KR102382435B1 - 중성자의 공명 에너지 대역을 이용한 시료 분석 장치 및 방법 - Google Patents

중성자의 공명 에너지 대역을 이용한 시료 분석 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시 형태에 따른 중성자의 공명 에너지 대역을 이용한 시료 분석 장치는, 챔버와, 챔버 내에 채워지는 매질로, 챔버 내로 조사되는 중성자의 에너지를 감속시키는 감속 매질과, 챔버 내에 구비된 시료에 중성자를 조사하는 선원 중성자 모듈과, 선원 중성자 모듈에 의해 조사된 중성자 중 시료를 투과한 중성자의 에너지 분포 스펙트럼에 기초하여 시료의 성분을 분석하는 분석 모듈을 포함하며, 시료의 위치는, 선원 중성자 모듈에서 조사된 중성자의 감속된 에너지와 시료의 성분 중 기지의 공명 에너지 대역에 따라 결정될 수 있다.

Description

중성자의 공명 에너지 대역을 이용한 시료 분석 장치 및 방법{APPARATAUS AND METHOD OF ANALYZING SAMPLE USING NEUTRON RESONANCE ENERGY BAND}
본 출원은, 중성자의 공명 에너지 대역을 이용한 시료 분석 장치 및 방법에 관한 것이다.
사용후핵연료는 자연발생적인 많은 백그라운드 방사선 방출로 인하여 직접적인 핵물질의 측정이 불가능하고, 간접적인 방법이나 연소도 코드의 도움으로 핵물질 동위원소의 함량을 도출하고 있다.
또한, 핵물질 측정에 핵물질로부터 방출되는 중성자와 감마선들이 활용되나 단순한 핵물질에는 적용이 가능하지만, 복합 핵물질의 경우 핵물질 동위원소별 구분 측정에 많은 제한들이 있다.
한국공개특허 제2016-0067356호(“중성자 감속시간 이용 핵분열성 물질 정량분석 장치”, 공개일: 2016년06월14일)
본 발명은, 물질별 고유 특성인 중성자의 공명 에너지 대역에서 시료의 성분 분석이 가능하며, 효율적인 중성자의 생성으로 분석 시간을 줄일 수 있고, 물질의 동위 원소별 중성자의 공명 에너지 대역을 이용하여 시료를 분석하는 분석 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 챔버; 상기 챔버 내에 채워지는 매질로, 상기 챔버 내로 조사되는 중성자의 에너지를 감속시키는 감속 매질; 상기 챔버 내에 구비된 시료에 중성자를 조사하는 선원 중성자 모듈; 및 상기 선원 중성자 모듈에 의해 조사된 중성자 중 상기 시료를 투과한 중성자의 에너지 분포 스펙트럼에 기초하여 상기 시료의 성분을 분석하는 분석 모듈;을 포함하며, 상기 시료의 위치는, 상기 선원 중성자 모듈에서 조사된 중성자의 감속된 에너지와 상기 시료의 성분 중 기지의 공명 에너지 대역에 따라 결정되는, 중성자의 공명 에너지 대역을 이용한 시료 분석 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 시료의 위치는, 상기 시료의 성분 중 기지의 공명 에너지 대역의 최대값이 상기 중성자의 감속된 에너지의 최대값의 50% 이상 100% 이하인 지점일 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 시료가 핵물질인 경우 기지의 공명 에너지 대역은, 수 eV 이상 수 keV 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 분석 모듈은, 상기 선원 중성자 모듈에 의해 조사된 중성자 중 상기 시료를 투과한 중성자를 검출하는 중성자 검출 모듈; 및 검출된 중성자의 에너지 분포 스펙트럼 중 함몰된 에너지 대역 및 함몰 깊이에 기초하여 상기 시료의 성분 및 함량을 구하는 연산 모듈;을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 감속된 상기 중성자의 에너지는, 하기 수학식:E = K/(t+t0)2에 따라 구하며, 여기서 E는 감속된 중성자의 에너지, K는 상기 감속 매질의 특성을 포함하는 상수, t는 감속 시간, t0는 시간 보정 상수일 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 공명 에너지 대역은, 상기 중성자의 에너지 대역 중 상기 시료의 성분과 반응이 일어나는 에너지 대역으로, 상기 시료의 성분 별로 상이할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 감속 매질 내에서 상기 선원 중성자 모듈로부터 상기 시료까지의 거리는, 감속 매질 별로 상이할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 선원 중성자 모듈에서, 챔버 내에 구비된 시료에 중성자를 조사하는 단계; 및 분석 모듈에서, 상기 선원 중성자 모듈에 의해 조사된 중성자 중 상기 시료를 투과한 중성자의 에너지 분포 스펙트럼에 기초하여 상기 시료의 성분을 분석하는 단계; 상기 챔버 내에는 조사되는 중성자의 에너지를 감속시키는 감속 매질이 채워지며, 상기 시료의 위치는, 상기 선원 중성자 모듈에서 조사된 중성자의 감속된 에너지와 상기 시료의 성분 중 기지의 공명 에너지 대역에 따라 결정되며, 상기 시료의 위치는, 상기 시료의 성분 중 기지의 공명 에너지 대역의 최대값이 상기 중성자의 감속된 에너지의 최대값의 50% 이상 100% 이하인 지점인, 중성자의 공명 에너지 대역을 이용한 시료 분석 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 챔버 내에 채워진 감속 매질을 통해 조사된 중성자의 에너지를 감속시켜 시료의 성분을 분석하되, 중성자의 감속된 에너지와 시료의 성분 중 기지의 공명 에너지 대역에 따라 시료의 위치를 결정함으로써, 중성자의 물질별 고유 특성인 공명 에너지 대역에서 시료의 성분 분석이 가능하며, 효율적인 중성자의 생성으로 장치를 소형화할 수 있음과 동시에 계측 시간도 줄일 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 국가적으로 현안문제로 떠오른 사용후핵연료 관리와 관련하여 동위원소별 핵물질 함량을 정확히 측정함으로써, 경제적이고 효율적인 관리 및 핵물질 탐지가 가능하고, 핵연료주기기술에서 핵물질 재활용, 핵연료시설에서 우라늄 농축 파악 등 핵물질의 활용 및 재활용에서 정확한 함량도출로 활용에 대한 안전성을 증대시킬 수 있으며, 신소재개발, 국방 분야 등 다양한 분야에서 물질분석에 활용이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 중성자의 공명 에너지 대역을 이용한 시료 분석 장치의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따라 매질 내의 시료 위치에 따라 감속된 중성자의 에너지를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따라 구한 에너지 분포 스펙트럼을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 중성자의 공명 에너지 대역을 이용한 시료 분석 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5는 도 4의 단계 S402를 보다 구체화한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 더욱 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 중성자의 공명 에너지 대역을 이용한 시료 분석 장치의 전체 구성도이다. 한편, 도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따라 매질 내의 시료 위치에 따라 감속된 중성자의 에너지를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따라 구한 에너지 분포 스펙트럼을 도시한 도면이다.
우선, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 중성자의 공명 에너지 대역을 이용한 시료 분석 장치(100)는 선원 중성자 모듈(110), 매질이 채워진 챔버(120), 분석 모듈(130)을 포함하며, 분석 모듈(130)은 중성자 계측 모듈(131) 및 연산 모듈(132)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 선원 중성자 모듈(110)은 챔버(120) 내에 구비된 시료(S)에 중성자를 조사하는 장치일 수 있다. 선원 중성자 모듈(110)에서 조사되는 중성자는 가우시안 분포의 에너지 분포 스펙트럼을 가질 수 있으며, 수 eV에서 수 MeV의 에너지를 가질 수 있다.
한편, 챔버(120) 내에는 매질이 채워지며, 매질 내에는 시료(S)가 구비될 수 있다. 상술한 매질은 선원 중성자 모듈(110)에 의해 챔버(120) 내로 조사된 중성자의 에너지를 감속시키는 감속 매질일 수 있다.
즉, 감속된 중성자의 에너지는, 도 1에 도시된 바와 같이, 시간이 지남에 따라 감속 매질에 의해 그 크기(E1, E2, E3)가 감속되는 가우시안 분포를 가질 수 있으며, 하기의 수학식 1과 같이 시간과 매질의 함수로 나타낼 수 있다.
[수학식 1]
E = K/(t+t0)2
여기서 E는 감속된 중성자의 에너지(단위: keV), K는 감속 매질의 특성을 포함하는 상수(단위: keVㆍμsec2), t는 감속 시간(단위: μsec), t0는 시간 보정 상수(단위: μsec)일 수 있다. 특히 감속 시간은 선원 중성자 모듈(110)에 의해 조사된 시각과 조사된 중성자가 시료(S)를 투과한 후 분석 모듈(130)에서 검출된 시각 사이의 시간 간격을 의미할 수 있다.
즉, 선원 중성자 모듈(110)에서 조사된 중성자의 에너지는 가우시안 분포를 가지며, 선원 중성자 모듈(110)로부터 멀어질수록 감속 매질에 의해 그 크기 및 에너지는 E1, E2, E3로 점차 감소됨을 알 수 있다.
한편, 도 1에서 L은 매질 내에서의 시료(S)의 위치를 나타내는 것으로, 이하 도 2를 참조하여 시료(S)의 위치를 결정하는 방법을 상세하게 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 선원 중성자 모듈(110)에서 조사된 중성자의 에너지는 매질내 위치(L)에 따라 최대값이 감소되며, 도 2에서는 L1 위치에서의 중성자의 에너지(210)와 L2 위치에서의 중성자의 에너지(220)를 예시적으로 도시하고 있다. L1 위치에서의 에너지의 최대값은 Emax1으로, L2 위치에서의 에너지의 최대값은 Emax2로 표시하였다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 시료(S)의 위치는, 선원 중성자 모듈(110)에서 조사된 중성자의 감속된 에너지와 시료(S)의 성분 중 기지의 공명 에너지 대역에 따라 결정될 수 있다.
보다 구체적으로, 시료(S)의 성분 중 기지의 공명 에너지 대역의 최대값이 중성자의 감속된 에너지의 최대값의 50% 이상 100% 이하인 지점일 수 있다. 이와 같이 시료(S)의 성분 중 기지의 공명 에너지 대역의 최대값이 중성자의 감속된 에너지의 최대값의 50% 이상 100% 이하인 지점에 시료를 위치시킴으로써, 50% 미만인 지점에 시료를 위치시키는 경우에 비해 효율적인 중성자 분석이 가능한 이점이 있다. 본 발명에서는 구체적인 수치를 예시하고 있으나, 이는 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 이러한 수치에 반드시 한정되는 것은 아님에 유의하여야 한다.
상술한 시료(S)의 위치는 전산모사(즉, 시뮬레이션)을 통해 결정할 수 있으며, 매질이 채워진 챔버(120) 내에서 중성자 검출 모듈(131)의 위치를 이동해 가면서 시뮬레이션을 수행한 후에 적절한 위치를 결정할 수 있다.
또한, 수학식 1에서 도시된 바와 같이, 중성자의 감속된 에너지는 감속 매질에 따라 달라지는바, 감속 매질 내에서 선원 중성자 모듈(110)로부터 시료(S)까지의 거리는, 감속 매질 별로 상이할 수 있음은 물론이다.
한편, 공명 에너지 대역은, 중성자의 에너지 대역 중 시료(S)의 성분과 반응이 일어나는 에너지 대역을 말하며, 시료(S)의 성분 별로 상이한 값을 가질 수 있다.
특히, 시료(S)가 핵물질인 경우 기지의 공명 에너지 대역은, 수 eV 이상 수 keV 이하일 수 있다.
즉, 핵물질의 경우 성분은 이미 알고 있는 대략 몇 가지(예를 들면, U235, U238, Pu 239 등)일 수 있으며, 이러한 각 성분의 공명 에너지 대역(예를 들면, U238는 대략 5eV와 22eV, 37eV이며, U235는 대략 8eV, 21eV, 33eV, 45eV, Pu 239는 대략 7eV, 15eV, 26eV, 42eV) 또한 기지의 값일 수 있다.
마지막으로, 분석 모듈(130)은 선원 중성자 모듈(110)에 의해 조사된 중성자 중 시료를 투과한 중성자의 에너지 분포 스펙트럼에 기초하여 시료(S)의 성분을 분석할 수 있다. 이러한 분석 모듈(130)은 중성자 검출 모듈(131)과 연산 모듈(132)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 중성자 검출 모듈(131)은 선원 중성자 모듈(110)에 의해 조사된 중성자 중 시료(S)를 투과한 중성자를 검출할 수 있으며, 이러한 중성자 검출 모듈(131)로는 리튬(Li), 플라스틱(plastic) 섬광계수기, He-3 등 수 keV 이하의 eV 영역에서 측정이 가능한 중성자 계측기가 사용될 수 있다.
한편, 연산 모듈(132)은 검출된 중성자의 에너지 분포 스펙트럼 중 함몰된 에너지 대역 및 함몰 깊이에 기초하여 시료(S)의 성분 및 함량을 구할 수 있다.
즉, 연산 모듈(132)은 감속 매질 및 감속 시간에 기초한 수학식 1에 따라, 도 3에 도시된 바와 같은, 에너지 분포 스펙트럼을 구할 수 있으며, 이후 에너지 분포 스펙트럼 중 함몰된 에너지 대역 및 함몰 깊이에 기초하여 시료(S)의 성분 및 함량을 구할 수 있다. 상술한 에너지 대역 및 함몰 깊이는 기지의 표준 시료에 대한 상대적인 비교를 통해 구할 수 있다. 기타 리스트 스퀘어 피팅(least square fitting)을 통해 구할 수도 있음은 물론이다.
구체적으로, 도 3을 참조하면, 함몰된 에너지 대역이 대략 5eV와 22eV, 37eV일 경우 U238 성분이, 함몰된 에너지 대역이 대략 8eV, 21eV, 33eV이면 U235 성분이, 함몰된 에너지 대역이 대략 7eV, 15eV, 26eV, 42eV이면 Pu 239 성분이 시료에 포함되는 것으로 판단할 수 있으며, 각 성분의 함몰 깊이에 따라서 성분의 함량을 구할 수 있다. 각 성분의 함몰 깊이 대비 함량은 예를 들면, 시뮬레이션을 통해 데이터베이스에 미리 저장하여 두고 함몰 깊이에 따라 함량을 독출하는 방식으로 구할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 챔버 내에 채워진 감속 매질을 통해 조사된 중성자의 에너지를 감속시켜 시료의 성분을 분석하되, 중성자의 감속된 에너지와 시료의 성분 중 기지의 공명 에너지 대역에 따라 시료의 위치를 결정함으로써, 중성자의 물질별 고유 특성인 공명 에너지 대역에서 시료의 성분 분석이 가능하며, 효율적인 중성자의 생성으로 장치를 소형화할 수 있음과 동시에 계측 시간도 줄일 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 국가적으로 현안문제로 떠오른 사용후핵연료 관리와 관련하여 동위원소별 핵물질 함량을 정확히 측정함으로써, 경제적이고 효율적인 관리 및 핵물질 탐지가 가능하고, 핵연료주기기술에서 핵물질 재활용, 핵연료시설에서 우라늄 농축 파악 등 핵물질의 활용 및 재활용에서 정확한 함량도출로 활용에 대한 안전성을 증대시킬 수 있으며, 신소재개발, 국방 분야 등 다양한 분야에서 물질분석에 활용이 가능하다.
한편, 도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 중성자의 공명 에너지 대역을 이용한 시료 분석 방법을 설명하는 흐름도이다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 중성자의 공명 에너지 대역을 이용한 시료 분석 방법을 설명한다. 다만, 발명의 간명화를 위해 도 1 내지 도 3에서 설명한 사항과 중복된 부분에 대한 설명은 생략한다.
도 1 및 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 중성자의 공명 에너지 대역을 이용한 시료 분석 방법은, 선원 중성자 모듈(110)에서, 챔버(120) 내에 구비된 시료(S)에 중성자를 조사하는 단계에 의해 개시될 수 있다(S401).
상술한 챔버(120) 내에는 조사되는 중성자의 에너지를 감속시키는 감속 매질이 채워질 수 있음은 상술한 바와 같다.
이후, 분석 모듈(130)에서, 선원 중성자 모듈(110)에 의해 조사된 중성자 중 시료(S)를 투과한 중성자의 에너지 분포 스펙트럼에 기초하여 시료(S)의 성분을 분석할 수 있다(S402).
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 시료(S)의 위치는, 선원 중성자 모듈(110)에서 조사된 중성자의 감속된 에너지와 시료(S)의 성분 중 기지의 공명 에너지 대역에 따라 결정되며, 특히 시료(S)의 성분 중 기지의 공명 에너지 대역의 최대값이 중성자의 감속된 에너지의 최대값의 50% 이상 100% 이하인 지점일 수 있음은 상술한 바와 같다.
한편, 도 5는 도 4의 단계 S402를 구체화한 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 단계 S501에서, 분석 모듈(130)은 선원 중성자 모듈에 의해 조사된 중성자 중 시료를 투과한 중성자를 검출할 수 있다.
이후, 단계 S502에서, 분석 모듈(130)은, 검출된 중성자의 에너지 분포 스펙트럼을 구할 수 있다.
이후 단계 S503에서, 분석 모듈(130)은, 위에서 구한 중성자의 에너지 분포 스펙트럼으로부터 공명 에너지 대역을 분석하여 동위 원소별 공명 에너지 대역을 선정한다.
마지막으로, 분석 모듈(130)은, 선정된 에너지 대역 및 함몰 깊이에 따라 시료의 성분 및 함량을 구할 수 있다.
상술한 공명 에너지 대역은 중성자의 에너지 대역 중 시료의 성분과 반응이 일어나는 에너지 대역으로, 시료의 성분 별로 상이한 값을 가짐은 상술한 바와 같다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 챔버 내에 채워진 감속 매질을 통해 조사된 중성자의 에너지를 감속시켜 시료의 성분을 분석하되, 중성자의 감속된 에너지와 시료의 성분 중 기지의 공명 에너지 대역에 따라 시료의 위치를 결정함으로써, 중성자의 물질별 고유 특성인 공명 에너지 대역에서 시료의 성분 분석이 가능하며, 효율적인 중성자의 생성으로 장치를 소형화할 수 있음과 동시에 계측 시간도 줄일 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 국가적으로 현안문제로 떠오른 사용후핵연료 관리와 관련하여 동위원소별 핵물질 함량을 정확히 측정함으로써, 경제적이고 효율적인 관리 및 핵물질 탐지가 가능하고, 핵연료주기기술에서 핵물질 재활용, 핵연료시설에서 우라늄 농축 파악 등 핵물질의 활용 및 재활용에서 정확한 함량도출로 활용에 대한 안전성을 증대시킬 수 있으며, 신소재개발, 국방 분야 등 다양한 분야에서 물질분석에 활용이 가능하다.
상술한 본 발명의 일 실시 형태에 따른 중성자의 공명 에너지 대역을 이용한 시료 분석 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어, '~ 모듈'은 다양한 방식, 예를 들면 프로세서, 프로세서에 의해 수행되는 프로그램 명령들, 소프트웨어 모듈, 마이크로 코드, 컴퓨터 프로그램 생성물, 로직 회로, 애플리케이션 전용 집적 회로, 펌웨어 등에 의해 구현될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
100: 시료 분석 장치
110: 선원 중성자 모듈
120: 챔버
130: 분석 모듈
131: 중성자 검출 모듈
132: 연산 모듈
S: 시료

Claims (8)

  1. 챔버;
    상기 챔버 내에 채워지는 매질로, 상기 챔버 내로 조사되는 중성자의 에너지를 감속시키는 감속 매질;
    상기 챔버 내에 구비된 시료에 중성자를 조사하는 선원 중성자 모듈; 및
    상기 선원 중성자 모듈에 의해 조사된 중성자 중 상기 시료를 투과한 중성자의 에너지 분포 스펙트럼에 기초하여 상기 시료의 성분을 분석하는 분석 모듈;을 포함하며,
    상기 시료의 위치는, 상기 선원 중성자 모듈에서 조사된 중성자의 감속된 에너지와 상기 시료의 성분 중 기지의 공명 에너지 대역에 따라 결정되며,
    상기 시료의 위치는, 상기 시료의 성분 중 기지의 공명 에너지 대역의 최대값이 상기 중성자의 감속된 에너지의 최대값의 50% 이상 100% 이하인 지점인, 중성자의 공명 에너지 대역을 이용한 시료 분석 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 시료가 핵물질인 경우 기지의 공명 에너지 대역은,
    수 eV 이상 수 keV 이하인, 중성자의 공명 에너지 대역을 이용한 시료 분석 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 분석 모듈은,
    상기 선원 중성자 모듈에 의해 조사된 중성자 중 상기 시료를 투과한 중성자를 검출하는 중성자 검출 모듈; 및
    검출된 중성자의 에너지 분포 스펙트럼 중 함몰된 에너지 대역 및 함몰 깊이에 기초하여 상기 시료의 성분 및 함량을 구하는 연산 모듈;을 포함하는, 중성자의 공명 에너지 대역을 이용한 시료 분석 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    감속된 상기 중성자의 에너지는,
    하기 수학식:
    E = K/(t+t0)2
    에 따라 구하며, 여기서 E는 감속된 중성자의 에너지, K는 상기 감속 매질의 특성을 포함하는 상수, t는 감속 시간, t0는 시간 보정 상수인, 중성자의 공명 에너지 대역을 이용한 시료 분석 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 공명 에너지 대역은,
    상기 중성자의 에너지 대역 중 상기 시료의 성분과 반응이 일어나는 에너지 대역으로, 상기 시료의 성분 별로 상이한, 중성자의 공명 에너지 대역을 이용한 시료 분석 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 감속 매질 내에서 상기 선원 중성자 모듈로부터 상기 시료까지의 거리는,
    감속 매질 별로 상이한, 중성자의 공명 에너지 대역을 이용한 시료 분석 장치.
  8. 선원 중성자 모듈에서, 챔버 내에 구비된 시료에 중성자를 조사하는 단계; 및
    분석 모듈에서, 상기 선원 중성자 모듈에 의해 조사된 중성자 중 상기 시료를 투과한 중성자의 에너지 분포 스펙트럼에 기초하여 상기 시료의 성분을 분석하는 단계;
    상기 챔버 내에는 조사되는 중성자의 에너지를 감속시키는 감속 매질이 채워지며,
    상기 시료의 위치는, 상기 선원 중성자 모듈에서 조사된 중성자의 감속된 에너지와 상기 시료의 성분 중 기지의 공명 에너지 대역에 따라 결정되며,
    상기 시료의 위치는, 상기 시료의 성분 중 기지의 공명 에너지 대역의 최대값이 상기 중성자의 감속된 에너지의 최대값의 50% 이상 100% 이하인 지점인, 중성자의 공명 에너지 대역을 이용한 시료 분석 방법.
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JP2002504231A (ja) * 1997-06-19 2002-02-05 ヨーロピアン・オーガニゼーション・フォア・ニュークリア・リサーチ 中性子駆動元素変換器
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이용덕 등, 고효율 중성자 이용 핵물질 핵종분석 기술개발, 한국원자력연구원, KAERI/RR-4206/2016, pp1-320, 2017.6.13.*

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