 SQUID로 측정함으로써 발생한 에너지의 정밀측정이 가능하며 에너지 스펙트럼을 분석할 수 있다.
본 발명에 따른 핵물질 측정방법에 있어서, 상기 단계 3은 상기 단계 2의 온도신호로부터 핵분열 발생율을 측정하고, 핵물질을 판별하는 단계이다. 상기 단계 2에서 저온검출기로부터 얻은 온도신호는 펄스 및 그 계수에 따른 에너지 스펙트럼을 제공하고, 이로부터 핵분열 발생률을 측정하고 해당 핵종을 판별할 수 있다.
본 발명에 따른 핵물질 측정방법에 있어서, 상기 단계 3은 온도변화에 따른 상기 온도신호의 펄스를 계수하여 핵분열 발생율을 측정하고, 각 펄스의 크기를 통해 핵종을 판별하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은
시료가 봉입된 금박 포일;
상기 금박 포일의 일면에 부착되는 저온검출기;
상기 저온검출기로부터 검출된 신호를 증폭하는 증폭수단;
상기 금박 포일, 저온검출기 및 증폭수단을 내부로 수용하여 밀폐된 계를 형성시키는 쳄버; 및
중성자를 상기 쳄버로 유출시키는 중성자 원;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 핵물질 측정 장치에 있어서, 본 발명은 시료가 봉입된 금박 포일을 포함한다. 상기 금박 포일은 시료 전체를 감싸도록 이중막 형태로 봉입하여 사용한다. 이는 금박 포일의 내부에서 방출된 핵분열 생성물의 운동에너지가 금박 포일에 전부 흡수되게 하여 온도신호로 변환될 수 있도록 하기 위함이다. 봉입하는 방법으로는 다양한 방법을 이용할 수 있으나, 대상물에 열을 가하면서 롤러로 가압하여 봉입하는 기술인 확산 용접 방식으로 봉입할 수 있다.
이때, 상기 금박 포일은 시료를 감싸 핵분열 생성물이 빠져나가지 못하게 하고 금박 포일 흡수체의 질량을 줄여 가능한 온도 증가를 최대화하기 위해 두께가 15 ㎛ 내지 40 ㎛으로 시료 전체를 감싸도록 봉입하는 것이 바람직하다. 상기 금박 포일의 두께가 15 ㎛ 미만인 경우 핵분열 생성물의 일부가 금박 포일의 외부로 빠져나가 버리기 때문에 정확한 핵분열 발생률을 측정할 수 없다는 문제가 있고, 40 ㎛를 초과하는 경우 금박 포일의 온도 변화가 크지 않기 때문에 그만큼 측정 에너지의 분해능이 저하될 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 핵물질 측정 장치에 있어서, 본 발명은 상기 금박 포일의 일면에 부착되는 저온검출기를 포함한다. 이때, 상기 저온검출기는 초전도상전이센서(TES, transition edge sensor), 자기양자센서(MMC, metalic magnetic calorimeter) 및 초전도 터널 접합(STJ, superconduction tunnel junction)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종인 것이 바람직하다.
상기 초전도상전이센서(TES, transition edge sensor)는 초전도체의 전기저항이 금속과 초전도 전이온도 부근에서 급격히 변하는 현상과 SQUID(Superconducting Quantum Interference Device)의 고감도 특성을 이용한 열량계이다(도 4 참조). 중성자 조사를 통한 핵분열로 발생한 에너지를 금박 포일이 흡수하여 센서에서 저항이 증가하면, 흡수된 에너지에 비례하는 전류 변화가 회로에 발생한다. 이 미세한 전류의 변화를 SQUID로 측정함으로써 발생한 에너지의 정밀측정이 가능하며 에너지 스펙트럼을 분석할 수 있다.
상기 자기양자센서(MMC, metalic magnetic calorimeter)는 중성자 조사를 통한 핵분열로 발생하는 에너지를 금박 포일에서 흡수하여 온도가 상승하면 센서의 자화율(magnetic susceptibility)이 변화하여 이 변화를 SQUID로 측정하는 방식이다.
상기 초전도 터널 접합(STJ, superconduction tunnel junction)은 초전도-절연체-금속의 접합시 장벽의 두께에 따라 나타나는 터널링 현상을 이용하는 것으로, 상기 초전도 터널 접합을 이용하면, 중성자 조사를 통한 핵분열로 발생한 에너지를 금박 포일이 흡수하고, 이에 따른 온도변화로 인해 접합부에 전류가 발생한다. 이 미세한 전류의 변화를 SQUID로 측정함으로써 발생한 에너지의 정밀측정이 가능하며 에너지 스펙트럼을 분석할 수 있다.
본 발명에 따른 핵물질 측정 장치에 있어서, 본 발명은 상기 저온검출기로부터 검출된 신호를 증폭하는 증폭수단을 포함한다.
이때, 상기 증폭 수단은 SQIID(Superconducting Quantum Interference Device) 칩인 것이 바람직하다. 상기 증폭수단은 저온검출기로부터 검출된 신호를 증폭하여 이를 출력하기 위한 것으로서, 상기 SQUID 칩은,
상기 저온검출기로부터 신호를 검출하는 SQUID 센서;
상기 SQUID 센서로부터 검출된 신호를 증폭시켜주는 SQUID 어레이; 및
증폭된 상기 신호를 비교하여 적분하는 FLL(Flux-locked loop) 회로를 포함하는 2단 SQUID 시스템인 것이 바람직하다.
상기 SQUID 칩은 초전도 양자 간섭 디바이스(Superconductini quantum interference device)로서, 자장 변화를 매우 민감하게 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 핵물질 측정 장치에 있어서, 본 발명은 상기 금박 포일, 저온검출기 및 증폭수단을 내부로 수용하여 밀폐된 계를 형성시키는 쳄버(chamber)를 포함한다. 상기 쳄버는 밀폐된 계의 내부 온도를 극저온(일반적으로 1 K 이하)으로 유지하여 저온에서 얻을 수 있는 초전도 성질, 적은 열용량 또는 적은 열적 잡음 등을 활용할 수 있는 자기 차폐 기능을 갖는 일종의 저온항온조이다. 또한, 쳄버에는 냉각수단을 구비하여 내부 밀폐계를 냉각시켜 주게 된다. 상기 쳄버는 듀어일 수 있으며 이 듀어 내에 냉각수단을 구비하는 구성도 가능하다.
본 발명에 따른 핵물질 측정 장치에 있어서, 상기 쳄버는 1 K 미만의 온도로 유지되는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 장치는 핵분열 물질의 운동에너지로부터 발생한 온도변화를 통해 핵물질을 검출하기 위한 것으로, 온도가 낮을수록 열용량이 감소하여 신호 대 잡음비(S/N ratio, signal to noise ratio)를 크게 얻을 수 있다. 따라서 금박 포일, 저온검출기, SQUID를 포함하는 쳄버는 그 내부 온도가 1K 이하의 극저온으로 유지되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 핵물질 측정 장치에 있어서, 상기 장치는 극저온 유지를 위한 냉각수단을 더 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따르면 매 측정 사건(event)마다 핵분열에 의한 발열이 발생하므로, 이를 냉각수단(heat sink)을 통해 사건 이전의 온도로 재냉각시킨 후 다음 사건을 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 핵물질 측정 장치에 있어서, 본 발명은 중성자를 상기 쳄버로 유출시키는 중성자 원을 포함한다. 상기 중성자원은 시료에 중성자 빔을 조사할 수 있도록 원자로를 사용할 수 있다.
이때, 상기 중성자원은 106 cm-2s-1 내지 109 cm-2s-1의 열중성자 또는 냉중성자 빔을 상기 금박 포일에 조사하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 장치의 감도는 중성자 빔의 세기에 의존한다. 하기 도 3은 각 기관별 중성자 빔 시설에서의 중성자속을 나타내는데, 이와 같이 연구용 원자로를 이용하면 약 106 cm-2s- 1 에서 109 cm-2s-1 범위의 중성자속을 얻을 수 있다. 상기 중성자원이 106 cm-2s-1 미만의 중성자 빔을 조사하는 경우 측정의 감도가 낮아지는 문제점이 있고, 109 cm-2s-1을 초과하는 열중성자 또는 냉중성자 빔은 현실적으로 얻기 어렵다는 문제점이 있다.
중성자속 108 cm-2s- 1 의 중성자 빔 시설을 사용하는 경우의 본 발명에 따른 핵물질 검출 감도는 종래의 저온검출기를 이용한 Q-분광학에서의 감도보다 우수한 효과를 나타낸다. 종래의 저온검출기를 이용한 Q-분광학에서의 감도와 본 발명에 따른 핵물질 검출 감도를 기대되는 초당 계수율을 비교하여, 본 발명에 따른 효과를 확인할 수 있다.
이하, 초당 계수율을 측정하는 방법을 상세히 설명한다.
종래의 저온검출기를 이용한 Q-분광학에서의 감도 계산법은 다음과 같다. 효율이 ε인 검출기로 해당 시료를 t (s) 시간 동안 측정하면 하기 수학식 1의 Na 만큼의 알파 붕괴 횟수를 구할 수 있다.
<수학식 1>
Figure pat00001

상기 수학식 1에서, A는 알파 붕괴하는 동위원소(핵물질)의 방사능(시간당 붕괴율)으로, 하기 수학식 2를 통해 구할 수 있다.
<수학식 2>
Figure pat00002
상기 수학식 2에서, T1 /2 (s)는 해당 동위원소(핵물질)의 반감기이고, n은 해당 방사성 동위원소(핵물질)의 개수이다.
일반적으로, 저온검출기를 이용한 Q-분광학에서는 시료 전체를 샌드위치형으로 둘러싼 금박 포일 흡수체를 사용하므로 전방향(4π)으로 방출되는 모든 입자가 검출되므로 상기 수학식 1에서 ε은 100 %에 해당한다. 또한, 각 핵물질별 반감기는 하기 표 1과 같다.
U-235 Np-236 Cm-247
반감기(단위:년) 7.038×108 2.342×107 1.56×107
또한, 본 발명에 따른 측정방법에서의 감도 계산법은 다음과 같다. 효율이 ε인 검출기로 해당 시료를 t (s) 시간 동안 측정하면 하기 수학식 3의 Nf 만큼의 핵분열 사건 횟수를 구할 수 있다.
<수학식 3>
Figure pat00003

상기 수학식 3에서, F는 핵분열 발생률로, 하기 수학식 4를 통해 구할 수 있다.
<수학식 4>
Figure pat00004

상기 수학식 4에서, n은 해당 핵물질(동위원소)의 개수이고, φth (cm-2·s-1)는 열중성자속(Flux)이고, σf (cm2)는 열중성자에 대한 핵분열 단면적이다.
본 발명에서는 시료 전체를 샌드위치형으로 둘러싼 금박 포일 흡수체를 사용하므로 전방향(4π)에서 핵물질이 검출되므로 상기 수학식 3에서 ε은 100 %에 해당한다. 또한, 각 핵 물질별열중성자 핵분열 단면적(σ f )은 하기 표 2와 같다. 이때, σ f 의 단위 [b]는 핵반응 반응 단면적을 기술할 때 통용되는 단위로서 1 b = 1×10-24 cm2에 해당한다.
U-235 Np-236 Cm-247
열중성자 핵분열 단면적
(σf),
단위:b

585.081

2807.93

94.744
상기의 방법들을 통해 각 핵물질별 초당 계수율(s-1)을 계산하였다. 초당 계수율은 단위 검출기가 단위시간당 핵물질의 입자를 감지하는 정도로서, 측정감도를 나타낸다.
종래의 Q-분광학 및 본 발명에 따른 시료 1 mg 당 계수율을 상기의 방법을 사용하여 계산하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 이때, 본 발명에 따른 계수율은 1×108 cm-2·s-1의 열중성자 빔을 조사시키는 경우에 대하여 구하였다.
U-235 Np-236 Cm-247

Q-분광학
(단위:counts/s/mg)
80
2400
3400

본 발명
(단위:counts/s/mg)
1.5×105
7.2×105
2.3×104
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정방법을 사용하면, 종래의 Q-분광학에서의 핵물질 측정방법에서보다 측정감도가 현저히 증가하는 것을 확인할 수 있다.
이는 본 발명에 따른 방법에서는 종래의 알파붕괴에 의한 알파입자의 측정이 아니라, 중성자 조사를 통한 핵분열 단계를 추가함으로써 핵분열 생성물의 운동에너지에 의한 온도 변화를 측정하는 방법을 사용함으로써 종래의 알파 붕괴에 의한 에너지보다 신호 대비 잡음비(S/N ratio, signal to noise ratio) 및 감도가 향상된다. 구체적으로는, 핵물질이 핵분열을 일으키면 높은 운동에너지를 갖는 2 개 또는 3 개의 핵으로 쪼개져 핵분열 생성물이 형성된다. 알파 입자의 에너지는 평균 약 5 MeV 정도이나 핵분열 생성물의 에너지는 약 160 MeV이므로, 본 발명에 따르면 알파입자에 비해 30 배 이상 강한 신호를 얻을 수 있기 때문으로, 이를 통해 본 발명에 따른 방법을 사용하면 더욱 우수한 측정감도를 가지는 것을 알 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정방법에서 상대표준편차 0.1 %의 범위에서 핵물질 검출 결과를 얻기 위한 시료량 mreq ,f 을 종래의 Q-분광학에서의 상대표준편차 0.1 %의 범위에서 핵물질 검출 결과를 얻기 위한 시료량 mreq ,Q 과 비교하면 본 발명에 따른 핵물질 측정방법의 효과를 확인할 수 있다.
이하, 예상 시료 요구량을 측정하는 방법을 상세히 설명한다.
방사성 붕괴나 핵반응은 발생 확률이 매우 낮기 때문에 관련된 측정의 통계는 포아송 통계(Poison statistics)를 따르는 것으로 알려져 있다. 따라서 측정한 사건의 계수가 N 일때, 해당 측정의 표준편차(SD) 및 상대표준편차(RSD)는 하기 수학식 5 및 수학식 6을 따라 구할 수 있다.
<수학식 5>
Figure pat00005

<수학식 6>
Figure pat00006

상기 수학식 5에 의해 상대표준편차 0.1 %의 결과를 얻기 위해 필요한 계수 N은 1×106 개임을 알 수 있다.
따라서, 종래의 저온검출기를 이용한 Q-분광학에서는 상대표준편차 0.1 %의 결과를 얻기 위해 필요한 시료량 m req ,Q(㎍)를 하기 수학식 7과 같이 계산한다.
<수학식 7>
Figure pat00007

상기 수학식 7에서, T1 /2 (s)는 반감기, t (s)는 측정시간, ma는 해당 핵물질의 atomic mass (g/mol), NA는 아보가드로 수 (mol-1)이다. 이때, 각 핵물질별 원자량은 하기 표 4와 같고, 각 핵물질별 반감기는 상기 표 1과 같다.
U-235 Np-236 Cm-247
원자량
(단위: g/mol)
235.0439
236.0465
247.0703
본 발명에 따른 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정방법에서는 상대표준편차 0.1 %의 범위에서 핵물질 검출 결과를 얻기 위해 필요한 시료량 mreq ,f(㎍)을 하기 수학식 8과 같이 계산한다.
<수학식 8>
Figure pat00008

상기 수학식 8에서, φth (cm-2·s-1)는 열중성자속, σf (cm2)는 열중성자에 대한 핵분열 단면적, t (s)는 측정시간이고, ma는 해당 핵물질의 원자량 (g/mol)이고, NA는 아보가드로 수 (mol-1)이다. 이때, 각 핵물질별 원자량은 상기 표 4와 같고, 열중성자에 대한 핵분열 단면적은 상기 표 2와 같다.
상기의 방법들을 통해 상대표준편차 0.1 %의 범위에서 핵물질 검출 결과를 얻기 위한 예상 시료 요구량을 계산하였다. 이때, 상기 수학식 7 및 수학식 8에서 측정시간 t 가 늘어나면, 상대표준편차 (RSD) 0.1 %의 결과를 얻기 위해 필요한 시료량이 감소하는 것을 알 수 있다. 그러나 너무 오랜 시간 동안 측정을 하는 것은 비용이 증가하는 문제점이 있다. 따라서 표 5에 측정시간을 2 시간으로 할 때, 0.1 %의 상대표준편차(RSD)를 갖는 측정결과를 얻기 위한 예상 시료 요구량을 제시하였다. 또한, 본 발명에 따른 방법에서는 1×108 cm-2·s-1의 열중성자 빔을 조사시키는 경우에 대하여 예상 시료 요구량을 구하였다.
U-235 Np-236 Cm-247
Q-분광학
(단위:㎍)
1700
60
40
본 발명
(단위:㎍)
0.9
0.2
6
상기 표 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정방법을 사용하면, 종래의 Q-분광학에서의 핵물질 측정방법에서보다 상대표준편차 0.1 %의 범위에서 핵물질 검출 결과를 얻기 위한 예상 시료 요구량이 현저히 줄어드는 것을 확인할 수 있다.
이는 본 발명에 따른 방법에서는 종래의 알파붕괴에 의한 알파입자의 측정이 아니라, 중성자 조사를 통한 핵분열 단계를 도입함으로써 핵분열 생성물의 운동에너지에 의한 온도 변화를 측정하는 방법을 사용함으로써 종래의 알파 붕괴에 의한 에너지보다 신호 대비 잡음비(S/N ratio, signal to noise ratio)가 향상된다. 구체적으로는, 핵물질이 핵분열을 일으키면 높은 운동에너지를 갖는 2 개 또는 3 개의 핵으로 쪼개져 핵분열 생성물이 형성된다. 알파 입자의 에너지는 약 5 MeV 정도이나 핵분열 생성물의 에너지는 약 160 MeV이므로, 본 발명에 따르면 알파입자에 비해 30 배 이상 강한 신호를 얻을 수 있다.
이를 통해, 본 발명에 따르면 종래의 Q-분광학에 따른 방법을 사용하는 경우보다 현저하게 적은 양의 시료를 사용하여 핵물질을 검출할 수 있음을 알 수 있다.

Claims (14)

  1. 시료에 중성자를 조사하는 단계(단계 1);
    상기 단계 1에서 중성자 조사로 인한 핵분열 반응에 의한 온도변화에 따른 온도신호를 얻는 단계(단계 2); 및
    상기 단계 2의 온도신호로부터 핵분열 반응 발생률을 측정하고, 핵물질을 판별하는 단계(단계 3);
    를 포함하는 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시료는 금박 포일로 전체가 감싸지도록 봉입된 것을 특징으로 하는 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 금박 포일의 두께는 15 ㎛ 내지 40 ㎛인 것을 특징으로 하는 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정방법.

  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 2의 온도신호는 초전도상전이센서(TES, transition edge sensor), 자기양자센서(MMC, metalic magnetic calorimeter) 및 초전도 터널 접합(STJ, superconduction tunnel junction)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종을 통해 얻는 것을 특징으로 하는 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 1의 중성자 조사는 106 cm-2s-1 내지 109 cm-2s-1의 열중성자 또는 냉중성자 빔을 조사하여 수행되는 것을 특징으로 하는 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 3은 온도변화에 따른 상기 온도신호의 펄스를 계수하여 핵분열 반응 발생률을 측정하고, 각 펄스의 크기를 통해 핵종을 판별하는 것을 특징으로 하는 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정방법.
  7. 시료가 봉입된 금박 포일;
    상기 금박 포일의 일면에 부착되는 저온검출기;
    상기 저온검출기로부터 검출된 신호를 증폭하는 증폭수단;
    상기 금박 포일, 저온검출기 및 증폭수단을 내부로 수용하여 밀폐된 계를 형성시키는 쳄버; 및
    중성자를 상기 쳄버로 유출시키는 중성자 원;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 금박 포일의 두께는 15 ㎛ 내지 40 ㎛으로 시편 전체를 감싸도록 봉입한 것을 특징으로 하는 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 저온검출기는 초전도상전이센서(TES, transition edge sensor), 자기양자센서(MMC, metalic magnetic calorimeter) 및 초전도 터널 접합(STJ, superconduction tunnel junction)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하는 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 중성자원은 107 내지 109 cm-2s-1의 열중성자 또는 냉중성자 빔을 상기 금박 포일에 조사하는 것을 특징으로 하는 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 증폭 수단은 SQIID(Superconductini quantum interference device) 칩인 것을 특징으로 하는 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 SQUID(Superconductini quantum interference device) 칩은,
    상기 저온검출기로부터 신호를 검출하는 SQUID 센서;
    상기 SQUID 센서로부터 검출된 신호를 증폭시켜주는 SQUID 어레이; 및
    증폭된 상기 신호를 비교하여 적분하는 FLL회로를 포함하는 2단 SQUID 시스템인 것을 특징으로 하는 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정 장치.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 쳄버는 1 K 미만의 온도로 유지되는 것을 특징으로 하는 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정 장치.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 장치는 극저온 유지를 위한 냉각수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정 장치.



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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111627581A (zh) * 2020-06-09 2020-09-04 中国原子能科学研究院 用于测量快堆功率分布的方法及设备
CN114296123A (zh) * 2021-12-29 2022-04-08 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 一种反冲核俘获探测装置及反冲俘获探测方法
CN115390127A (zh) * 2022-08-31 2022-11-25 西北核技术研究所 一种快中子通量高信噪比监测方法及系统
CN116224413A (zh) * 2023-02-14 2023-06-06 中国原子能科学研究院 一种用于金属磁量热计的芯片信号耦合系统
CN121364486A (zh) * 2025-12-22 2026-01-20 西安聚能医工科技有限公司 基于超导量子干涉仪的中子辐射探测装置和粒子加速器

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111627581A (zh) * 2020-06-09 2020-09-04 中国原子能科学研究院 用于测量快堆功率分布的方法及设备
CN111627581B (zh) * 2020-06-09 2022-06-28 中国原子能科学研究院 用于测量快堆功率分布的方法及设备
CN114296123A (zh) * 2021-12-29 2022-04-08 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 一种反冲核俘获探测装置及反冲俘获探测方法
CN115390127A (zh) * 2022-08-31 2022-11-25 西北核技术研究所 一种快中子通量高信噪比监测方法及系统
CN116224413A (zh) * 2023-02-14 2023-06-06 中国原子能科学研究院 一种用于金属磁量热计的芯片信号耦合系统
CN121364486A (zh) * 2025-12-22 2026-01-20 西安聚能医工科技有限公司 基于超导量子干涉仪的中子辐射探测装置和粒子加速器

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