KR102266798B1 - Method and Apparatus for Measuring Gamma Radiation for Determination of Clearance Level of Nuclear Metal Radioactive Waste Having Various Shapes and Densities - Google Patents

Method and Apparatus for Measuring Gamma Radiation for Determination of Clearance Level of Nuclear Metal Radioactive Waste Having Various Shapes and Densities Download PDF

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Abstract

다양한 형상과 밀도를 가진 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 방법 및 장치가 제시된다. 일 실시예에 따른 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 방법은, 3D 스캐너를 이용하여 금속방사성폐기물을 3D 모델링하여 형상을 측정하는 단계; 상기 3D 스캐너를 통해 획득한 3D 데이터를 MCNP 전산코드와 비교하여 보정계수를 획득하는 단계; 감마방사능 측정부를 이용하여 상기 금속방사성폐기물의 방사능을 측정하여 측정값을 획득하는 단계; 상기 감마방사능 측정부를 통해 획득한 측정값에 상기 MCNP 전산코드를 통해 획득한 상기 보정계수를 반영하는 단계; 및 상기 보정계수가 반영된 방사능 농도에 따라 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무를 평가하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다. A method and apparatus for measuring gamma radiation to check whether or not the regulation of nuclear radioactive waste with various shapes and densities has been lifted is presented. According to an embodiment, a gamma radiation measurement method for confirming whether or not the regulation of nuclear radioactive waste is released includes: measuring a shape by 3D modeling the metallic radioactive waste using a 3D scanner; obtaining a correction coefficient by comparing the 3D data obtained through the 3D scanner with an MCNP computer code; obtaining a measured value by measuring the radioactivity of the metal radioactive waste using a gamma radiation measuring unit; reflecting the correction coefficient obtained through the MCNP computer code in the measurement value obtained through the gamma radiation measurement unit; And it can be made including the step of evaluating whether or not the regulation of nuclear power plant metal radioactive waste is released according to the concentration of radioactivity reflected by the correction factor.

Description

다양한 형상과 밀도를 가진 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 방법 및 장치{Method and Apparatus for Measuring Gamma Radiation for Determination of Clearance Level of Nuclear Metal Radioactive Waste Having Various Shapes and Densities}Method and Apparatus for Measuring Gamma Radiation for Determination of Clearance Level of Nuclear Metal Radioactive Waste Having Various Shapes and Densities

본 발명의 실시예들은 원자력발전소에서 발생하는 다양한 형상과 밀도를 가진 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 기술 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 형상과 밀도를 가진 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 방법 및 장치에 관한 것이다. Embodiments of the present invention relate to a gamma radiation measurement technology and method for confirming whether or not the regulation of nuclear metal radioactive waste having various shapes and densities generated in a nuclear power plant is released, and more particularly, to a nuclear power plant having various shapes and densities. It relates to a method and apparatus for measuring gamma radiation to confirm whether or not the regulation of metal radioactive waste has been lifted.

원자력발전소를 해체하는 과정에서 대량의 금속방사성폐기물이 발생하는데, 이때 감마방사능의 농도가 규제해제 수준 미만일 경우 방사성폐기물이 아닌 일반폐기물로 처분하여 막대한 비용을 절감할 수 있다. 따라서 규제해제 값 미만임을 입증하기 위해 정확한 방사능 측정은 필수적이다. 발생되는 폐기물은 다양한 크기, 형상, 밀도를 가지는데, 이를 고려하지 않고 방사능을 측정할 경우 동일한 방사능을 가진 경우라도 측정값에 큰 오차가 발생할 수 있다. In the process of dismantling a nuclear power plant, a large amount of metallic radioactive waste is generated. In this case, if the concentration of gamma radiation is below the deregulation level, it can be disposed of as general waste rather than radioactive waste, thereby reducing enormous costs. Therefore, accurate radioactivity measurements are essential to prove that they are below the deregulated values. The generated waste has various sizes, shapes, and densities, and if radioactivity is measured without taking these into account, a large error may occur in the measured value even if it has the same radioactivity.

규제해제 기준은 극저준위 기준보다 1/100배의 매우 낮은 수준을 나타내므로 이러한 오차는 방사성 계측 측정 신뢰도에 매우 큰 영향을 미친다. 금속내부에 오염선원이 위치해 있는 경우 정확한 위치를 알 수 없을 뿐만 아니라 이에 따른 자기흡수효과로 인해 실제 계측값 보다 더 낮은 값이 측정된다. 그로 인해 실제 방사능 농도를 정확히 측정하는 것이 매우 어려우므로 최대한 보수적인 접근법을 이용하여 규제해제 기준 이하임을 입증해야 한다. Since the deregulation standard represents a very low level of 1/100 times that of the ultra-low level standard, this error has a very large effect on the radiometric measurement reliability. If the source of contamination is located inside the metal, the exact location cannot be known, and a lower value than the actual measured value is measured due to the magnetic absorption effect. As a result, it is very difficult to accurately measure the actual radioactivity concentration, so it is necessary to use a conservative approach as much as possible to prove that it is below the deregulation criteria.

방사능 계측값의 정확도를 향상시키고 계측 결과의 신뢰도를 보장받기 위해서는 MCNP 전산코드를 이용한 시뮬레이션이 필수적이며, 이를 이용하면 금속의 형상, 밀도, 선원위치에 따른 보정계수를 도출하여 가장 보수적인 값을 나타낼 수 있다. Simulation using MCNP computer code is essential to improve the accuracy of radioactivity measurement values and ensure the reliability of measurement results. Using this, the most conservative values can be obtained by deriving correction factors according to the shape, density, and source location of the metal. can

금속방사성폐기물 형상에 따른 보정계수를 얻기 위해서는 금속폐기물의 형상을 정확하게 측정하는 것이 중요하다. 하지만 이를 작업자가 직접 측정할 경우 측정의 정확성을 신뢰하기 어려우며 방사능 피폭의 우려가 있으므로 이를 원격-자동화 기술을 적용하여 측정하는 작업이 필수적이다. In order to obtain a correction factor according to the shape of the metal radioactive waste, it is important to accurately measure the shape of the metal waste. However, if the operator directly measures it, it is difficult to trust the accuracy of the measurement and there is a risk of radiation exposure, so it is essential to measure it by applying remote-automation technology.

기존에 이루어졌던 방사성폐기물 보정계수 도출 연구는 정형화된 액체 시료의 밀도를 달리하는 측정 연구 및 금속폐기물의 형상을 고려하지 않고 겉보기밀도로 평가하는 연구가 주로 이루어져 실제 발생하는 금속방사성폐기물에 대한 정확한 보정계수 측정 연구가 이루어지지 않았다. 하지만, 실제 원자력발전소에서 발생할 수 있는 금속방사성폐기물의 경우 형상 및 재질이 다양하기 때문에 이에 대해 보정할 수 있는 연구가 반드시 이루어져야 한다.Existing studies on the derivation of radioactive waste correction coefficients mainly consist of measurement studies that vary the density of standardized liquid samples and studies that evaluate the apparent density without considering the shape of the metal waste. No counting studies have been conducted. However, in the case of metal radioactive waste that can be generated in an actual nuclear power plant, since the shape and material are various, research to correct it must be done.

한국등록특허 10-1657577호는 이러한 방사능 오염 유무 확인을 위한 총 감마방사능 측정장치 및 방법에 관한 것으로, 방사선관리구역에서 발생되는 폐기물 중 일반 폐기물로 처리가 가능한 정도로 낮은 방사성폐기물을 일반 환경으로 반출 전에 최종 방사능오염유무를 확인할 수 있는 장치 및 방법에 관한 기술을 기재하고 있다.Korean Patent Registration No. 10-1657577 relates to a total gamma radiation measuring device and method for checking the presence or absence of such radioactive contamination. It describes the technology for the device and method that can confirm the final radioactive contamination.

한국등록특허 10-1657577호Korean Patent No. 10-1657577

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 원자력발전소에서 발생하는 다양한 형상과 밀도를 가진 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무를 판단하는 기술 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.The present invention has been devised to solve the conventional problems as described above, and an object of the present invention is to provide a technique and method for determining whether or not the regulation of nuclear power plant metal radioactive waste having various shapes and densities generated in a nuclear power plant is released. will do

본 발명의 실시예들은 3D 스캐너를 사용하여 원전 금속방사성폐기물의 형상 측정하고 이를 MCNP 전산코드로 검증하여 보수적인 값을 정확하게 측정함으로써, 감마방사능의 정확한 측정이 가능한 다양한 형상과 밀도를 가진 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 방법 및 장치를 제공하는데 있다. Embodiments of the present invention measure the shape of nuclear metal radioactive waste using a 3D scanner and verify it with the MCNP computer code to accurately measure conservative values, so that nuclear power plant metal radioactivity with various shapes and densities capable of accurate measurement of gamma radiation An object of the present invention is to provide a method and apparatus for measuring gamma radiation for checking whether waste is deregulated.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. On the other hand, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned are clearly to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. can be understood

본 발명의 일 실시예에 따른 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 방법은, 3D 스캐너를 이용하여 금속방사성폐기물을 3D 모델링하여 형상을 측정하는 단계; 상기 3D 스캐너를 통해 획득한 3D 데이터를 MCNP 전산코드와 비교하여 보정계수를 획득하는 단계; 감마방사능 측정부를 이용하여 상기 금속방사성폐기물의 방사능을 측정하여 측정값을 획득하는 단계; 상기 감마방사능 측정부를 통해 획득한 측정값에 상기 MCNP 전산코드를 통해 획득한 상기 보정계수를 반영하는 단계; 및 상기 보정계수가 반영된 방사능 농도에 따라 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무를 평가하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다. A gamma radiation measurement method for determining whether or not the regulation of nuclear power plant metal radioactive waste is released according to an embodiment of the present invention comprises the steps of: measuring a shape by 3D modeling the metal radioactive waste using a 3D scanner; obtaining a correction coefficient by comparing the 3D data obtained through the 3D scanner with an MCNP computer code; obtaining a measured value by measuring the radioactivity of the metal radioactive waste using a gamma radiation measuring unit; reflecting the correction coefficient obtained through the MCNP computer code in the measurement value obtained through the gamma radiation measurement unit; And it can be made including the step of evaluating whether or not the regulation of nuclear power plant metal radioactive waste is released according to the concentration of radioactivity reflected by the correction factor.

상기 3D 스캐너를 이용하여 금속방사성폐기물을 3D 모델링하여 형상을 측정하는 단계는, 상기 금속방사성폐기물의 무게를 측정하는 단계; 상기 3D 스캐너를 이용하여 금속방사성폐기물을 3D 모델링하는 단계; 및 3D 모델링된 금속방사성폐기물의 밀도 및 금속재질을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. Measuring the shape by 3D modeling the metal radioactive waste using the 3D scanner may include: measuring the weight of the metal radioactive waste; 3D modeling the metal radioactive waste using the 3D scanner; and determining the density and metal material of the 3D modeled metal radioactive waste.

상기 3D 스캐너를 이용하여 금속방사성폐기물을 3D 모델링하여 형상을 측정하는 단계는, 상기 3D 스캐너를 이용한 3D 모델링은 실측 사이즈로 측정되며, 상기 금속방사성폐기물의 형상이 실제 형상과 차이가 있다고 판단되는 경우 역설계 프로그램을 사용하여 보정하는 단계를 포함할 수 있다. In the step of measuring the shape by 3D modeling the metal radioactive waste using the 3D scanner, the 3D modeling using the 3D scanner is measured in an actual size, and when it is determined that the shape of the metal radioactive waste is different from the actual shape This may include calibrating using a reverse engineering program.

상기 3D 스캐너를 통해 획득한 3D 데이터를 MCNP 전산코드와 비교하여 보정계수를 획득하는 단계는, 상기 3D 스캐너를 통해 획득한 3D 데이터를 역설계 프로그램을 이용하여 사면체 메시(mesh) 정보를 가진 데이터로 변환하는 단계; 변환된 상기 데이터를 상기 MCNP 전산코드의 계산과 비교하는 단계; 및 비교 결과에 따라 자기흡수에 대한 상기 보정계수의 최댓값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.Comparing the 3D data obtained through the 3D scanner with the MCNP computer code to obtain a correction coefficient comprises converting the 3D data obtained through the 3D scanner into data having tetrahedral mesh information using a reverse engineering program. converting; comparing the converted data with the calculation of the MCNP computer code; and determining a maximum value of the correction coefficient for self-absorption according to the comparison result.

상기 감마방사능 측정부를 이용하여 상기 금속방사성폐기물의 방사능을 측정하여 측정값을 획득하는 단계는, 사전에 표준인증물질(CRM)인 표준선원으로 내부 특성 평가 후, 방사능 측정 시 위치에 따른 측정효율보정계수를 적용하여 상기 금속방사성폐기물의 방사능을 측정하여 측정값을 획득할 수 있다. The step of measuring the radioactivity of the metal radioactive waste using the gamma radiation measuring unit to obtain a measured value includes evaluating the internal characteristics with a standard source, which is a standard certification material (CRM), in advance, and then correcting the measurement efficiency according to the location when measuring the radioactivity. A measured value can be obtained by measuring the radioactivity of the metal radioactive waste by applying a coefficient.

상기 감마방사능 측정부는, HPGe 반도체검출기 또는 NaI(Tl) 섬광검출기와 계수율이 높은 플라스틱 섬광검출기를 결합한 형태로 이루어질 수 있다. The gamma radiation measuring unit may be formed in a form in which an HPGe semiconductor detector or a NaI(Tl) scintillation detector and a plastic scintillation detector having a high counting rate are combined.

상기 감마방사능 측정부를 이용하여 상기 금속방사성폐기물의 방사능을 측정하여 측정값을 획득하는 단계는, 상기 감마방사능 측정부를 이용하여 상기 금속방사성폐기물의 방사능을 측정하는 단계; 상기 감마방사능 측정부의 위치 및 핵종별 최소검출농도(MDA: Minimum Detectable Activity)값을 고려하여 계수율을 구하는 단계; 및 상기 계수율을 통해 총 방사능을 구하고, 상기 금속방사성폐기물의 무게를 반영하여 방사능 농도를 획득하는 단계를 포함할 수 있다. The step of measuring the radioactivity of the metal radioactive waste using the gamma radiation measuring unit to obtain a measured value may include: measuring the radioactivity of the metallic radioactive waste using the gamma radioactivity measuring unit; calculating a counting rate in consideration of the location of the gamma radiation measuring unit and a Minimum Detectable Activity (MDA) value for each nuclide; and obtaining the total radioactivity through the counting rate, and obtaining the radioactivity concentration by reflecting the weight of the metal radioactive waste.

비슷한 형상의 금속방사성폐기물일 경우, 데이터베이스를 통해 오차범위 내의 형상 데이터를 적용하여 분석할 수 있다. In the case of metal radioactive waste with a similar shape, it can be analyzed by applying shape data within the error range through the database.

본 발명의 다른 실시예에 따른 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 장치는, 3D 스캐너를 이용하여 금속방사성폐기물을 3D 모델링하여 형상을 측정하는 형상 측정부; 상기 3D 스캐너를 통해 획득한 3D 데이터를 MCNP 전산코드와 비교하여 보정계수를 획득하는 MCNP 전산코드 비교부; 상기 금속방사성폐기물의 방사능을 측정하여 측정값을 획득하는 감마방사능 측정부; 상기 감마방사능 측정부를 통해 획득한 측정값에 상기 MCNP 전산코드를 통해 획득한 상기 보정계수를 반영하는 방사능 농도 산정부; 및 상기 보정계수가 반영된 방사능 농도에 따라 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무를 평가하는 규제해제 유무 판정부를 포함하여 이루어질 수 있다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a gamma radiation measuring device for determining whether or not regulation of nuclear radioactive waste is released, comprising: a shape measuring unit for measuring a shape by 3D modeling of a metallic radioactive waste using a 3D scanner; an MCNP computer code comparison unit that compares 3D data obtained through the 3D scanner with an MCNP computer code to obtain a correction coefficient; a gamma radiation measuring unit for obtaining a measured value by measuring the radioactivity of the metal radioactive waste; a radioactivity concentration calculation unit that reflects the correction factor obtained through the MCNP computer code in the measurement value obtained through the gamma radiation measurement unit; and a deregulation determination unit for evaluating whether or not deregulation of nuclear power plant metal radioactive waste is deregulated according to the concentration of radioactivity to which the correction factor is reflected.

상기 형상 측정부는, 상기 금속방사성폐기물의 무게를 측정하는 무게 측정부; 상기 금속방사성폐기물을 3D 모델링하는 3D 스캐너; 및 3D 모델링된 금속방사성폐기물의 밀도 및 금속재질을 결정하는 밀도 및 재질 결정부를 포함할 수 있다. The shape measuring unit may include: a weight measuring unit measuring the weight of the metal radioactive waste; a 3D scanner for 3D modeling the metal radioactive waste; And it may include a density and material determining unit for determining the density and metal material of the 3D modeled metal radioactive waste.

상기 3D 스캐너를 이용한 3D 모델링은 실측 사이즈로 측정되며, 상기 금속방사성폐기물의 형상이 실제 형상과 차이가 있다고 판단되는 경우 역설계 프로그램을 사용하여 보정하는 역설계 프로그램 보정부를 더 포함할 수 있다. 3D modeling using the 3D scanner is measured in actual size, and when it is determined that the shape of the metal radioactive waste is different from the actual shape, it may further include a reverse engineering program correction unit for correcting using a reverse engineering program.

상기 MCNP 전산코드 비교부는, 상기 3D 스캐너를 통해 획득한 3D 데이터를 역설계 프로그램을 이용하여 사면체 메시(mesh) 정보를 가진 데이터로 변환하고, 변환된 상기 데이터를 상기 MCNP 전산코드의 계산과 비교하여, 비교 결과에 따라 자기흡수에 대한 상기 보정계수의 최댓값을 결정할 수 있다. The MCNP computer code comparison unit converts the 3D data obtained through the 3D scanner into data having tetrahedral mesh information using a reverse engineering program, and compares the converted data with the calculation of the MCNP computer code. , it is possible to determine the maximum value of the correction coefficient for self-absorption according to the comparison result.

상기 감마방사능 측정부는, 사전에 표준인증물질(CRM)인 표준선원으로 내부 특성 평가 후, 방사능 측정 시 위치에 따른 측정효율보정계수를 적용하여 상기 금속방사성폐기물의 방사능을 측정하여 측정값을 획득할 수 있다. The gamma radiation measuring unit, after evaluating the internal characteristics with a standard source, which is a standard certified material (CRM) in advance, applies a measurement efficiency correction factor according to the location when measuring the radioactivity to measure the radioactivity of the metal radioactive waste to obtain a measurement value. can

상기 감마방사능 측정부는, HPGe 반도체검출기 또는 NaI(Tl) 섬광검출기와 계수율이 높은 플라스틱 섬광검출기를 결합한 형태로 이루어질 수 있다. The gamma radiation measuring unit may be formed in a form in which an HPGe semiconductor detector or a NaI(Tl) scintillation detector and a plastic scintillation detector having a high counting rate are combined.

상기 방사능 농도 산정부는, 상기 감마방사능 측정부를 이용하여 상기 금속방사성폐기물의 방사능을 측정하고, 상기 감마방사능 측정부의 위치 및 핵종별 최소검출농도(MDA: Minimum Detectable Activity)값을 고려하여 계수율을 구한 후, 상기 계수율을 통해 총 방사능을 구하고, 상기 금속방사성폐기물의 무게를 반영하여 방사능 농도를 획득할 수 있다. The radioactivity concentration calculation unit measures the radioactivity of the metal radioactive waste using the gamma radiation measurement unit, and the location of the gamma activity measurement unit and the Minimum Detectable Activity (MDA) value for each nuclide. , to obtain the total radioactivity through the counting rate, it is possible to obtain the radioactivity concentration by reflecting the weight of the metal radioactive waste.

본 발명의 실시예들에 따르면 기존 대량의 방사성금속폐기물을 육면체 형태의 바스켓에 넣어 형태와 재질에 관계없이 겉보기 밀도로 계산하여 방사능을 측정하던 방법을 대체할 수 있는 것으로, 복잡한 형상을 가지고 있는 금속에 대해 3D 스캐너를 이용해 형상을 측정하고 이를 MCNP 전산코드로 검증하여 보수적인 값을 정확하게 측정함으로써, 금속방사성폐기물에 대한 규제해제 여부를 신속하고 정확하게 결정할 수 있는 다양한 형상과 밀도를 가진 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 방법 및 장치를 제공할 수 있다. According to the embodiments of the present invention, it is possible to replace the method of measuring radioactivity by placing a large amount of radioactive metal waste in an existing hexahedral basket and calculating the apparent density regardless of the shape and material, and a metal having a complex shape Nuclear power plant metal radioactive waste with various shapes and densities that can quickly and accurately determine whether or not to release regulations on metal radioactive waste by measuring its shape using a 3D scanner and verifying it with the MCNP computer code to accurately measure the conservative value. It is possible to provide a method and apparatus for measuring gamma radiation for checking whether or not regulation of

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 방법의 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 감마방사능 측정부의 내부 위치에 따른 공간분포도의 예를 3차원 및 2차원으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시간에 따른 최소검출농도(MDA)의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 60Co 및 137Cs 핵종에 대한 MCNP 전산코드와 실제 계측값을 비교한 결과값을 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 스캐너를 이용하여 다양한 형상의 금속을 모델링한 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표준선원의 알루미늄 금속의 내부 위치에 따른 계측값의 차이를 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 60Co에 대해서 금속 재질에 따른 계측값의 차이를 나타내는 그래프 이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터베이스의 예시를 나타내는 도면이다.
1 is a view schematically showing a gamma radiation measuring device for checking whether or not the regulation of nuclear power plant metal radioactive waste is released according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a gamma radiation measuring device for checking whether or not the regulation of nuclear power plant metal radioactive waste is released according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a gamma radiation measurement method for confirming whether or not regulation of nuclear power plant metal radioactive waste is released according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing an example of a gamma radiation measurement method for confirming whether or not the regulation of nuclear power plant metal radioactive waste is released according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an example of a spatial distribution according to an internal position of a gamma radiation measuring unit in three dimensions and two dimensions according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph illustrating a change in the minimum detected concentration (MDA) with time according to an embodiment of the present invention.
7 is a graph showing the result of comparing the MCNP computer code and actual measured values for 60Co and 137Cs nuclides according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating an example of modeling metals of various shapes using a 3D scanner according to an embodiment of the present invention.
9 is a graph illustrating a difference in measured values according to an internal position of an aluminum metal of a standard source according to an embodiment of the present invention.
10 is a graph showing a difference in measured values according to metal materials for 60Co according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram illustrating an example of a database according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 그러나, 기술되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 여러 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the described embodiments may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited by the embodiments described below. In addition, various embodiments are provided in order to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art. The shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 1 is a view schematically showing a gamma radiation measuring device for checking whether or not the regulation of nuclear power plant metal radioactive waste is released according to an embodiment of the present invention.

감마방사능 측정은 일반적으로 분해능이 우수해 핵종 분석이 가능한, HPGe 반도체검출기 또는 NaI(Tl) 섬광검출기와 계수율이 높은 플라스틱 섬광검출기를 결합한 형태로 구성되어 있는데, 이는 충분한 계수율을 확보하면서 동시에 핵종 분석을 진행하여 계측 시간을 줄이기 위한 것이다. Gamma radiation measurement generally consists of a combination of an HPGe semiconductor detector or NaI(Tl) scintillation detector, which can analyze nuclide due to its excellent resolution, and a plastic scintillation detector with a high counting rate, which ensures sufficient counting rate and performs nuclide analysis at the same time. This is to reduce the measurement time.

본 발명에서는 다양한 형상과 밀도를 가진 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능의 정확한 측정을 위해서 형상 측정에 3D 스캐너를 사용하고, 이에 따른 보정계수 도출 및 측정값의 신뢰성을 위해 MCNP 전산코드를 사용하고, 검출기는 NaI(Tl) 및 플라스틱 섬광검출기를 사용하여 신속하여 정확하게 측정할 수 있는 방법을 제공할 수 있다. In the present invention, a 3D scanner is used for shape measurement for accurate measurement of gamma radiation to check whether or not the regulation of nuclear metal radioactive waste having various shapes and densities has been lifted, and MCNP computation is used to derive correction factors and reliability of the measured values. Using a code, the detector can provide a quick and accurate way to measure using NaI(Tl) and plastic scintillation detectors.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 장치는 3D 스캐너(111)를 통해 금속방사성폐기물의 형상을 측정하여 그 결과를 컨트롤 시스템(112)에 전달하고, 감마방사능 측정부(114)를 통해 금속방사성폐기물의 방사능을 측정하여 그 결과를 다중채널분석기(115)를 통해 분석 후 컨트롤 시스템(112)에 전달할 수 있다. Referring to FIG. 1 , the gamma radiation measuring device for checking whether the regulation of nuclear power plant metal radioactive waste is released according to an embodiment measures the shape of the metal radioactive waste through a 3D scanner 111 and displays the result of the control system 112 . The radioactivity of the metal radioactive waste is measured through the gamma radiation measuring unit 114 , and the result is analyzed through the multi-channel analyzer 115 and then transmitted to the control system 112 .

그리고, 컨트롤 시스템(112)은 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무를 판별하여 모니터(113) 등을 통해 결과를 표시할 수 있다. 이때 컨트롤 시스템(112)은 측정값의 신뢰성을 위해 MCNP 전산코드(121)를 이용하고, Genie-2000 프로그램(122), 역설계 프로그램(123) 등을 이용할 수 있다. 예를 들어 3D 모델링 결과는 실측 사이즈로 측정되는데 금속방사성폐기물의 형상이 실제 형상과 차이가 있다고 판단될 시에는 역설계 프로그램(123)을 사용하여 보정할 수 있다. In addition, the control system 112 may determine whether or not the regulation of the nuclear power plant metal radioactive waste is released, and display the result through the monitor 113 or the like. In this case, the control system 112 may use the MCNP computer code 121 for reliability of the measured value, and may use the Genie-2000 program 122 , the reverse engineering program 123 , and the like. For example, the 3D modeling result is measured in an actual size, and when it is determined that the shape of the metal radioactive waste is different from the actual shape, it can be corrected using the reverse engineering program 123 .

아래에서 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 장치를 설명한다. Hereinafter, a gamma radiation measuring device for checking whether or not the regulation of nuclear power plant metal radioactive waste is released according to an embodiment of the present invention will be described.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 장치를 나타내는 블록도이다. 2 is a block diagram illustrating a gamma radiation measuring device for checking whether or not the regulation of nuclear power plant metal radioactive waste is released according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 장치(200)는 형상 측정부(210), MCNP 전산코드 비교부(230), 감마방사능 측정부(240), 방사능 농도 산정부(250) 및 규제해제 유무 판정부(260)를 포함하여 이루어질 수 있다. 또한 실시예에 따라 역설계 프로그램 보정부(220)를 더 포함할 수 있다. 이러한 구성은 도 1에서 설명한 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 장치에 포함될 수 있으며, 실시예에 따라 컨트롤 시스템에 포함될 수도 있다. 예를 들어, 형상 측정부(210)는 도 1에서 설명한 3D 스캐너를 포함하거나 3D 스캐너로부터 정보를 전달 받은 컨트롤 시스템에 포함될 수 있으며, 역설계 프로그램 보정부(220), MCNP 전산코드 비교부(230), 방사능 농도 산정부(250) 및 규제해제 유무 판정부(260)는 도 1에서 설명한 컨트롤 시스템에 포함될 수 있고, 감마방사능 측정부(240)는 도 1에서 설명한 감마방사능 측정부를 포함하거나 감마방사능 측정부로부터 정보를 전달 받은 컨트롤 시스템에 포함될 수 있다. Referring to FIG. 2 , the gamma radiation measuring device 200 for checking whether or not the regulation of nuclear metal radioactive waste is released according to an embodiment of the present invention includes a shape measuring unit 210 , an MCNP computer code comparing unit 230 , and gamma It may include a radioactivity measuring unit 240 , a radioactivity concentration calculating unit 250 , and a regulatory release determining unit 260 . In addition, according to an embodiment, the reverse engineering program correction unit 220 may be further included. Such a configuration may be included in the gamma radiation measuring device for checking whether the regulation of nuclear power plant metal radioactive waste is released as described in FIG. 1 , and may be included in the control system according to an embodiment. For example, the shape measuring unit 210 may include the 3D scanner described in FIG. 1 or may be included in a control system that has received information from the 3D scanner, the reverse engineering program correction unit 220 , and the MCNP computer code comparison unit 230 . ), the radiation concentration calculating unit 250 and the regulatory release determining unit 260 may be included in the control system described in FIG. 1 , and the gamma radiation measuring unit 240 includes the gamma radiation measuring unit described in FIG. 1 or gamma radiation It may be included in the control system that has received information from the measurement unit.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 방법을 나타내는 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a gamma radiation measurement method for confirming whether or not regulation of nuclear power plant metal radioactive waste is released according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 방법은 3D 스캐너를 이용하여 금속방사성폐기물을 3D 모델링하여 형상을 측정하는 단계(310), 3D 스캐너를 통해 획득한 3D 데이터를 MCNP 전산코드와 비교하여 보정계수를 획득하는 단계(320), 감마방사능 측정부(240)를 이용하여 금속방사성폐기물의 방사능을 측정하여 측정값을 획득하는 단계(330), 감마방사능 측정부(240)를 통해 획득한 측정값에 MCNP 전산코드를 통해 획득한 보정계수를 반영하는 단계(340), 및 보정계수가 반영된 방사능 농도에 따라 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무를 평가하는 단계(350)를 포함하여 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 3 , the method for measuring gamma radiation for determining whether or not the regulation of nuclear power plant metal radioactive waste is released according to an embodiment of the present invention is a 3D model of the metal radioactive waste using a 3D scanner to measure the shape ( 310 ) , Comparing the 3D data obtained through the 3D scanner with the MCNP computer code to obtain a correction factor (320), measuring the radioactivity of the metal radioactive waste using the gamma radiation measuring unit 240 to obtain a measured value (330), the step of reflecting the correction coefficient obtained through the MCNP computer code to the measurement value obtained through the gamma radiation measurement unit 240 (340), and regulation of nuclear metal radioactive waste according to the radiation concentration reflected by the correction coefficient It may include a step 350 of evaluating the presence or absence of release.

본 발명의 일 실시예에 따른 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 방법은 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 장치를 하나의 예를 들어 보다 상세히 설명할 수 있다. The gamma radiation measurement method for confirming whether or not the regulation of nuclear metal radioactive waste is released according to an embodiment of the present invention can be described in more detail with an example of a gamma radiation measuring device for checking whether or not the regulation of nuclear metal radioactive waste is released. have.

단계(310)에서, 형상 측정부(210)는 3D 스캐너를 이용하여 금속방사성폐기물을 3D 모델링하여 형상을 측정할 수 있다. 형상 측정을 위해 3D 스캐너를 사용하는 경우 실제 형상으로 정확하게 3D 모델링을 할 수 있다. In step 310 , the shape measuring unit 210 may measure the shape by 3D modeling the metal radioactive waste using a 3D scanner. If you use a 3D scanner for shape measurement, you can 3D model accurately with real shapes.

형상 측정부(210)는 3D 스캐너뿐만 아니라, 무게 측정부 및 밀도 및 재질 결정부를 더 포함할 수 있다. 다시 말하면, 형상 측정부(210)는 금속방사성폐기물의 무게를 측정하는 무게 측정부와, 금속방사성폐기물을 3D 모델링하는 3D 스캐너와, 그리고 3D 모델링된 금속방사성폐기물의 밀도 및 금속재질을 결정하는 밀도 및 재질 결정부를 포함하여 이루어질 수 있다. 여기에서는 형상 측정부(210)에 3D 스캐너뿐만 아니라, 무게 측정부 및 밀도 및 재질 결정부를 포함하여 분류하였으나, 3D 스캐너, 무게 측정부 및 밀도 및 재질 결정부는 각각의 구성으로 이루어질 수 있다. The shape measuring unit 210 may further include a weight measuring unit and a density and material determining unit as well as a 3D scanner. In other words, the shape measuring unit 210 includes a weight measuring unit for measuring the weight of the metallic radioactive waste, a 3D scanner for 3D modeling the metallic radioactive waste, and a density for determining the density and metal material of the 3D modeled metallic radioactive waste and a material determining unit. Herein, the shape measuring unit 210 includes not only the 3D scanner but also the weight measuring unit and the density and material determining unit, but the 3D scanner, the weight measuring unit, and the density and material determining unit may be configured in each configuration.

실시예에 따라 역설계 프로그램 보정부(220)를 더 포함할 수 있으며, 3D 스캐너를 이용한 3D 모델링은 실측 사이즈로 측정되며, 금속방사성폐기물의 형상이 실제 형상과 차이가 있다고 판단되는 경우 역설계 프로그램을 사용하여 보정할 수 있다. According to an embodiment, the reverse engineering program correction unit 220 may be further included, 3D modeling using a 3D scanner is measured in an actual size, and when it is determined that the shape of the metal radioactive waste is different from the actual shape, the reverse engineering program can be corrected using

단계(320)에서, MCNP 전산코드 비교부(230)는 3D 스캐너를 통해 획득한 3D 데이터를 MCNP 전산코드와 비교하여 보정계수를 획득할 수 있다. MCNP 전산코드 비교부(230)는 3D 스캐너를 통해 획득한 3D 데이터를 역설계 프로그램을 이용하여 사면체 메시(mesh) 정보를 가진 데이터로 변환하고, 변환된 데이터를 MCNP 전산코드의 계산과 비교하여, 비교 결과에 따라 자기흡수에 대한 보정계수의 최댓값을 결정할 수 있다. 이와 같이 실측 메시 정보를 가진 3D 데이터를 이용하여 실제 형상을 적용한 MCNP 전산코드로 신속하게 평가할 수 있다.In step 320, the MCNP computer code comparison unit 230 may obtain a correction coefficient by comparing the 3D data obtained through the 3D scanner with the MCNP computer code. The MCNP computer code comparison unit 230 converts the 3D data obtained through the 3D scanner into data having tetrahedral mesh information using a reverse engineering program, and compares the converted data with the calculation of the MCNP computer code, The maximum value of the correction coefficient for self-absorption can be determined according to the comparison result. As described above, using 3D data with measured mesh information, it is possible to quickly evaluate the MCNP computer code to which the actual shape is applied.

단계(330)에서, 감마방사능 측정부(240)는 금속방사성폐기물의 방사능을 측정하여 측정값을 획득할 수 있다. 여기서, 감마방사능 측정부(240)는 HPGe 계측기 또는 NaI(Tl) 계측기와 계수율이 높은 플라스틱 신틸레이터(scintillator)를 결합한 형태로 이루어질 수 있다. 즉, 감마방사능 측정부(240)는 HPGe 반도체검출기 또는 NaI(Tl) 섬광검출기와 계수율이 높은 플라스틱 섬광검출기를 결합한 형태로 이루어질 수 있다. In step 330 , the gamma radiation measuring unit 240 may measure the radioactivity of the metal radioactive waste to obtain a measured value. Here, the gamma radiation measuring unit 240 may be formed by combining an HPGe meter or a NaI(Tl) meter and a plastic scintillator having a high counting rate. That is, the gamma radiation measuring unit 240 may be formed by combining an HPGe semiconductor detector or a NaI (Tl) scintillation detector and a plastic scintillation detector having a high counting rate.

이러한 감마방사능 측정부(240)는 사전에 표준인증물질(CRM)인 표준선원으로 내부 특성 평가 후, 방사능 측정 시 위치에 따른 측정효율보정계수를 적용하여 금속방사성폐기물의 방사능을 측정하여 측정값을 획득할 수 있다. The gamma radiation measuring unit 240 measures the radioactivity of the metal radioactive waste by applying a measurement efficiency correction factor according to the location when measuring the radioactivity after evaluating the internal characteristics with a standard source, which is a standard certified material (CRM) in advance. can be obtained

단계(340)에서, 방사능 농도 산정부(250)는 감마방사능 측정부(240)를 통해 획득한 측정값에 MCNP 전산코드를 통해 획득한 보정계수를 반영할 수 있다. 보다 구체적으로, 방사능 농도 산정부(250)는 감마방사능 측정부(240)를 이용하여 금속방사성폐기물의 방사능을 측정하고, 감마방사능 측정부(240)의 위치 및 핵종별 최소검출농도(MDA: Minimum Detectable Activity)값을 고려하여 계수율을 구한 후, 계수율을 통해 총 방사능을 구하고, 금속방사성폐기물의 무게를 반영하여 방사능 농도를 획득할 수 있다. In step 340 , the radiation concentration calculating unit 250 may reflect the correction coefficient obtained through the MCNP computer code to the measured value obtained through the gamma radiation measuring unit 240 . More specifically, the radiation concentration calculation unit 250 measures the radioactivity of the metal radioactive waste using the gamma radiation measurement unit 240, and the location of the gamma radiation measurement unit 240 and the minimum detected concentration for each nuclide (MDA: Minimum) After calculating the counting rate considering the Detectable Activity) value, the total radioactivity can be obtained through the counting rate, and the radioactivity concentration can be obtained by reflecting the weight of the metal radioactive waste.

단계(350)에서, 규제해제 유무 판정부(260)는 보정계수가 반영된 방사능 농도에 따라 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무를 평가할 수 있다. 따라서 금속방사능폐기물 형상에 따라 MCNP 전산코드와 감마방사능 측정부(240)의 내부 특성을 이용하여 가장 보수적으로 측정할 수 있다. In step 350, the deregulation determination unit 260 may evaluate whether or not the deregulation of the nuclear power plant metal radioactive waste is deregulated according to the radiation concentration reflected by the correction factor. Therefore, it can be measured most conservatively by using the MCNP computer code and the internal characteristics of the gamma radiation measuring unit 240 according to the shape of the metal radioactive waste.

한편, 비슷한 형상의 금속방사성폐기물일 경우, 데이터베이스를 통해 오차범위 내의 형상 데이터를 적용하여 분석할 수 있다. On the other hand, in the case of metal radioactive waste with a similar shape, it can be analyzed by applying shape data within the error range through the database.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 방법의 예를 나타내는 도면이다. 4 is a view showing an example of a gamma radiation measurement method for confirming whether or not the regulation of nuclear power plant metal radioactive waste is released according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 방법은, 금속방사성폐기물의 무게를 측정(411)하고, 3D 스캐너를 이용하여 형상을 측정(412)한 후, 금속방사성폐기물의 밀도 및 금속재질을 결정(413)할 수 있다. 그리고, 계측값 데이터 베이스를 통해 금속을 선정(414)할 수 있으며, 이 때 MCNP 전산코드와의 비교(416)를 통해 계측값의 신뢰도를 확보할 수 있다. 이에 따라 자기흡수에 대한 보정계수의 최댓값을 결정(415)할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the gamma radiation measurement method for confirming whether the regulation of nuclear power plant metal radioactive waste is released according to an embodiment of the present invention measures the weight of the metal radioactive waste (411), and uses a 3D scanner to determine the shape After the measurement 412 , the density and metal material of the metal radioactive waste may be determined 413 . And, it is possible to select (414) the metal through the measured value database, and at this time, the reliability of the measured value can be secured through the comparison (416) with the MCNP computer code. Accordingly, the maximum value of the correction coefficient for self-absorption may be determined ( 415 ).

보다 구체적으로, 3D 스캐너를 이용하여 실제 형상으로 정확하게 3D 모델링한 후, 3D 스캐너로 얻은 3D 데이터(3D CAD 데이터)를 역설계 프로그램을 이용하여 사면체 메시 정보를 가진 데이터로 변환하고, 메시 정보를 가진 데이터를 MCNP 전산코드에 적용할 수 있는 변환 툴을 이용하여 MCNP 전산코드와 비교할 수 있다. More specifically, after accurately 3D modeling with a real shape using a 3D scanner, the 3D data (3D CAD data) obtained with the 3D scanner is converted into data with tetrahedral mesh information using a reverse engineering program, Data can be compared with the MCNP code using a conversion tool that can be applied to the MCNP code.

또한, 감마방사능 측정부를 이용하여 금속방사성폐기물의 방사능을 측정(421)할 수 있다. 이때, 감마방사능 측정부의 내부 특성을 이용해 측정 위치에 따른 측정효율보정계수를 적용하여 평가할 수 있다. 즉, 감마방사능 측정부의 위치, 핵종별 최소검출농도(MDA)값을 고려(422)하여 총 계수율을 산정(423)할 수 있다. 총 계수율을 이용하여 총 방사능을 구할 수 있는데, 이때 MCNP 전산코드와 비교를 통해 획득한 자기흡수에 대한 보정계수의 최대값을 반영하여 총 방사능을 산정(424)할 수 있다. 총 방사능과 측정한 무게를 반영하여 방사능 농도를 산정(525)한 후, 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무를 판정(426)할 수 있다. 즉, MCNP 전산코드로 얻은 평가값(즉, 보정계수)과 방사능 검출부의 측정값을 비교하여 규제해제 유무를 보수적으로 평가할 수 있다. In addition, the radioactivity of the metal radioactive waste may be measured ( 421 ) by using the gamma radiation measuring unit. In this case, it can be evaluated by applying a measurement efficiency correction factor according to the measurement location using the internal characteristics of the gamma radiation measurement unit. That is, the total counting rate may be calculated ( 423 ) by considering ( 422 ) the location of the gamma radiation measuring unit and the minimum detected concentration (MDA) value for each nuclide. The total radioactivity can be obtained using the total counting rate. At this time, the total radioactivity can be calculated (424) by reflecting the maximum value of the correction coefficient for self-absorption obtained through comparison with the MCNP computer code. After calculating the radioactivity concentration (525) by reflecting the total radioactivity and the measured weight, it is possible to determine (426) whether or not the regulation of nuclear power plant metal radioactive waste is lifted. That is, by comparing the evaluation value (ie, correction factor) obtained with the MCNP computer code with the measurement value of the radioactivity detector, it is possible to conservatively evaluate whether or not the regulation is lifted.

이와 같이, 3D 스캐너로 얻은 3D 데이터와 감마방사능 측정부로 측정한 측정값, MCNP 전산코드의 보정계수(평가값)을 이용하여 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무를 평가할 수 있다. In this way, by using the 3D data obtained by the 3D scanner, the measurement value measured by the gamma radiation measurement unit, and the correction factor (evaluation value) of the MCNP computer code, it is possible to evaluate whether or not the regulation of radioactive waste from nuclear power plants has been lifted.

한편, 다양한 금속방사성폐기물 중 비슷한 형상일 경우, 데이터베이스를 통해 오차범위 내의 형상 데이터를 적용하여 신속 분석할 수 있다. On the other hand, in the case of a similar shape among various metal radioactive waste, it is possible to quickly analyze the shape data within the error range through the database.

아래에서는 실험을 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 방법 및 장치를 검증할 수 있다. Hereinafter, the gamma radiation measurement method and apparatus for confirming whether the regulation of nuclear power plant metal radioactive waste is deregulated according to an embodiment of the present invention can be verified through an experiment.

실험 1Experiment 1

방사선의 세기는 거리제곱에 반비례하므로 감마방사능 측정부(계측기) 내부 측정 대상물의 위치에 따라서 계측 결과가 달라진다. 본 실험에서는 이를 확인하기 위하여 계측기의 내부 위치에 따른 공간감도분포 측정을 수행할 수 있다. Since the intensity of radiation is inversely proportional to the square of the distance, the measurement result varies depending on the location of the object to be measured inside the gamma radiation measuring unit (instrument). In this experiment, to confirm this, spatial sensitivity distribution measurement according to the internal position of the instrument can be performed.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 감마방사능 측정부의 내부 위치에 따른 공간분포도의 예를 3차원 및 2차원으로 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating an example of a spatial distribution according to an internal position of a gamma radiation measuring unit in three dimensions and two dimensions according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 감마방사능 측정 방법에 있어서, 감마방사능 측정부의 내부 위치에 따른 공간분포도의 예를 각각 3차원 및 2차원의 그래프로 표현할 수 있다. 측정 결과, 감마방사능 측정부와 거리가 가장 가까운 중심부를 기준으로 거리가 멀어질수록 계수율이 낮아지는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 5 , in the method for measuring gamma radiation, examples of spatial distribution diagrams according to internal positions of the gamma radiation measuring unit may be expressed as three-dimensional and two-dimensional graphs, respectively. As a result of the measurement, it can be seen that the counting rate decreases as the distance from the center closest to the gamma radiation measurement unit increases.

실험 2Experiment 2

방사성폐기물의 규제해제 기준은 매우 낮은 값을 나타내므로 최소검출농도(MDA: Minimum Detectable Activity)를 결정하는 것은 매우 중요하다. 최소검출농도(MDA)는 시간, 계수율 및 백그라운드에 대한 함수이므로, 이를 적절히 조절할 경우 상황에 따라 최적의 값을 도출할 수 있는 계측기의 특성화가 가능하다. Since the standard for deregulation of radioactive waste shows a very low value, it is very important to determine the Minimum Detectable Activity (MDA). Since the minimum detection concentration (MDA) is a function of time, counting rate, and background, it is possible to characterize a measuring instrument that can derive an optimal value depending on the situation if it is appropriately adjusted.

최소검출농도(MDA)가 낮을수록 계측의 정확도가 높다고 볼 수 있으며, 차폐 수준, 측정 영역 등 모든 조건이 동일할 경우 이는 시간에 대한 함수가 된다. 계측 시간을 길게 할 경우 계측에 대한 신뢰도는 상승하지만 계측 시간이 길어질수록 작업속도가 저하되고, 이에 따른 경제적 손실이 발생할 수 있으므로 계측하고자 하는 폐기물의 조건에 따른 최적의 계측 시간을 도출해야 한다. It can be seen that the lower the minimum detection concentration (MDA), the higher the measurement accuracy. If all conditions such as shielding level and measurement area are the same, this becomes a function of time. If the measurement time is lengthened, the reliability of measurement increases, but as the measurement time increases, the working speed decreases, and economic loss may occur accordingly. Therefore, it is necessary to derive the optimal measurement time according to the condition of the waste to be measured.

따라서 본 실험에서는 계수율 및 백그라운드에 대한 조건이 동일할 때 시간에 따라 최소검출농도(MDA)가 어떻게 감소하는지를 측정하는 실험을 수행할 수 있다.Therefore, in this experiment, an experiment to measure how the minimum detected concentration (MDA) decreases with time when the conditions for the counting rate and background are the same can be performed.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시간에 따른 최소검출농도(MDA)의 변화를 나타내는 그래프이다. 6 is a graph illustrating a change in the minimum detected concentration (MDA) with time according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 시간에 따른 최소검출농도(MDA)의 결과를 나타낸 것으로, 시간이 증가함에 따라 최소검출농도(MDA)가 지수적으로 감소하는 것을 확인할 수 있다. 이는 최소검출농도(MDA)가 초반에 급격하게 감소하므로 이를 낮추기 위해 시간을 지나치게 많이 소모할 필요가 없으며 국내 원자력안전법 기준인 규제해제 기준의 1/10 이하를 유지할 수 있는 시간만 소요하면 된다는 것을 나타낸다. Referring to FIG. 6 , the result of the minimum detected concentration (MDA) according to time is shown, and it can be seen that the minimum detected concentration (MDA) decreases exponentially as time increases. This indicates that the minimum detectable concentration (MDA) decreases rapidly at the beginning, so it is not necessary to spend too much time to lower it, and it is only necessary to take the time to maintain 1/10 or less of the deregulation standard, which is the domestic nuclear safety law standard. .

실험 3Experiment 3

표준선원(radioactive standard)을 이용한 계측 실험을 진행하게 되면 선원 자체의 오차 및 작업자의 작업숙련도 수준에 따른 계측값의 오차가 발생하게 된다. 그러므로 측정값의 정확도를 보장하기 위해서는 MCNP 전산코드와의 값을 비교하는 것이 필수적이다. 이때, 정확도를 향상시키기 위해 계측기의 형태, 선원의 방사능 농도, 선원의 형태 및 주변 차폐물까지 실제와 거의 비슷하게 모사해야 한다. When a measurement experiment using a radioactive standard is carried out, an error of the source itself and an error of the measured value according to the work skill level of the operator occur. Therefore, it is essential to compare the values with the MCNP computer code to ensure the accuracy of the measured values. At this time, in order to improve the accuracy, the shape of the instrument, the radiation concentration of the source, the shape of the source, and the surrounding shield should be simulated almost like the real thing.

그러므로 본 실험에서는 실제 표준선원을 모사하여 실제 계측값과 MCNP 전산코드로 계산한 값을 비교하여 최소한의 오차가 발생하는 것을 목표로 한다.Therefore, in this experiment, we simulate the actual standard source and compare the actual measured value with the value calculated with the MCNP computer code and aim to generate the minimum error.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 60Co 및 137Cs 핵종에 대한 MCNP 전산코드와 실제 계측값을 비교한 결과값을 나타내는 그래프이다. 7 is a graph showing the result of comparing the MCNP computer code and actual measured values for 60 Co and 137 Cs nuclides according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, MCNP 전산코드로 실험환경을 모사한 후 계측 실험을 수행하여 60Co 및 137Cs 핵종에 대한 계측 결과를 비교할 수 있다. 실험 결과, 실제 계측값(Experiment)과 MCNP로 계산한 값(MCNP6 Simulation)이 거의 일치하는 것을 확인할 수 있으며 이 결과는 실제 계측값이 신뢰할 수 있는 수준이라는 것을 보여준다. Referring to FIG. 7 , the measurement results for 60 Co and 137 Cs nuclides can be compared by performing a measurement experiment after simulating the experimental environment with the MCNP computer code. As a result of the experiment, it can be confirmed that the actual measured value (Experiment) and the value calculated by MCNP (MCNP6 Simulation) are almost identical, and this result shows that the actual measured value is at a reliable level.

실험 4Experiment 4

금속의 형태에 따른 보정계수를 정확히 도출하기 위해서는 금속방사성폐기물의 형태를 정확히 측정하는 것이 매우 중요하다. 만약 이를 작업자가 직접 측정한다면 측정 시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라 피폭의 우려가 있으므로 원격-자동화 기술을 이용해 측정하는 방식이 필요하다.In order to accurately derive the correction factor according to the type of metal, it is very important to accurately measure the shape of the metal radioactive waste. If a worker directly measures this, it takes a long time to measure and there is a risk of exposure, so a method of measuring using remote-automation technology is needed.

그러므로 원자력발전소에서 실제로 발생할 수 있는 금속에 대해서 정확하게 측정하여 3D 모델링하는 것을 목표로 한다. Therefore, it aims to accurately measure and 3D modeling metals that can actually occur in nuclear power plants.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 스캐너를 이용하여 다양한 형상의 금속을 모델링한 예를 나타내는 도면이다.8 is a diagram illustrating an example of modeling metals of various shapes using a 3D scanner according to an embodiment of the present invention.

본 실험에서는 원자력발전소에서 실제로 발생할 수 있는 금속폐기물의 형태를 3D 스캐너를 이용하여 모델링할 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 다양한 형태의 금속을 3D 스캐너를 이용하여 모델링한 결과들을 나타낼 수 있으며, 다양한 금속의 형상을 빠른 시간 안에 신속한 모델링이 가능한 것으로 확인되었다.In this experiment, the shape of metal waste that can actually be generated in a nuclear power plant can be modeled using a 3D scanner. As shown in FIG. 8 , the results of modeling various types of metals using a 3D scanner can be shown, and it has been confirmed that the shapes of various metals can be quickly modeled in a short time.

실험 5Experiment 5

일반적으로 금속 내부에 있는 선원의 방사능 농도는 기하급수적으로 감소한다. 하지만 금속의 형태나 재질 및 선원의 위치, 종류에 따라 방사선 세기의 감소 정도는 달라지게 되며 이는 계측 결과에 큰 영향을 미친다. 그러므로 이에 대한 보정계수를 도출하는 것은 필수적이다.In general, the radiation concentration of sources inside the metal decreases exponentially. However, the degree of reduction in radiation intensity varies depending on the shape or material of the metal and the location and type of the source, which greatly affects the measurement results. Therefore, it is essential to derive a correction factor for this.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표준선원의 알루미늄 금속의 내부 위치에 따른 계측값의 차이를 나타내는 그래프이다. 그리고 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 60Co에 대해서 금속 재질에 따른 계측값의 차이를 나타내는 그래프 이다.9 is a graph showing the difference in measured values according to the internal position of the aluminum metal of the standard source according to an embodiment of the present invention. And Figure 10 is a graph showing the difference in the measured value according to the metal material for 60 Co according to an embodiment of the present invention.

도 9 및 도 10을 참조하면, 금속 내부에서 선원의 위치와 금속 종류의 차이에 따른 자기흡수계수를 도출한 그래프를 확인할 수 있다. 실험 결과, 금속 내부에 깊은 곳에 위치하고 밀도가 큰 금속일수록 자기흡수계수가 높은 것을 확인할 수 있으며, 60Co 보다 저에너지 영역인 137Cs이 자기흡수효과의 영향을 많이 받는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIGS. 9 and 10 , graphs in which self-absorption coefficients are derived according to the difference between the position of the source in the metal and the type of metal can be confirmed. As a result of the experiment, it can be confirmed that the higher the self-absorption coefficient is the higher the density of the metal located deep inside the metal, and it can be confirmed that 137 Cs, which is a lower energy region than 60 Co, is greatly affected by the self-absorption effect.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터베이스의 예시를 나타내는 도면이다. 11 is a diagram illustrating an example of a database according to an embodiment of the present invention.

도 11에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 비슷한 형상의 금속방사성폐기물일 경우, 오차범위 내의 형상 데이터를 적용하여 신속 분석할 수 있는 데이터베이스를 제공할 수 있다. 11, in the case of metal radioactive waste having a similar shape according to an embodiment, it is possible to provide a database that can be quickly analyzed by applying shape data within an error range.

실시예들에 따르면 3D 스캐너를 이용하게 되면 작업자가 직접 측정하기 어려운 복잡한 형상을 신속하고 정확히 측정할 수 있으므로 형상 측정의 정확도를 향상시킬 수 있고, 작업자의 안전을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 경제적 비용절감 등의 장점을 가질 수 있다.According to embodiments, when a 3D scanner is used, a complex shape that is difficult for an operator to measure directly can be quickly and accurately measured, thereby improving the accuracy of shape measurement, ensuring worker safety, and economical cost. It may have advantages such as savings.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The device described above may be implemented as a hardware component, a software component, and/or a combination of the hardware component and the software component. For example, devices and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA), It may be implemented using one or more general purpose or special purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For convenience of understanding, although one processing device is sometimes described as being used, one of ordinary skill in the art will recognize that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that can include For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may comprise a computer program, code, instructions, or a combination of one or more thereof, which configures a processing device to operate as desired or is independently or collectively processed You can command the device. The software and/or data may be any kind of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device, to be interpreted by or to provide instructions or data to the processing device. may be embodied in The software may be distributed over networked computer systems, and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic such as floppy disks. - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible for those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (15)

3D 스캐너를 이용하여 금속방사성폐기물을 3D 모델링하여 형상을 측정하는 단계;
상기 3D 스캐너를 통해 획득한 3D 데이터를 MCNP 전산코드와 비교하여 보정계수를 획득하는 단계;
감마방사능 측정부를 이용하여 상기 금속방사성폐기물의 방사능을 측정하여 측정값을 획득하는 단계;
상기 감마방사능 측정부를 통해 획득한 측정값에 상기 MCNP 전산코드를 통해 획득한 상기 보정계수를 반영하는 단계; 및
상기 보정계수가 반영된 방사능 농도에 따라 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무를 평가하는 단계
를 포함하고,
상기 3D 스캐너를 이용하여 금속방사성폐기물을 3D 모델링하여 형상을 측정하는 단계는,
상기 3D 스캐너를 이용한 3D 모델링은 실측 사이즈로 측정되며, 상기 금속방사성폐기물의 형상이 실제 형상과 차이가 있다고 판단되는 경우 역설계 프로그램을 사용하여 보정하는 단계
를 포함하는, 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 방법.
Measuring the shape by 3D modeling the metal radioactive waste using a 3D scanner;
obtaining a correction coefficient by comparing the 3D data obtained through the 3D scanner with an MCNP computer code;
obtaining a measured value by measuring the radioactivity of the metal radioactive waste using a gamma radiation measuring unit;
reflecting the correction coefficient obtained through the MCNP computer code in the measurement value obtained through the gamma radiation measurement unit; and
Evaluating whether or not the regulation of nuclear power plant metal radioactive waste is lifted according to the radioactivity concentration in which the correction factor is reflected
including,
Measuring the shape by 3D modeling the metal radioactive waste using the 3D scanner,
3D modeling using the 3D scanner is measured in actual size, and if it is determined that the shape of the metal radioactive waste is different from the actual shape, correcting it using a reverse engineering program
A method for measuring gamma radiation to determine whether or not the regulation of nuclear power plant metal radioactive waste has been lifted, including.
제1항에 있어서,
상기 3D 스캐너를 이용하여 금속방사성폐기물을 3D 모델링하여 형상을 측정하는 단계는,
상기 금속방사성폐기물의 무게를 측정하는 단계;
상기 3D 스캐너를 이용하여 금속방사성폐기물을 3D 모델링하는 단계; 및
3D 모델링된 금속방사성폐기물의 밀도 및 금속재질을 결정하는 단계
를 포함하는, 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 방법.
According to claim 1,
Measuring the shape by 3D modeling the metal radioactive waste using the 3D scanner,
measuring the weight of the metal radioactive waste;
3D modeling the metal radioactive waste using the 3D scanner; and
Determining the density and metal material of the 3D modeled metal radioactive waste
A method for measuring gamma radiation to determine whether or not the regulation of nuclear power plant metal radioactive waste has been lifted, including.
삭제delete 3D 스캐너를 이용하여 금속방사성폐기물을 3D 모델링하여 형상을 측정하는 단계;
상기 3D 스캐너를 통해 획득한 3D 데이터를 MCNP 전산코드와 비교하여 보정계수를 획득하는 단계;
감마방사능 측정부를 이용하여 상기 금속방사성폐기물의 방사능을 측정하여 측정값을 획득하는 단계;
상기 감마방사능 측정부를 통해 획득한 측정값에 상기 MCNP 전산코드를 통해 획득한 상기 보정계수를 반영하는 단계; 및
상기 보정계수가 반영된 방사능 농도에 따라 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무를 평가하는 단계
를 포함하고,
상기 3D 스캐너를 통해 획득한 3D 데이터를 MCNP 전산코드와 비교하여 보정계수를 획득하는 단계는,
상기 3D 스캐너를 통해 획득한 3D 데이터를 역설계 프로그램을 이용하여 사면체 메시(mesh) 정보를 가진 데이터로 변환하는 단계;
변환된 상기 데이터를 상기 MCNP 전산코드의 계산과 비교하는 단계; 및
비교 결과에 따라 자기흡수에 대한 상기 보정계수의 최댓값을 결정하는 단계
를 포함하는, 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 방법.
Measuring the shape by 3D modeling the metal radioactive waste using a 3D scanner;
obtaining a correction coefficient by comparing the 3D data obtained through the 3D scanner with an MCNP computer code;
obtaining a measured value by measuring the radioactivity of the metal radioactive waste using a gamma radiation measuring unit;
reflecting the correction coefficient obtained through the MCNP computer code in the measurement value obtained through the gamma radiation measurement unit; and
Evaluating whether or not the regulation of nuclear power plant metal radioactive waste is lifted according to the radioactivity concentration in which the correction factor is reflected
including,
Comparing the 3D data obtained through the 3D scanner with the MCNP computer code to obtain a correction coefficient,
converting the 3D data acquired through the 3D scanner into data having tetrahedral mesh information using a reverse engineering program;
comparing the converted data with the calculation of the MCNP computer code; and
determining the maximum value of the correction coefficient for self-absorption according to the comparison result;
A method for measuring gamma radiation to determine whether or not the regulation of nuclear power plant metal radioactive waste has been lifted, including.
제1항에 있어서,
상기 감마방사능 측정부를 이용하여 상기 금속방사성폐기물의 방사능을 측정하여 측정값을 획득하는 단계는,
사전에 표준인증물질(CRM)인 표준선원으로 내부 특성 평가 후, 방사능 측정 시 위치에 따른 측정효율보정계수를 적용하여 상기 금속방사성폐기물의 방사능을 측정하여 측정값을 획득하는 것
을 특징으로 하는, 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 방법.
According to claim 1,
Obtaining a measured value by measuring the radioactivity of the metal radioactive waste using the gamma radiation measuring unit,
Obtaining a measured value by measuring the radioactivity of the metal radioactive waste by applying a measurement efficiency correction factor according to location when measuring radioactivity after evaluating the internal characteristics with a standard source, which is a standard certified material (CRM) in advance
A method for measuring gamma radiation to determine whether or not the regulation of nuclear radioactive waste is deregulated.
제1항에 있어서,
상기 감마방사능 측정부는,
HPGe 반도체검출기 또는 NaI(Tl) 섬광검출기와 계수율이 높은 플라스틱 섬광검출기를 결합한 형태로 이루어지는 것
을 특징으로 하는, 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 방법.
According to claim 1,
The gamma radiation measuring unit,
Combination of HPGe semiconductor detector or NaI(Tl) scintillation detector and plastic scintillation detector with high counting rate
A method for measuring gamma radiation to determine whether or not the regulation of nuclear radioactive waste is deregulated.
제1항에 있어서,
상기 감마방사능 측정부를 이용하여 상기 금속방사성폐기물의 방사능을 측정하여 측정값을 획득하는 단계는,
상기 감마방사능 측정부를 이용하여 상기 금속방사성폐기물의 방사능을 측정하는 단계;
상기 감마방사능 측정부의 위치 및 핵종별 최소검출농도(MDA: Minimum Detectable Activity)값을 고려하여 계수율을 구하는 단계; 및
상기 계수율을 통해 총 방사능을 구하고, 상기 금속방사성폐기물의 무게를 반영하여 방사능 농도를 획득하는 단계
를 포함하는, 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 방법.
According to claim 1,
Obtaining a measured value by measuring the radioactivity of the metal radioactive waste using the gamma radiation measuring unit,
measuring the radioactivity of the metal radioactive waste using the gamma radiation measuring unit;
calculating a counting rate in consideration of the location of the gamma radiation measuring unit and a Minimum Detectable Activity (MDA) value for each nuclide; and
Obtaining the total radioactivity through the counting rate, and obtaining the radioactivity concentration by reflecting the weight of the metal radioactive waste
A method for measuring gamma radiation to determine whether or not the regulation of nuclear power plant metal radioactive waste has been lifted, including.
제1항에 있어서,
비슷한 형상의 금속방사성폐기물일 경우, 데이터베이스를 통해 오차범위 내의 형상 데이터를 적용하여 분석하는 것
을 특징으로 하는, 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 방법.
According to claim 1,
In the case of metal radioactive waste of similar shape, it is analyzed by applying shape data within the error range through the database.
A method for measuring gamma radiation to determine whether or not the regulation of nuclear radioactive waste is deregulated.
3D 스캐너를 이용하여 금속방사성폐기물을 3D 모델링하여 형상을 측정하는 형상 측정부;
상기 3D 스캐너를 통해 획득한 3D 데이터를 MCNP 전산코드와 비교하여 보정계수를 획득하는 MCNP 전산코드 비교부;
상기 금속방사성폐기물의 방사능을 측정하여 측정값을 획득하는 감마방사능 측정부;
상기 감마방사능 측정부를 통해 획득한 측정값에 상기 MCNP 전산코드를 통해 획득한 상기 보정계수를 반영하는 방사능 농도 산정부; 및
상기 보정계수가 반영된 방사능 농도에 따라 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무를 평가하는 규제해제 유무 판정부
를 포함하고,
상기 3D 스캐너를 이용한 3D 모델링은 실측 사이즈로 측정되며, 상기 금속방사성폐기물의 형상이 실제 형상과 차이가 있다고 판단되는 경우 역설계 프로그램을 사용하여 보정하는 역설계 프로그램 보정부
를 더 포함하는, 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 장치.
a shape measuring unit that measures the shape by 3D modeling the metal radioactive waste using a 3D scanner;
an MCNP computer code comparison unit that compares 3D data obtained through the 3D scanner with an MCNP computer code to obtain a correction coefficient;
a gamma radiation measuring unit for obtaining a measured value by measuring the radioactivity of the metal radioactive waste;
a radioactivity concentration calculation unit that reflects the correction factor obtained through the MCNP computer code in the measurement value obtained through the gamma radiation measurement unit; and
A deregulation determination unit that evaluates whether or not the regulation of nuclear metal radioactive waste has been lifted according to the concentration of radioactivity in which the correction factor is reflected
including,
3D modeling using the 3D scanner is measured in actual size, and when it is determined that the shape of the metal radioactive waste is different from the actual shape, a reverse engineering program correction unit to correct it using a reverse engineering program
Further comprising, a gamma radiation measuring device for checking whether or not the regulation of nuclear power plant metal radioactive waste is released.
제9항에 있어서,
상기 형상 측정부는,
상기 금속방사성폐기물의 무게를 측정하는 무게 측정부;
상기 금속방사성폐기물을 3D 모델링하는 3D 스캐너; 및
3D 모델링된 금속방사성폐기물의 밀도 및 금속재질을 결정하는 밀도 및 재질 결정부
를 포함하는, 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 장치.
10. The method of claim 9,
The shape measuring unit,
a weight measuring unit for measuring the weight of the metal radioactive waste;
a 3D scanner for 3D modeling the metal radioactive waste; and
Density and material determining unit that determines the density and metal material of 3D modeled metal radioactive waste
Including, a gamma radiation measuring device for determining whether or not the regulation of radioactive waste of nuclear power plants has been lifted.
삭제delete 3D 스캐너를 이용하여 금속방사성폐기물을 3D 모델링하여 형상을 측정하는 형상 측정부;
상기 3D 스캐너를 통해 획득한 3D 데이터를 MCNP 전산코드와 비교하여 보정계수를 획득하는 MCNP 전산코드 비교부;
상기 금속방사성폐기물의 방사능을 측정하여 측정값을 획득하는 감마방사능 측정부;
상기 감마방사능 측정부를 통해 획득한 측정값에 상기 MCNP 전산코드를 통해 획득한 상기 보정계수를 반영하는 방사능 농도 산정부; 및
상기 보정계수가 반영된 방사능 농도에 따라 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무를 평가하는 규제해제 유무 판정부
를 포함하고,
상기 MCNP 전산코드 비교부는,
상기 3D 스캐너를 통해 획득한 3D 데이터를 역설계 프로그램을 이용하여 사면체 메시(mesh) 정보를 가진 데이터로 변환하고, 변환된 상기 데이터를 상기 MCNP 전산코드의 계산과 비교하여, 비교 결과에 따라 자기흡수에 대한 상기 보정계수의 최댓값을 결정하는 것
을 특징으로 하는, 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 장치.
a shape measuring unit that measures the shape by 3D modeling the metal radioactive waste using a 3D scanner;
an MCNP computer code comparison unit that compares 3D data obtained through the 3D scanner with an MCNP computer code to obtain a correction coefficient;
a gamma radiation measuring unit for obtaining a measured value by measuring the radioactivity of the metal radioactive waste;
a radioactivity concentration calculation unit that reflects the correction factor obtained through the MCNP computer code in the measurement value obtained through the gamma radiation measurement unit; and
A deregulation determination unit that evaluates whether or not the regulation of nuclear metal radioactive waste has been lifted according to the concentration of radioactivity in which the correction factor is reflected
including,
The MCNP computer code comparison unit,
3D data obtained through the 3D scanner is converted into data having tetrahedral mesh information using a reverse engineering program, the converted data is compared with the calculation of the MCNP computer code, and self-absorption according to the comparison result Determining the maximum value of the correction factor for
A gamma radiation measuring device for determining whether or not the regulation of nuclear radioactive waste is released, characterized in that.
제9항에 있어서,
상기 감마방사능 측정부는,
사전에 표준인증물질(CRM)인 표준선원으로 내부 특성 평가 후, 방사능 측정 시 위치에 따른 측정효율보정계수를 적용하여 상기 금속방사성폐기물의 방사능을 측정하여 측정값을 획득하는 것
을 특징으로 하는, 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 장치.
10. The method of claim 9,
The gamma radiation measuring unit,
Obtaining a measured value by measuring the radioactivity of the metal radioactive waste by applying a measurement efficiency correction factor according to location when measuring radioactivity after evaluating the internal characteristics with a standard source, which is a standard certified material (CRM) in advance
A gamma radiation measuring device for determining whether or not the regulation of nuclear radioactive waste is released, characterized in that.
제9항에 있어서,
상기 감마방사능 측정부는,
HPGe 반도체검출기 또는 NaI(Tl) 섬광검출기와 계수율이 높은 플라스틱 섬광검출기를 결합한 형태로 이루어지는 것
을 특징으로 하는, 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 장치.
10. The method of claim 9,
The gamma radiation measuring unit,
Combination of HPGe semiconductor detector or NaI(Tl) scintillation detector and plastic scintillation detector with high counting rate
A gamma radiation measuring device for determining whether or not the regulation of nuclear radioactive waste is released, characterized in that.
제9항에 있어서,
상기 방사능 농도 산정부는,
상기 감마방사능 측정부를 이용하여 상기 금속방사성폐기물의 방사능을 측정하고, 상기 감마방사능 측정부의 위치 및 핵종별 최소검출농도(MDA: Minimum Detectable Activity)값을 고려하여 계수율을 구한 후, 상기 계수율을 통해 총 방사능을 구하고, 상기 금속방사성폐기물의 무게를 반영하여 방사능 농도를 획득하는 것
을 특징으로 하는, 원전 금속방사성폐기물의 규제해제 유무 확인을 위한 감마방사능 측정 장치.
10. The method of claim 9,
The radioactive concentration calculation unit,
The radioactivity of the metal radioactive waste is measured using the gamma radiation measuring unit, and the counting rate is calculated in consideration of the location of the gamma activity measuring unit and the Minimum Detectable Activity (MDA) value for each nuclide. Obtaining the radioactivity and obtaining the radioactivity concentration by reflecting the weight of the metal radioactive waste
A gamma radiation measuring device for determining whether or not the regulation of nuclear radioactive waste is released, characterized in that.
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CN112857250A (en) * 2020-12-21 2021-05-28 安徽摩力孚再生资源有限公司 Solid waste recovery detection monitoring system and method based on three-dimensional scanning imaging technology

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006084478A (en) * 1999-03-09 2006-03-30 Central Res Inst Of Electric Power Ind Measuring method for radioactivity
KR101212062B1 (en) * 2012-05-03 2012-12-13 한전원자력연료 주식회사 Method for measuring radioactive matter of an ingot utilizing a hpge gamma scintillator
JP2017161282A (en) * 2016-03-08 2017-09-14 株式会社日立パワーソリューションズ System and method for radioactive waste management

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006084478A (en) * 1999-03-09 2006-03-30 Central Res Inst Of Electric Power Ind Measuring method for radioactivity
KR101212062B1 (en) * 2012-05-03 2012-12-13 한전원자력연료 주식회사 Method for measuring radioactive matter of an ingot utilizing a hpge gamma scintillator
JP2017161282A (en) * 2016-03-08 2017-09-14 株式会社日立パワーソリューションズ System and method for radioactive waste management

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