Automatic Analysis of Gamma Ray Spectra for Surveillance of the Nuclear Fuel Integrity

핵연료 건전성 점검을 위한 감마선 스펙트럼의 자동 분석

The program of performing a fast and automatic analysis of gamma ray spectra obtained by a Multi-Channel Analyzer (MCA) is developed for the surveillance of the nuclear fuel integrity. The integrity of the nuclear fuel is confirmed by the measurement of the radiation level of the reactor coolant through the real time monitoring and the periodic sampling analysis. In Yonggwang nuclear power plane 3 and 4, the Process Radiation Monitoring System (PRMS), which is a real time monitoring system, provides a measure of the fuel integrity. Currently, its spectrometer channel can identify only one radionuclide at a time since the signal processing unit of the spectrometer channel is a Single Channel Analyzer (SCA). To improve the PRMS, it is necessary to substitute the MCA for the SCA The program is operated in a real time mode and an on-demand mode, and automatically performed for all procedures. The test results by using the National Bureau of Standards (NBS) mixed standard source are in good agreement with those from Canberra System 100 which is a commercial MCA Consequently, the developed program seems to be employed for automatic monitoring of gamma rays in nuclear power plants.

핵연료 건전성 점검을 위하여 다중채널분석기로 얻은 감마선 스펙트럼을 자동으로 빨리 분석하는 프로그램을 개발하였다. 핵연료의 건전성은 실시간 감시와 주기적인 시료 분석을 통한 원자로냉각재내의 방사선준위로 확인된다. 영광 3·4 호기의 경우, 실시간 감시 계통인 프로세스 방사선 감시 계통(PRMS)이 핵연료의 건전성을 확인한다. 현재, PRMS의 스펙트로미터 채널의 신호처리기는 단일채널 분석기이어서 오직 하나의 방사성핵종만을 파악할 수 있다. 따라서 PRMS를 개선하기 위해서는 단일채널분석기를 다중채널분석기로 대치하여야 한다. 이 프로그램은 실시간 모드와 수동모드로 실행되며, 모든 과정을 자동으로 수행한다. 미 국가표준국의 혼합 표준 선원에 대한 시험 결과는 상용 다중채널분석기인 Canberra System 100의 결과와 잘 일치하였다. 결론적으로 개발된 프로그램은 원자력발전소의 감마선 감시에 사용할 수 있을 것으로 보인다.