| 초록 |
원자력발전소에서 3주기 동안 연소한 핵연료의 연소거동을 조사하기 위하여 집합체에서 고연소도인 3개의 연료봉을 선정하여 핫셀시험을 수행하였다. 핵연료봉에 대한 연소도 분포를 측정하기 위한 감마선 스캐닝(scanning) 핵종으로는 연소기간과 냉각기간에 따라 핵종을 선정하여 스캐닝하였다. 상용핵연료의 경우에는 일반적으로 반감기가 30년인 Cs-137 핵종을 선정하여 축방향 연소도분포를 측정하였다. 그 결과 연료봉의 평균 연소도는 55,247 MWd/tU, 44,615 MWd/tU 및 51,997 MWd/tU, 로서 발전소 공표 값과는 약 2.8 %, 10.1 % 및 3.5 % 의 차이를 보였으며, 연료봉의 축방향에 따른 측정위치별 연소도분포는 연료봉 하단부와 상단부에서 낮았고 그 외의 부위에서는 고른 분포를 나타냈는데, 다만 지지격자의 열중성자 흡수(absorption of thermal neutron)에 의한 영향으로 다른 부위 보다 약간 낮았는데, 집합체내 연료봉의 위치에 관계없이 약 1 % 정도 낮은 연소도를 보였다. 그리고 연료봉에 대한 시편단면 연소도분포는 연료집합체의 외면에 위치한 연료봉에서 연소도가 45,000 MWd/tU 인 부위와 집합체 내부에 위치한 연료봉 52,000 MWd/tU 및 55,000 MWd/tU 연소된 부위를 선정하여 조사하였는데, Cs-137을 시편단면 감마스캐닝 한 결과 반경방향의 상대적 Cs-137 분포는 연료의 외주부에서 최대치를 나타내고 중심부쪽으로 갈수록 감소하였는데, 연소도에 관계없이 Cs-137 감마선 강도의 구배율은 일정하였다. 따라서 본 시험은 연소도분포 측정, 감마선스펙트럼 측정, 핵종판별 및 핵분열생성물의 거동에 관한 정보를 얻으므로서, 핵연료의 건전성을 평가하기 위한 자료로 활용될 것이다. |
