KR20210151925A - 원자로로부터의 조사 타겟을 제거하기 위한 시스템 및 방법, 및 방사성 핵종 생성 시스템 - Google Patents

원자로로부터의 조사 타겟을 제거하기 위한 시스템 및 방법, 및 방사성 핵종 생성 시스템 Download PDF

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KR20210151925A KR1020217036938A KR20217036938A KR20210151925A KR 20210151925 A KR20210151925 A KR 20210151925A KR 1020217036938 A KR1020217036938 A KR 1020217036938A KR 20217036938 A KR20217036938 A KR 20217036938A KR 20210151925 A KR20210151925 A KR 20210151925A
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Abstract

조사 타겟 제거 시스템은 원자로의 계측관 시스템(12)으로부터 활성화된 조사 타겟(16)을 수용하기 위한 적어도 하나의 저장 용기(34); 제1 배출관 섹션(38), 제2 배출관 섹션(40), 및 제1 및 제2 배출관 섹션(38, 40)들의 접속부를 포함하는 배출관(30); 및 배출관(30)을 가압하기 위해 제1 배출관 섹션(38)에 연결되는 가압 가스의 공급부(52)를 포함한다. 제2 배출관 섹션(40)은 계측관 시스템(12)에 결합되고, 제1 배출관 섹션(38)은 저장 용기(34)에 할당되는 출구 포트(32); 저장 용기(34)로의 활성화된 조사 타겟(16)의 이동을 차단하기 위한 제1 잠금 요소(36) - 제1 잠금 요소(36)는 출구 포트(32)와 접속부 사이에 위치됨 - ; 및 제1 잠금 요소(36)와 접속부 사이에 위치되는 적어도 하나의 개구(46) - 적어도 하나의 개구(46)는 가압 가스의 공급부(52)가 연결됨 - 를 포함한다. 또한, 방사성 동위 원소 발생 시스템, 배출관, 및 원자로의 계측관 시스템으로부터 활성화된 조사 타겟을 제거하기 위한 방법이 도시된다.

Description

원자로로부터의 조사 타겟을 제거하기 위한 시스템 및 방법, 및 방사성 핵종 생성 시스템
본 발명은 상업적인 원자로로부터 조사 타겟(irradiation target)을 제거하기 위한 시스템(system) 및 방법 그리고 방사성 핵종(radionuclide) 발생 시스템에 관한 것이다.
방사성 핵종은 다양한 분야의 기술 및 과학뿐만 아니라, 의료 목적을 위해 사용된다. 보통, 방사성 핵종은 연구용 반응로 또는 사이클로트론(cyclotron)에서 생산된다. 하지만, 방사성 핵종의 상업적인 생산을 위한 시설의 수는 이미 제한되었고 감소할 것이 예상되기 때문에, 대안적인 생산 구역을 제공하는 것이 바람직하다.
상업적인 원자로의 코어(core)의 중성자 플럭스 밀도(neutron flux density)가, 그 중에서도 반응로 코어를 통과하는 계측관(instrumentation tube) 내로 고체의 구형의 프로브(probe)를 도입함으로써 측정된다. 따라서, 상업적인 원자로의 계측관이 방사성 핵종의 생산을 위해 사용되어야 하는 것이 제안되었다.
EP 2 093 773 A2는 중성자 검출기를 수납하기 위해 전통적으로 사용되는 기존의 계측관 시스템이, 상업적인 원자로의 정상 작동 동안, 방사성 핵종을 발생시키기 위해 사용될 수 있는 것을 제안한다. 특히, 구형의 조사 타겟은 반응로 코어 안으로 연장하는 계측 핑거(instrumentation finger) 안으로 선형으로 밀어 넣어지고 이로부터 제거된다. 반응로 코어의 축방향 중성자 플럭스 프로파일(profile)을 기본으로 하여, 반응로 코어 내의 대상의 최적의 위치 및 노출 시간이 판정된다. 구동 기어 시스템(driving gear system)이 계측관 시스템의 조사 타겟을 이동시키고 유지하는데 사용된다.
계측관 시스템으로부터 회수된 활성화된 조사 타겟의 높은 활동으로 인해, 그리고 반응로 격납 용기(reactor containment) 내의 공간이 제한적이기 때문에, 활성화된 대상은 다루기가 어렵다. 특히, 방사성 핵종을 포함하는 활성화된 대상은 육중한 방사선 조사 차폐가 제공되는 용기 내에 채워지고 보관되어야만 한다. 횡단 코어 내 프로브(Traversing Incore Probe)(TIP) 시스템 및/또는 에어로 볼 측정 시스템(Aero-ball Measuring System)(AMS)을 위한 챔버(chamber)는 이러한 육중한 용기를 포장하고(packaging) 운반하기 위한 어떠한 구조도 갖지 않는다. 활성화된 대상 및 차폐된 용기를 다루기 위해 반응로 격납 용기에 부가적인 물 잠금부를 제공하는 것은 또한 너무 비용이 많이 든다.
WO 2016/173664 A1은 원자로 코어의 계측관 안으로 그리고 이로부터 조사 타겟을 삽입 및 회수하기 위한 방사선 조사 처리 시스템을 설명한다. 대상 처리 시스템은 대상 회수 시스템, 대상 삽입 시스템, 및 전달 가스 공급부를 포함하며, 이들은 이동 가능한 지지부에 탑재된다. 대상 회수 시스템은 출구 포트(exit port) 내로 조사 타겟의 이동을 차단하기 위한 잠금 요소를 갖는 배출관을 포함한다. 배출관은 뒤집힌 U로 형성되고, 정점(apex) 그리고 배출관의 제1 섹션(section) 및 제2 섹션을 형성한다. 잠금 요소는 제1 배출관 섹션의 활성화된 조사 타겟의 이동을 차단한다. 출구 포트는 제1 가스 공급 튜브에 결합되는 가스 입구 포트, 그리고 출구 포트와 저장 용기 및 외부 배기 시스템을 연결하는 볼 밸브를 포함한다. 대상 처리 시스템은 적어도 하나의 이동 가능한 자석을 포함하고, 이는 2개의 타입의 대상이 이들의 자기 특성에서 상이한 경우 조사 타겟과 위치 지정 대상을 구별할 수 있다.
WO 2017/012655 A1은 상업적인 원자로의 적어도 하나의 계측관 시스템을 사용하여 원자로의 조사 타겟으로부터 방사성 핵종을 생산하기 위한 방법을 설명한다. 조사 타겟 및 더미(dummy) 타겟이 계측 핑거 안으로 삽입되고 조사 타겟은 원하는 방사성 핵종을 형성하기 위해 원자로 내의 중성자 플럭스에 이들을 노출시킴으로써 활성화된다. 더미 타겟은 조사 타겟을 방사성 핵종으로 변환하기에 충분한 미리 계산된 중성자 플럭스 밀도에 대응하는 반응로 코어의 미리 결정된 축방향 위치에 조사 타겟을 유지하는데 사용된다. 자기장에 더미 타겟 및/또는 활성화된 조사 타겟을 노출시킴으로써 더미 타겟이 활성화된 조사 타겟으로부터 분리되어 더미 타겟 또는 활성화된 조사 타겟 중 하나가 계측관 시스템에 보유되고 활성화된 조사 타겟 또는 더미 타겟 중 다른 하나를 계측관 시스템으로부터 방출한다. 이를 위해, 더미 타겟 및 활성화된 조사 타겟은 상이한 자기 특성을 갖는다.
WO 2017/012655 A1은 원자로의 계측관 시스템으로부터 활성화된 조사 타겟을 수확하기 위한 방법을 설명한다. 이를 위해, 계측관 시스템은 정점, 출구 포트, 및 정점과 출구 포트 사이의 잠금 요소를 갖는 배출관에 결합된다. 활성화된 조사 타겟은 계측관 시스템으로부터 배출관 안으로 보내지고 이들의 이동은 잠금 요소에 의해 차단된다. 정점으로 인해, 활성화된 조사 타겟은 2개의 양의 대상으로 분리될 수 있다. 잠금 요소를 해제함으로써, 잠금 요소와 정점 사이의 조사 타겟은 중력의 작용 하에 출구 포트에 결합되는 저장 용기 안으로 보내질 수 있으며, 정점에 의해 배출관에 다른 양의 대상이 보유된다.
하지만, 잠금 요소와 정점 사이의 배출관의 활성화된 조사 타겟의 양은 배출관 및 정점을 포함하는 수확 시스템의 주어진 기하학적 형상으로 인해 고정된다. 하지만, 이용 가능하고 필요한 저장 용기의 크기는 종종 활성화된 조사 타겟의 주어진 양을 통합하기에 종종 충분히 크지 않은 것으로 나타난다.
동시에, 조사 타겟으로부터 자기적으로 분리될 수 있는 더미 타겟의 사용은 바람직하지 않은데, 이는 원자로 내의 대상의 수는 제한적이며 방사 시간이 매우 길 수 있으며, 일부 경우에는 최대 2주이기 때문이다. 따라서, 조사 타겟에 대하여 더미 타겟을 위해 필요한 위치를 사용하는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명의 목적은, 상업적인 원자로에서 방사성 핵종의 생산을 위해 더 많은 양의 조사 타겟의 사용을 가능하게 하고 활성화된 조사 타겟을 분할하는 개선된 가능성을 제공하는 조사 타겟 제거 시스템을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 이러한 조사 타겟 제거 시스템을 포함하는 방사성 핵종 생성 시스템을 제공하는 것이다. 게다가, 본 발명의 목적은 이러한 시스템의 활성화된 조사 타겟을 제거하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구항 1에 따른 조사 타겟 제거 시스템, 청구항 11에 따른 방사성 핵종 생성 시스템, 청구항 12에 따른 배출관, 및 청구항 13에 따른 활성화된 조사 타겟을 제거하기 위한 방법에 의해 해결된다.
제1 양태에 따르면, 본 발명은 조사 타겟 제거 시스템을 제공하며, 이 조사 타겟 제거 시스템은 원자로의 계측관 시스템으로부터 활성화된 조사 타겟을 수용하기 위한 적어도 하나의 저장 용기와,
제1 배출관 섹션, 제2 배출관 섹션, 및 제1 및 제2 배출관 섹션들의 접속부를 포함하는 배출관, 및
배출관을 가압하기 위해 제1 배출관 섹션에 연결되는 가압 가스의 공급부를 포함하며,
제2 배출관 섹션은 계측관 시스템에 결합되고, 제1 배출관 섹션은 저장 용기에 할당되는 출구 포트와, 저장 용기로의 활성화된 조사 타겟의 이동을 차단하기 위한 제1 잠금 요소 - 제1 잠금 요소는 출구 포트와 접속부 사이에 위치됨 - , 및 제1 잠금 요소와 접속부 사이에 위치되는 적어도 하나의 개구 - 가압 가스의 공급부가 적어도 하나의 개구에 연결됨 - 를 포함한다.
조사 타겟 제거 시스템은 활성화된 조사 타겟을 더 작은 양으로 분리하기 위한 몇몇의 가능성을 포함한다. 제1 분리는 배출관의 형상에 의해 완료될 수 있다. 제1 잠금 요소로 인해, 조사 타겟의 미리 규정된 양이 제1 배출관 섹션의 제1 잠금 요소와 접속부 사이에 유지될 수 있다(여기서, "가득한 양"으로 규정됨).
제1 잠금 요소가 해제될 때, 제1 배출관 섹션의 모든 조사 타겟이 배출관으로부터 제거되고, 예를 들면, 중력으로 인해, 저장 용기에 의해 수집될 수 있다. 이는 당업계에 공지된 원자로의 계측관 시스템으로부터 활성화된 조사 타겟을 수확하기 위한 방법에 대응한다. 하지만, 이러한 경우, 활성화된 조사 타겟의 "가득한 양"을 통합하기에 충분히 큰 저장 용기를 필요로 한다.
대조적으로, 제1 잠금 요소와 접속부 사이에 위치되는 적어도 하나의 개구를 제공함으로써, 조사 타겟의 "가득한 양"을 더 작은 미리 규정된 양으로 추가로 나누는 것이 가능하다. 이러한 미리 규정된 양의 크기는 제1 배출관 섹션 내의 적어도 하나의 개구의 위치에 의해 규정된다. 실제로, 적어도 하나의 개구는 제1 배출관 섹션의 측면 영역에, 즉, 가로 측에 위치된다.
개구를 제공하는 것은 배출관 안으로의 가압 가스의 공급을 실현하는 쉬운 방식이다. 또한, 이는 기존의 시스템에 본 발명의 조사 타겟 제거 시스템을 통합하기 위한 쉬운 해법이다.
예를 들면, 적어도 하나의 개구는 제1 배출관 섹션 안으로 드릴링되는(drilled) 보어 홀(borehole)에 관련된다. 그리하여, 이미 존재하는 배출관이 사용될 수 있다.
적어도 하나의 개구를 통하여 가압 가스의 스트림(stream)을 적용시킴으로써, 적어도 하나의 보어 홀의 높이 위의 모든 조사 타겟은 제2 배출관 섹션으로 다시, 그리고 심지어 원자로의 계측 핑거로 다시 이송될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 적어도 하나의 개구에 대하여 원자로에 더 가깝게 위치되는 추가의 유지 위치, 정확하게는 정지 위치가 규정될 수 있다. 예를 들면, 이러한 유지 위치, 정확하게는 정지 위치는, 다른 잠금 요소와 상호 작용할 수 있는 배출관의 다른 개구에 의해 규정된다.
어떠한 경우에도, 단지 활성화된 조사 타겟의 미리 규정된 양이 가압 가스로 인해 제1 배출관 섹션에 보유되고, 이 양은 제1 잠금 요소와 적어도 하나의 개구의 위치 사이의 거리에 대응한다.
활성화된 조사 타겟의 미리 규정된 양은, 활성화된 조사 타겟이 통상적으로 저장되는 이용 가능한 저장 용기의 크기에 따라 조정될 수 있다.
제1 배출관 섹션의 대상의 상이한 양의 분리는 단지 가스가 배출관 안으로 공급되는 위치를 기본으로 한다. 따라서, 예를 들면, 자기 특성에 의해 상이한 타입의 대상 사이에서 구별하기 위한 수단을 구현할 필요가 없다. 이러한 방식으로, 배출관의 기하학적 형상에 의해 규정되는 "가득한 양"과 비교하여 활성화된 조사 타겟의 더 작은 미리 규정된 양을 실현하기 위해, 본 발명의 조사 타겟 제거 시스템에서 더미 타겟을 사용할 필요가 없다. 따라서, 원자로의 원자 코어의 계측 핑거 내의 모든 가능한 위치가 조사 타겟의 생산을 위해 사용될 수 있다. 이는 이전의 방사성 핵종 생성 시스템에 비하여 방사성 핵종의 생성 효율을 증가시킨다. 동시에, 분할이 간소화되는데 이는 활성화된 조사 타겟을 선택하는데 자기 시스템이 요구되지 않기 때문이다.
하지만, 원한다면 더미 타겟을 사용하는 것은 여전히 가능하다. 이는 의도된 적용을 위해 충분히 많은 양의 원하는 방사성 핵종을 얻기 위해 충분히 높은 중성자 플럭스 밀도를 나타내지 않는 원자로의 계측 핑거의 위치가 있다는 것이 공지된 경우 필요할 수 있다.
바람직하게는, 더미 타겟은 자기적이며, 이는 더미 타겟과 활성화된 조사 타겟을 용이하게 구별하고 분리하기 위해 선택기 메커니즘(selector mechanism)을 사용하는 것이 허용된다.
또한, 본 발명의 조사 타겟 제거 시스템은, 제1 배출관에 적어도 하나의 개구를 제공하고, 특히, 적어도 하나의 보어 홀을 드릴링하고, 이 적어도 하나의 개구, 특히, 보어 홀을 가압 가스의 공급부에 연결함으로써 기존의 설비에 용이하게 적용될 수 있다.
정점이 제1 및 제2 배출관 섹션들의 접속부에 형성될 수 있으며, 제1 및 제2 배출관 섹션은 정점으로부터 하방으로 지향된다. 제1 잠금 요소는 출구 포트와 정점 사이에 위치된다. 적어도 하나의 개구는 제1 잠금 요소와 정점 사이에 위치된다. 상기 언급된 바와 같이, 조사 타겟 제거 시스템은 배출관의 형상, 즉 정점에 의해 완료되는 제1 분리를 포함한다. 제1 잠금 요소로 인해, 조사 타겟의 미리 규정된 양이 제1 잠금 요소와 제1 배출관 섹션들의 접속부 사이에 유지될 수 있다 (여기서, "가득한 양"으로 규정됨). 정점 및 정점으로부터 하방으로 지향되는 양쪽의 튜브 섹션은 중력이 제1 분리를 위해 사용될 수 있는 것을 보장한다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 개구는 동일한 높이에서 둘레 방향으로 제1 배출관 섹션에 제공되는 개구의 세트를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 특히 개별 개구가 제1 배출관 섹션의 원주 주위에 대칭으로 제공될 때, 가압 가스가 제1 배출관 안으로 고르게 공급될 수 있다. 이는 조사 타겟을 분리할 때 시스템의 더 양호한 제어를 유도한다. 특히, 보어 홀의 세트가 동일한 높이에서 둘레 방향으로 제1 배출관 섹션 안으로 드릴링된다.
바람직한 실시예에서, 가압 가스 공급부는 제어 밸브, 바람직하게는 2/2 제어 밸브를 포함한다. 이는 가스 공급부로부터 나오는 가스 흐름을 제어하기 위한 쉽고 안전한 방식을 제공한다.
가스 공급부로부터 나오는 가스가 배출관 주위로 누출되는 것을 회피하기 위해, 적어도 하나의 개구가 압력 밀폐형 캡슐(pressure-tight encapsulation)에 수납될 수 있다. 이는 또한 적용되는 가압 가스의 안정성 및 제어를 증가시킨다. 또한, 압력 밀폐형 캡슐은 방사선 차폐 특성을 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 제2 잠금 요소가 계측관 시스템으로부터 유래하는 경로에 위치될 수 있다. 예를 들면, 제2 잠금 요소는 제2 배출관 섹션과 계측관 시스템을 연결하는 경로에 위치된다.
이러한 방식으로, 가압 가스에 의해 제1 배출관 섹션으로부터, 특히, 전체 배출관으로부터 제거된, 이미 활성화된 조사 타겟은 이들이 계측관 시스템 안으로 다시 충전되기 전에 경로에서 차단될 수 있다. 따라서, 제1 배출관 섹션 안으로의 가스 흐름을 정밀하게 조정하고 제어할 필요 없이, 조사 타겟이 원자로에 다시 들어가 부가적인 방사선 조사에 노출되는 것을 방지할 수 있다.
이 시스템은 경로와 제1 배출관 섹션 사이, 특히, 배출관 섹션 사이에서 조사 타겟을 수회 이동시키기 위해 사용될 수 있고, 예를 들면, 활성화된 조사 타겟의 미리 규정된 양의 수 배가 방사성 핵종 생성 시스템에 존재하는 총량으로부터 수집되고 개별 저장 용기에 채워질 수 있다.
작업자가 활성화된 조사 타겟의 특정한 양을 수집하는 가능성은, 제1 배출관 섹션의 상이한 높이에, 예를 들면, 보어 홀인 개구의 2개 이상의 세트를 제공, 특히, 드릴링함으로써 추가로 증가될 수 있고, 개구, 특히, 보어 홀의 각각의 세트는 가압 가스 공급부에 연결된다.
개구의 다른 세트는, 가스 흐름을 제어하기 위해, 결합된 또는 결합 해제된 밸브를 가질 수 있는 동일한 또는 상이한 가압 가스 공급부에 연결될 수 있다.
제1 잠금 요소와 개구의 제1 세트 사이의 거리는 개구의 제1 세트와 제2 세트 사이의 거리와 상이할 수 있다.
제1 잠금 요소와 개구의 다른 세트 사이에 상이한 높이차를 선택함으로써, 예를 들면, 가압 가스가 통과하여 공급되는 개구의 세트에 따라, 제1 배출관 섹션에 보유되는 조사 타겟의 몇몇 상이한 미리 규정된 양 사이에서 선택하는 것이 가능하게 된다.
출구 포트는 할당된 저장 용기 위에 위치될 수 있어서 활성화된 조사 타겟의 미리 규정된 양이, 예를 들면, 중력의 작용에 의해 저장 용기에 채워지도록 이송될 수 있다. 출구 포트와 저장 용기의 대응하는 개구 사이의 거리는 조사 타겟이 개구를 놓치지 않도록 적응된다.
바람직하게는, 출구 포트는 할당된 저장 용기에 결합되도록 구성된다. 출구 포트와 저장 용기 사이에 제거 가능한 연결을 제공하는 것은 닫힌 시스템(closed system)에서 작업하는 것을 가능하게 하고 작업자가 방사선에 노출되는 위험을 최소화하는 것을 가능하게 한다.
바람직한 실시예에서, 출구 포트는 출구 포트를 압력 밀폐식으로 밀봉하기 위한 정지 밸브를 포함한다. 이러한 출구 포트는 적어도 하나의 개구를 통하여 공급된 가압 가스가 출구 포트 외부로 누출되는 것을 방지하고, 그에 따라 제1 배출관 섹션의 압력이 증가하여 적어도 하나의 개구 위의 조사 타겟을 배출관의 접속부를 지나, 특히, 정점을 지나도록 들어올리는 것을 보장한다.
추가의 바람직한 실시예에서, 조사 타겟에 할당되며, 방사성 핵종 전구체 물질을 함유하는 적어도 하나의 카트리지(cartridge)가 제공된다. 바람직하게, 카트리지는 하나 또는 그 이상의 조사 타겟을 함유하는 하우징(housing)을 포함한다. 이러한 방식으로, 방사성 핵종 전구체 물질은 방사성 핵종 생성 시스템의 조건을 견디기에 충분히 안정적인 구형의 조사 타겟을 형성할 필요가 없을 수 있다. 특히, 공압식 구동 시스템에서, 대상에 작용하는 힘은 클 수 있고 모든 바람직한 전구체 물질이, 이러한 힘에 노출될 때, 부서지지 않거나 산산조각나지 않는 충분히 안정적인 회전 타원체(spheroid)를 형성할 수 있는 것은 아니다. 적어도 하나의 카트리지를 사용함으로써, 카트리지만이 대면하는 기계적 힘을 견뎌야 한다. 따라서, 그렇지 않다면 얻어질 수 없을 방사성 핵종이 발생될 수 있다.
다른 양태에서, 본 발명은 상기 설명된 바와 같은 조사 타겟 제거 시스템을 포함하는 방사성 핵종 생성 시스템을 제공한다.
추가의 양태에 따르면, 본 발명은 조사 타겟 제거 시스템을 위한, 특히, 상기에 설명된 바와 같은 조사 타겟 제거 시스템을 위한 배출관을 제공하고, 이 배출관은 적어도 제1 배출관 섹션을 포함하며, 제1 배출관 섹션은:
― 조사 타겟 제거 시스템의 저장 용기에 할당되는 출구 포트;
― 저장 용기로의 활성화된 조사 타겟의 이동을 차단하기 위한 제1 잠금 요소 - 해당 제1 잠금 요소는, 조사 타겟 제거 시스템의 계측관 시스템으로의 연결 포트와 출구 포트 사이에 위치됨 -; 및
― 제1 잠금 요소와 연결 포트 사이에 위치되는 적어도 하나의 개구 - 해당 적어도 하나의 개구는, 가압 가스의 공급부에 대한 인터페이스(interface)를 제공하도록 구성됨 - 를 포함한다.
실제로, 본 발명에 따른 배출관은 상기 설명된 조사 타겟 제거 시스템의 하부 부분에 관한 것이다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 원자로의 계측관 시스템으로부터 활성화된 조사 타겟을 제거하기 위한 방법을 제공하며, 이 방법은:
a) 계측관 시스템의 적어도 하나의 계측 핑거를 상기 설명된 바와 같은 조사 타겟 제거 시스템에 결합하는 단계;
b) 활성화된 조사 타겟을 계측 핑거로부터 배출관 안으로 보내고 제1 잠금 요소에 의해 배출관 외부로의 활성화된 조사 타겟의 이동을 차단하는 단계;
c) 활성화된 조사 타겟의 미리 규정된 양을 배출관 내의 활성화된 조사 타겟의 다른 양으로부터 분리하는 단계; 및
d) 출구 포트를 저장 용기에 할당하고 제1 잠금 요소를 해제하여, 배출관 내의 활성화된 조사 타겟의 미리 규정된 양을 저장 용기 안으로 통과시키는 단계를 포함하며,
상기 분리하는 단계는 적어도 하나의 개구를 통하여 가압 가스를 제1 배출관 섹션 안으로 공급하는 단계를 포함하며, 이에 의해 적어도 하나의 개구 위의 활성화된 조사 타겟의 다른 양을 제1 배출관 섹션으로부터 접속부를 지나 제2 배출관 섹션 안으로 구동시키고, 제1 배출관 섹션에 활성화된 조사 타겟의 미리 규정된 양을 유지한다.
활성화된 조사 타겟을 분할하거나, 정확하게는 분리하는데 사용되는 가압 가스 외에, 조사 타겟, 예를 들면, 소위 에어로 볼을 계측 핑거 안으로 삽입하고, 이들의 활성화 후에 조사 타겟, 예를 들면, 에어로 볼을 각각의 계측 핑거로부터 제거하도록 구성되는 공압식 작동 구동 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 추가의 양태 및 이점은 바람직한 실시예의 이하의 설명 및 유사한 요소가 유사한 도면 부호에 의해 표시되는 첨부 도면으로부터 더욱 명백해질 것이다. 바람직한 실시예는 단지 예시로서 주어지고 첨부된 청구범위로부터 명백한 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다.
도면에서;
도 1은 본 발명에 따른 방사성 핵종 생성 시스템 설정의 개략적인 개요를 도시하고;
도 2는 본 발명의 조사 타겟 제거 시스템의 개략적인 개요를 도시하고;
도 3은 조사 타겟 제거 시스템의 제1 배출관 섹션의 확대도를 도시하고;
도 4는, 조사 타겟의 분리 동안, 도 3의 제1 배출관 섹션을 도시하고;
도 5는, 활성화된 조사 타겟의 미리 규정된 양을 방출하는 동안, 조사 타겟의 분리 후의 도 3의 제1 배출관 섹션을 도시하고;
도 6은 본 발명에 따른 방법의 개략적인 순서이고;
도 7은 본 발명에 따른 방사성 핵종 생성 시스템 설정의 다른 개략적인 개요를 도시하고; 또한
도 8은 조사 타겟 제거 시스템의 제1 배출관 섹션의 확대도를 도시한다.
본 발명은 상업적인 원자로가 방사성 핵종을 생산하기 위해 사용될 수 있는 것을 고려한다. 특히, 상업적인 반응로의 종래의 에어로 볼 측정 시스템 또는 다른 계측관 시스템은 방사성 핵종의 효과적이고 효율적인 생산을 가능하게 하기 위해 수정 및/또는 보완될 수 있다.
상업적인 에어로 볼 측정 시스템(AMS: Aero-ball Measuring System) 또는 횡단 코어 내 프로브(TIP: Traversing Incore Probe) 시스템의 예시적인 계측관의 일부는 조사 타겟을 반응로 코어 안으로 안내하고 활성화된 조사 타겟을 반응로 코어 외부로 유도하는데 사용된다. 대상의 활성화는 조사 타겟의 모 물질(parent material)을 원하는 방사성 핵종(들)으로 완전히 변환하기에 충분한 중성자 플럭스를 갖는 반응로 코어의 미리 정해진 영역에 조사 타겟을 위치시킴으로써 최적화된다.
조사 타겟의 적절한 위치 지정은 불활성 물질, 바람직하게는 자성 물질로 만들어진 더미 타겟에 의해 달성될 수 있으며, 계측 핑거 내에 대상의 열(column)을 형성하도록 더미 타겟과 조사 타겟을 계측관 시스템에서 차례로 배열한다. 실제로, 조사 타겟은 반응로 코어 내의 미리 계산된 최적의 축방향 위치에 있고 다른 위치는 불활성 더미 타겟에 의해 점유되거나 또는 비어있다. 하지만, 가능한 한 많은 방사성 핵종을 생산하기 위해 더미 타겟 대신 조사 타겟에 대하여 계측 핑거 내의 많은 위치를 사용하는 것이 바람직하다.
도 1은 상업적인 원자력 발전소(8) 내의 방사성 핵종 생성 시스템(6)의 기본 설정을 도시한다. 연구용 반응로와 대조적으로, 상업적인 원자로의 목적은 전력의 생산이다. 상업적인 원자로는 통상적으로 100+ 메가와트(Megawatt) 전기의 정격 등급을 갖는다.
예의 실시예에 설명된 방사성 핵종 생성 시스템(6)의 기초는 원자로의 코어, 즉, 반응로 코어(10)의 중성자 밀도를 측정하기 위해 사용되는 종래의 에어로 볼 측정 시스템(AMS: Aero-ball Measuring System)으로부터 유래된다.
복수의 에어로 볼이 선형 순서로 배열되고 이에 의해 에어로 볼 열이 형성된다. 에어로 볼은 실질적으로 구형 또는 둥근 프로브이지만, 계측관 시스템의 도관을 통하여 이들이 이동할 수 있는 한, 타원 또는 원통형과 같은 다른 형태를 가질 수 있다.
에어로 볼 측정 시스템은 에어로 볼을 계측 핑거 안으로 삽입하고 활성화 후에 각각의 계측 핑거로부터 에어로 볼을 제거하도록 구성되는 공압식 작동 구동 시스템을 포함한다.
통상적으로, 계측 핑거는 전체 축방향 길이에 걸쳐 코어(10) 안으로 연장되고 코어(10)를 통과한다.
도 1을 참조하면, 상업적인 원자로는, 원자로의 반응로 코어(10)를 통과하는 적어도 하나의 계측 핑거(14)를 포함하는 계측관 시스템(12)을 포함한다. 계측관 시스템(12)은 계측 핑거(14) 안으로의 조사 타겟(16), 및 선택적으로는 자성 또는 비자성 더미 타겟(18)(도 2 참조)의 삽입 및 제거를 가능하게 하도록 구성된다.
상업적인 원자로의 에어로 볼 측정 시스템은 둥근, 원통형, 타원형, 또는 구형의 형상을 갖고 직경이 에어로 볼 측정 시스템의 계측 핑거(14)의 간극에 대응하는 조사 타겟(16)을 처리하도록 적응된다. 바람직하게는, 대상(16, 18)의 직경은 1 ㎜ 내지 3 ㎜, 바람직하게는 약 1.7 ㎜ 의 범위에 있다.
계측관 시스템(12)의 도관은 반응로의 접근 배리어(access barrier)(11)를 관통하고 하나 또는 그 이상의 계측 핑거(14)에 결합된다. 바람직하게는, 계측 핑거(14)는 원자로의 압력 용기 커버를 관통하고, 계측 핑거(14)는 실질적으로 반응로 코어(10)의 전체 축방향 길이에 걸쳐 정상부에서 바닥으로 연장한다. 반응로 코어(10)의 바닥부에서의 계측 핑거(14) 각각의 단부는 닫히고 및/또는 정지부가 제공되어서, 계측 핑거(14) 안으로 삽입되는 조사 타겟(16)은 열(column)을 형성하고 각각의 대상(16)은 미리 규정된 축방향 위치에 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 상업적인 원자로는 가압 경수로(pressurized water reactor)이다. 더 바람직하게는, 계측관 시스템(12)은 EPRTM 또는 SiemensTM PWR 원자로와 같은 가압 경수로(PWR)의 종래의 에어로 볼 측정 시스템으로부터 유래된다.
하지만 당업자는 본 발명이 PWR 반응로의 에어로 볼 측정 시스템의 사용으로 제한되지 않는 것을 인지할 것이다. 오히려, 비등수형 경수로(BWR: Boiling Water Reactor)의 횡단 코어 내 프로브(TIP)의 계측관, CANDU 반응로의 뷰 포트(view port), 및 중수로(heavy water reactor)의 온도 측정 및/또는 중성자 플럭스 채널을 사용하는 것이 또한 가능하다.
도 1에 도시된 바와 같이, 계측관 시스템(12)은 조사 타겟(15) 그리고 선택적으로는 더미 타겟(18)을 미리 정해진 선형 순서로 계측 핑거(14) 안으로 삽입하고, 계측 핑거(14)의 외부로 조사 타겟(16) 및 더미 타겟(18)을 가압하며, 이에 의해 대상(16, 18)의 선형 순서를 유지하도록 구성되는 대상 구동 시스템(20)에 연결된다. 바람직하게는, 더미 타겟은 자성이다.
바람직하게는, 대상 구동 시스템(20)은 공압식으로 작동되어 질소 또는 공기와 같은 가압 가스를 사용하여 조사 타겟(16) 및 선택적으로는 더미 타겟(18)의 신속한 처리를 가능하게 한다.
대상 구동 시스템(20)은 계측관 시스템(12)으로부터 활성화된 조사 타겟(16) 및 선택적으로는 더미 타겟(18)을 수용하고 활성화된 조사 타겟(16)의 미리 규정된 양(16')을 차폐된 저장 용기(34) 안으로 보내도록 구성되는 조사 타겟 제거 시스템(22)과 협동한다(도 2 참조). 조사 타겟 제거 시스템(22)은 도 2를 참조하여 이하에 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도 1을 더 참조하면, 계측 및 제어 유닛(ICU: Instrumentation and Control Unit)(24)이 조사 타겟(16)의 활성화를 제어하기 위해 대상 구동 시스템(20) 및 조사 타겟 제거 시스템(22)뿐만 아니라, 온라인 코어 감시 시스템(26)에 연결된다. 바람직하게는, ICU(24)는 임의의 오류를 보고하기 위해 에어로 볼 측정 시스템의 결함 감시 시스템(28)에 또한 연결된다. 결함 감시 시스템(28)은 또한 기존의 에어로 볼 측정 시스템에 연결되지 않도록 설계될 수 있지만, 메인 제어실에 직접적으로 연결될 수 있다.
실시예에 따르면, 코어 감시 시스템(26), 그리고 계측 및 제어 유닛(24)은 조사 타겟(16)을 원하는 방사성 핵종으로 변환하기 위한 활성화 프로세스가 반응로의 실제 상태, 특히, 현재의 중성자 플럭스, 연료 연소, 반응로 출력 및/또는 로딩(loading)을 고려함으로써 최적화되도록 구성된다. 따라서, 최적의 축방향 조사 위치 및 조사 시간이 최적의 결과를 위해 계산될 수 있다. 하지만 실제 계산이 ICU(24)에서 또는 에어로 볼 측정 시스템의 코어 감시 시스템(26)에 의해 수행되는지는 중요하지 않다.
조사 타겟(16)은 비핵분열성 물질로 만들어지고, 의료 및/또는 다른 목적을 위해 사용되는 방사성 핵종의 발생을 위한 적절한 전구체 물질을 포함한다. 더 바람직하게는, 조사 타겟(16)은 전구체 물질로 구성되고, 이 전구체 물질은 작동하는 상업적인 원자로의 반응로 코어(10)에 존재하는 중성자 플럭스에 대한 노출에 의해 활성화될 때 원하는 방사성 핵종으로 변환된다. 유용한 전구체 물질은 Mo-98, Yb-176, 및 Lu-176이고, 이들은 각각 Mo-99 및 Lu-177로 변환된다. 하지만, 본 발명은 특정한 전구체 물질의 사용으로 제한되지 않는 것이 이해된다.
선택적인 더미 타겟(18)은 불활성 물질로 만들어지고, 이는 작동하는 원자로의 반응로 코어(10)의 조건하에서 실질적으로 활성화되지 않는다. 바람직하게는, 더미 타겟(18)은 비싸지 않은 불활성 물질로 만들어질 수 있고, 짧은 붕괴 시간 후에 재사용될 수 있어서 방사능 폐기물의 양이 더 감소된다. 더 바람직하게는, 더미 타겟은 자성이다.
종래의 에어로 볼 측정 시스템에서 사용하기 위해, 조사 타겟(16) 및 더미 타겟(18)은 둥근 형상, 바람직하게는 구형 또는 원통 형상으로 형성되어, 대상(16, 18)은 매끄럽게 미끄러질 수 있고, 공기 또는 질소와 같은 가압 가스에 의해 및/또는 중력의 작용 하에 에어로 볼 측정 시스템의 계측관 시스템(12)으로 용이하게 안내될 수 있다.
본 발명의 조사 타겟 제거 시스템(22)은 도 2에 더 상세하게 개략적으로 도시된다.
배출관(30)이 계측관 시스템(12)의 에어로 볼 도관을 통하여 계측 핑거(14)에 연결된다. 배출관(30)은 활성화의 완료 후에 계측 핑거(14)의 외부로 구동되는 조사 타겟(16)을 수용하도록 구성된다. 조사 타겟(16) 및/또는 더미 타겟(18)의 선형 순서는 배출관(30)에서 유지된다. 바람직하게는, 배출관(30)은 반응로 코어(10)의 외측에 위치되지만, 반응로 격납 용기 내측의 접근 가능한 영역 내에 위치된다.
배출관(30)은 계측 핑거(14)로부터 활성화된 조사 타겟(16)을 수용하기 위한 적어도 하나의 저장 용기(34, 34')에 할당되는 출구 포트(32)를 갖는다. 출구 포트(32)는 채워질 할당된 저장 용기(34) 위에 위치될 수 있거나, 할당된 저장 용기(34)에 결합되거나 및/또는 제거 가능하게 연결될 수 있다. 적어도 하나의 저장 용기(34, 34')는 바람직하게는 활성화된 조사 타겟(16)으로부터의 방사선에 대한 작업자의 노출을 최소화하기 위한 차폐부를 갖는다.
제1 잠금 요소(36)는 저장 용기(34, 34')로의 활성화된 조사 타겟(16)의 이동을 차단하기 위해 배출관(30)에 제공된다. 제1 잠금 요소(36)는 자기적 또는 기계적으로 작동되는 제한 요소, 바람직하게는 배출관(30)을 가로지르는 핀(pin)일 수 있다.
도 2를 참조하면, 배출관(30)은 제1 배출관 섹션(38), 제2 배출관 섹션(40), 및 제1 및 제2 배출관 섹션(38, 40)들의 접속부에 형성되는 정점(42)을 포함한다. 정점(42)은 배출관(30)의 가장 높은 지점이다. 제1 및 제2 배출관 섹션(38, 40)은 정점(42)으로부터 하방으로 지향된다.
출구 포트(32)는 정점(42)에 대향하는, 제1 배출관 섹션(38)의 자유 단부에 배치되고, 제2 배출관 섹션(40)은 계측관 시스템(12)에 결합된다. 출구 포트(32)는 배출관(30)을 압력 밀폐식으로 밀봉하기 위한 정지 밸브(44)를 포함한다.
도시된 실시예에서, 개구(46)의 세트가 제1 잠금 요소(36)와 정점(42), 즉 접속부 사이의 제1 배출관 섹션(38)에 둘레 방향으로 제공된다. 특히, 개구(46)는 제1 배출관 섹션(38) 안으로 드릴링되는 보어 홀에 의해 실현된다. 개구(46)의 세트는, 가압 가스의 공급부(52)에 2/2 제어 밸브(50)에 의해 연결되는 압력 밀폐형 캡슐(48)에 의해 둘러싸인다.
바람직하게는, 공기 또는 질소가 가압 가스로서 사용된다. 가압 가스는 대상 구동 시스템(20)으로부터 공급될 수 있다.
개구(46)의 세트가 도시된 실시예에서 제공되지만, 이하에 명백해지는 바와 같이, 단일 개구(46)는 또한 공급부(52)에 연결되기에 충분하다.
도 2에 도시된 실시예에서, 제1 배출관 섹션(38), 제2 배출관 섹션(40), 및 양쪽의 튜브 섹션(38, 40)들의 접속부에 있는 정점(42)은 뒤집힌 U의 형태로 형성된다.
배출관(30)의 다른 프로파일이 또한 가능하다.
바람직하게는, 정점(42)은 제1 및 제2 배출관 섹션(38, 40) 사이에 형성되고, 제1 분리에서 제1 및 제2 튜브 섹션(38, 40)의 대상 열을 서로로부터 효과적으로 분리하는데 충분히 작은 반경으로 구성된다.
본 발명의 조사 타겟 제거 시스템(22)의 작동은 이제 더욱 상세하게 설명된다.
조사 타겟(16)을 원하는 방사성 핵종(들)으로 변환하기에 충분한 시간의 기간 동안, 계측 핑거(들)(14)에서 활성화되는 조사 타겟(16)은 대상 구동 시스템(20)으로부터 공급되는 공기 또는 질소와 같은 가압 가스를 사용하여 계측 핑거(들)(14)로부터 계측관 시스템(12) 안으로 구동된다.
배출관(30)은 조사 타겟(16)을 수용하기 위한 계측관 시스템(12)의 도관에 결합된다(도 6의 단계(S1)). 3방 밸브(three-way valve)와 같은 게이트 시스템(gate system)(도시되지 않음)이 조사 타겟(16)을 조사 타겟 제거 시스템(22)의 배출관(30) 안으로 안내하기 위해 사용될 수 있다. 계측 핑거(들)(14)의 조사 타겟(16)은 배출관(30)에 보존된다.
이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 배출관(30)의 출구 포트(32)로의 접근은 제1 잠금 요소(36)에 의해 차단되며, 활성화된 조사 타겟(16)에 대한 정지를 제공하고 대상(16)이 배출관(30)을 떠나는 것을 방지한다(도 6의 단계(S2)).
통상적으로, 배출관(30) 내에는 너무 많은 조사 타겟(16)이 있어서, 이들은 개구(46)의 세트 위의 레벨까지 쌓인다. 이러한 경우, 활성화된 조사 타겟(16)의 미리 규정된 양(16')이 배출관(30)의 활성화된 조사 타겟(16)의 다른 양(16")으로부터 분리될 수 있다(도 6의 단계(S3)).
이를 위해, 가압 가스는 적어도 하나의 개구(46), 특히 개구(46)의 세트를 통하여 제1 배출관 섹션(38) 안으로 공급된다. 이는 적어도 하나의 개구(46) 위의 활성화된 조사 타겟(16)의 다른 양(16")을 제1 배출관 섹션(38)으로부터 제1 및 제2 배출관 섹션(38, 40)들의 접속부, 즉 도시된 실시예의 정점(42)을 지나 제2 배출관 섹션(40) 안으로 구동시킨다(도 4의 화살표에 의해 나타낸 바와 같음).
활성화된 조사 타겟(16)의 다른 양(16")은 활성화된 조사 타겟(16)의 제3 양(16''')에 의해 채워질 수 있는 제2 배출관 섹션(40) 안으로 구동된다. 그 후, 활성화된 조사 타겟(16)의 제3 양(16''')은 가압 가스에 의해 제2 배출관 섹션(40)의 외부로 구동된다. 대안적으로 또는 부가적으로, 활성화된 조사 타겟(16)의 다른 양(16")은 또한 제2 배출관 섹션(40)의 외부로 구동된다.
예를 들면, 활성화된 조사 타겟(16)의 다른 양(16") 및/또는 활성화된 조사 타겟(16)의 제3 양(16''')이 반응로 코어(10) 안으로 다시 구동되지 않는 것을 보장하는 중간 저장소가 제공된다.
마지막으로, 제1 잠금 요소(36) 및 정지 밸브(44)는 해제되고, 제1 배출관 섹션(38) 내에 여전히 위치되는 활성화된 조사 타겟(16)의 미리 규정된 양(16')이 중력의 작용 하에 출구 포트(32)에 할당된 저장 용기(34) 안으로 보내질 수 있다(도 5 그리고 도 6의 단계(S4)에 도시된 바와 같음).
활성화된 조사 타겟(16)의 미리 규정된 양(16')을 수집한 후에, 출구 포트(32)에 있는 정지 밸브(44)는 출구 포트(32)와 배출관(30)의 압력 밀폐식 밀봉을 제공하기 위해 닫히고, 차폐된 저장 용기(34)는 그 후 수동으로 또는 자동화된 핸들링 장치(handling device)에 의해 제거된다.
상기 프로세스 단계는 그 후 모든 활성화된 조사 타겟(16)이 계측관 시스템(12)으로부터 제거될 때까지 활성화된 조사 타겟(16)의 추가의 양을 분할하고 수확하기 위해 반복될 수 있다. 시스템은 그 후 새로운 방사성 핵종 생성 시스템을 시작할 준비가 된다.
방사성 핵종 생성 시스템의 추가의 실시예를 도 7에 나타낸다.
동일한 부분에 대해서는, 상기 나타낸 실시예에서와 동일한 부호가 사용된다. 등가 부분의 동일한 특징 및 이점이 여기서도 적용된다.
이러한 실시예에서, 제1 배출관 섹션(38)은 제1 압력 밀폐형 캡슐(48)에 의해 둘러싸인 개구(46)의 제1 세트와 제1 압력 밀폐형 캡슐(48')에 의해 둘러싸인 개구(46')의 제2 세트를 나타낸다. 각각의 캡슐(48, 48')은 2/2 제어 밸브(50, 50')에 의해 가압 가스의 공급부(52, 52')에 연결된다.
도시된 실시예에서, 제어 밸브(50, 50') 및 가압 가스의 공급부(52, 52')는 서로 독립적이다. 하지만, 이들은 또한 단일 공급부(52)에 연결되는 단일 제어 밸브(50)일 수 있다.
개구(46, 46')의 제1 및 제2 세트는 제1 배출관 섹션(38)의 상이한 높이에 위치된다. 부가적으로, 개구(46, 46')의 제1 및 제2 세트의 높이차는 개구(46)의 제1 세트와 제1 잠금 요소(36) 사이의 높이차와 상이하다. 이러한 방식으로, 가압 가스가 단계(S3)에서 적용되는 높이에 따라서(도 6 참조), 활성화된 조사 타겟(16)의 상이한 양이 제1 배출관 섹션(38)에 유지될 수 있고, 그 후 저장 용기(34)로 전달될 수 있다.
따라서, 활성화된 조사 타겟(16)의 미리 규정된 양이 수회 수집될 때, 제1 잠금 요소(36)와 개구(46)의 제1 세트 사이의 높이차에 대응하는 양을 먼저 수집하고, 그 후 제1 잠금 요소(36)와 개구(46')의 제2 세트 사이의 높이차에 대응하는 제2 양을 수집하는 것이 가능하다.
부가적으로, 이 실시예에서, 제2 잠금 요소(54)가 계측관 시스템(12)으로부터 유래하는 경로(56)에 위치된다. 실제로, 경로(56)는 제2 배출관 섹션(40)과 계측관 시스템(12)을 연결한다.
제2 잠금 요소(54)는 배출관(30) 외부로 밀어내어지는 조사 타겟(16)이 원자로의 계측 핑거(14), 특히, 반응로 코어(10) 안으로 다시 흘러가는 것을 방지한다.
경로(56)가, 도 6의 분리하는 단계(S3) 동안, 조사 타겟(16)이 전달될 수 있는 부가적인 튜브에 대한 추가의 접속부를 나타내는 것이 또한 가능하다.
도 8에 도시된 다른 실시예에서, 조사 타겟(16)에 할당된 카트리지(58)가 사용된다. 그렇지 않으면, 방사성 핵종 생성 시스템(6)은 다른 실시예에 대하여 설명된 바와 같은 다른 구성 요소를 나타내고 유사한 도면 부호가 유사한 부분을 참조하는데 사용된다.
카트리지(58)를 사용함으로써, 전구체 물질 및 생산된 방사성 핵종은 방사성 핵종 생성 시스템(6)에서 발생하는 힘을 견딜 수 있는 안정적인 회전 타원체를 형성할 수 있을 필요가 없다. 하나 또는 그 이상의 조사 타겟(16)을 수납하는 카트리지(58)만이 계측 핑거(14)로부터 배출관(30) 안으로 전달되기에 충분히 안정적일 필요가 있다.

Claims (13)

  1. 조사 타겟(irradiation target) 제거 시스템으로서,
    원자로의 계측관 시스템(12)으로부터 활성화된 조사 타겟(16)을 수용하기 위한 적어도 하나의 저장 용기(34);
    제1 배출관 섹션(38), 제2 배출관 섹션(40), 및 상기 제1 및 제2 배출관 섹션(38, 40)들의 접속부를 포함하는 배출관(30); 및
    상기 배출관(30)을 가압하기 위해 상기 제1 배출관 섹션(38)에 연결되는 가압 가스의 공급부(52)
    를 포함하며,
    상기 배출관 섹션(40)은, 상기 계측관 시스템(12)에 결합되고,
    상기 제1 배출관 섹션(38)은:
    ― 상기 저장 용기(34)에 할당되는 출구 포트(32);
    ― 상기 저장 용기(34)로의 상기 활성화된 조사 타겟(16)의 이동을 차단하기 위한 제1 잠금 요소(36) - 제1 잠금 요소(36)는, 상기 출구 포트(32)와 상기 접속부 사이에 위치됨 - ; 및
    ― 상기 제1 잠금 요소(36)와 상기 접속부 사이에 위치되는 적어도 하나의 개구(46) - 상기 적어도 하나의 개구(46)에는, 상기 가압 가스의 공급부(52)가 연결됨 - 를 포함하는,
    조사 타겟 제거 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    정점(42)(apex)가, 상기 제1 및 제2 배출관 섹션(38, 40)들의 접속부에 형성되고,
    상기 제1 및 제2 배출관 섹션(38, 40)은, 상기 정점(42)으로부터 하방으로 지향되고,
    상기 제1 잠금 요소(36)는, 출구 포트(32)와 정점(42) 사이에 위치되고,
    상기 적어도 하나의 개구(46)는, 제1 잠금 요소(36)와 정점(42) 사이에 위치되는,
    조사 타겟 제거 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 개구(46)는, 동일한 높이에서 둘레 방향으로 상기 제1 배출관 섹션(38)에 제공되는 개구(46)의 세트를 포함하는,
    조사 타겟 제거 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가압 가스 공급부(52)는, 제어 밸브(50), 바람직하게는 2/2 제어 밸브를 포함하는,
    조사 타겟 제거 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 개구(46)는, 압력 밀폐형 캡슐(pressure-tight encapsulation)(48)에 포함되는,
    조사 타겟 제거 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    제2 잠금 요소(54)가 상기 계측관 시스템(12)으로부터 유래되는 경로(56)에 위치되는,
    조사 타겟 제거 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    개구(46, 46')의 2개 이상의 세트가 상기 제1 배출관 섹션(38)의 상이한 높이에 제공되고, 상기 개구(46, 46')의 각각의 세트는, 상기 가압 가스 공급부(60)에 연결되는,
    조사 타겟 제거 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 잠금 요소(36)와 개구(46)의 제1 세트 사이의 거리는 개구(46, 46')의 제1 세트와 제2 세트 사이의 거리와 상이한,
    조사 타겟 제거 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 출구 포트(32)는, 상기 출구 포트(32)를 압력 밀폐식으로 밀봉하기 위한 정지 밸브(44)를 포함하는,
    조사 타겟 제거 시스템.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조사 타겟(16)에 할당되는 적어도 하나의 카트리지(58)가 제공되며, 상기 카트리지(58)는 방사성 핵종 전구체 물질을 수용하는,
    조사 타겟 제거 시스템.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 조사 타겟 제거 시스템(22)을 포함하는, 방사성 핵종 생성 시스템.
  12. 조사 타겟 제거 시스템(22)을 위한, 특히 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 조사 타겟 제거 시스템(22)을 위한 배출관으로서,
    상기 배출관(30)은, 적어도 제1 배출관 섹션(38)을 포함하며,
    상기 제1 배출관 섹션(38)은:
    ― 상기 조사 타겟 제거 시스템(22)의 저장 용기(34)에 할당되는 출구 포트(32);
    ― 상기 저장 용기(34)로의 활성화된 조사 타겟(16)의 이동을 차단하기 위한 제1 잠금 요소(36) - 상기 제1 잠금 요소(36)는, 상기 조사 타겟 제거 시스템(22)의 계측관 시스템(12)으로의 연결 포트와 상기 출구 포트(32) 사이에 위치됨 - ; 및
    ― 상기 제1 잠금 요소(36)와 상기 연결 포트 사이에 위치되는 적어도 하나의 개구(46) - 상기 적어도 하나의 개구(46)는, 가압 가스의 공급부(52)에 대한 인터페이스를 제공하도록 구성됨 - 를 포함하는,
    배출관.
  13. 원자로의 계측관 시스템(12)으로부터 활성화된 조사 타겟(16)을 제거하기 위한 방법으로서,
    a) 계측관 시스템(12)의 적어도 하나의 계측 핑거(14)를 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 조사 타겟 제거 시스템(22)에 결합하는 단계;
    b) 상기 활성화된 조사 타겟(16)을 상기 계측 핑거(14)로부터 상기 배출관(30) 안으로 보내고, 상기 제1 잠금 요소(36)에 의해 상기 배출관(30) 외부로의 상기 활성화된 조사 타겟(16)의 이동을 차단하는 단계;
    c) 상기 활성화된 조사 타겟(16)의 미리 규정된 양(16')을 상기 배출관(30) 내의 활성화된 조사 타겟(16)의 다른 양(16")으로부터 분리하는 단계; 및
    d) 상기 출구 포트(32)를 저장 용기(34)에 할당하고, 상기 제1 잠금 요소(36)를 해제하여 상기 배출관(30)의 활성화된 조사 타겟(16)의 상기 미리 규정된 양(16')을 상기 저장 용기(34) 안으로 보내는 단계
    를 포함하며,
    상기 분리하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 개구(46)를 통하여 가압 가스를 상기 제1 배출관 섹션(38) 안으로 공급하는 단계를 포함하며, 이에 의해 상기 적어도 하나의 개구(46) 위의 활성화된 조사 타겟(16)의 다른 양(16")을 상기 제1 배출관 섹션(38)으로부터 상기 접속부를 지나 제2 배출관 섹션(40) 안으로 구동시키고, 상기 제1 배출관 섹션(38)에 활성화된 조사 타겟(16)의 미리 규정된 양(16')을 유지하는,
    방법.
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