LiI 섬광검출기 기반의 보너구 스펙트로메터를 이용한 MC50 사이클로트론의 중성자스펙트럼 측정

Abstract

원자력발전소 및 입자 가속기 등 상용화된 원자력관계시설에서는 해당 시설 내부의 구조 및 위치 등에 따라 다양한 에너지를 가진 중성자스펙트럼을 나타내며 이에 대한 중성자선량 평가 및 작업자의 방사선방호 조치에 대한 수요는 점차 증가하고 있다. 중성자스펙트럼을 측정하기 위해서 일반적으로 보너구 스펙트로메터가 많이 이용된다. 보너구 스펙트로메터를 이용한 중성자 스펙트럼 측정의 경우 중성자검출기의 반응함수, 초기추정 스펙트럼, 계수율 측정값을 사용하여 중성자스펙트럼 언폴딩을 수행하게 된다. 본 연구에서는 MC50 사이클로트론에서 발생하는 중성자스펙트럼을 LiI 섬광검출기 기반의 보너구 스펙트로메터를 이용하여 측정하였으며 표적에 입사되는 양성자 에너지와 위치에 따른 중성자선속, 중성자 평균에너지 및 선량률 자료를 정량적으로 평가하였다.Operational nuclear facilities such as nuclear power plants and particle accelerators show various neutron spectra according to the type of facilities and specific position. Necessities of neutron dose management and neutron monitoring for radiation protection of radiation workers in such a kind of facilities have continuously increased in recent years. Bonner sphere spectrometers are widely used for measurement of neutron spectra. Data on response function of neutron detector, default neutron spectra and count rates of Bonner sphere spectrometer are required to obtain unfolded neutron spectra in specific workplaces. In this study, we carried out measurement of neutron spectra produced in MC50 cyclotron using Bonner sphere spectrometer with LiI scintillation detector. Additionally, we estimated quantitative data on neutron flux, mean neutron energy and ambient dose equivalent rate according to the incident proton energies and positions in MC50 cyclotron.