[원자력기사 실기] 12년 해설 (1 ~ 4번)

※ 공부하는 수험생 입장에서 원자력기사에 관한 문제 해설조차 없는게 안타까워 만들었습니다.

저도 공부하는 입장이라 잘 모르는 부분이 많습니다.

애매한 부분은 빨간색으로 표시했으니, 참고하시면 좋을 것 같습니다.

강조하고 싶은 부분은 형광색으로 표시했습니다.

혹 잘못된 부분, 더 좋은 풀이를 알고 계신 분들은 댓글로 남겨주세요.

 

원자력기사 실기, 필답형 필승전략, 기출모음

모든 문제는 위의 블로그 게시글에서 가져왔음을 밝힙니다.

본 게시글은 PC에 최적화되어 있습니다.

 

실기는 기본적으로 생각을 적는 것이 많습니다.

이 점 꼭 유의하시고 읽어주시기 바랍니다.

 

다른 실기 해설들은 https://aivory.tistory.com/72 에서 찾을 수 있습니다.

 

 

1. 4인자 공식

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Four_factor_formula

 

$$ k_{\infty} = \eta \epsilon f p$$

 

ε : 속분열계수(Fast Fission Factor)

 

(열중성자 핵분열로 생성되는 중성자 수 + 속중성자 핵분열로 생성되는 중성자 수) / 열중성자 핵분열로 생성되는 중성자 수

 

 

η : 재생계수(Reproduction Factor)

 

생산된 중성자 / 연료 속에 흡수된 중성자

 

 

f : 열중성자 이용률(Thermal Utilization Factor)

 

U235에 흡수된 열중성자 수 / 노심에 흡수된 열중성자 수

 

 

 p : 공명이탈확률(Resonance Escape Probability)

 

포획을 피하여 나오는 중성자 수 / 공명영역에 들어가는 중성자 수

 

 

Four factor formula - Wikipedia

 

 

 

2. 오염도 측정

 

조건은 다음과 같습니다.

 

전리함 서베이미터로 측정시 차폐체 없을 때 10800[cpm], 차폐체 있을 때 700[cpm], BG 50[cpm]

 

방사능은?

 

 

문제 조건이 조금 애매한 것 같습니다.

 

전리함의 효율이 추가적으로 주어져야하지 않을까..싶네요.

(확실하지는 않음)

 

 

차폐체 없을 때 10800cpm = 180cps

차폐체 있을 때 700cpm = 11.67cps

BG 50cpm = 0.83cps

 

차폐체의 효율은

 

$$ \frac{11.67 - 0.83}{180 - 0.83} \times 100(\%) = 6\% $$

 

예를 들어 전리함의 효율이 10%라면

 

$$ \frac{180}{0.1} = 1800[cps] = 1800[Bq] $$

 

가 아닐까 싶습니다.

(확실하지는 않음)

 

 

 

3. 에너지 플루언스율 계산

 

조건은 다음과 같습니다.

 

Cs137 점선원의 방사능 10[mCi], 거리는 100[cm], 85%확률로 0.662[MeV]

 

$$ \frac{10 \times 10^{-3} [Ci] \times 3.7 \times 10^{10} [\frac{Bq}{Ci}] \times 0.85 \times 0.662}{4\pi (100)^{2} } = 1656.8 [MeV/cm^{2} s] $$

 

 

 

4. 전하량 계산

 

조건은 다음과 같습니다.

 

 

50[GBq], 1.5[m], 매 시간 당 공기 1000[g] 중에 생기는 전하량은?

Cs137의 감마상수는 0.32 R m^2 / Ci h

 

1[R] = 2.58 * 10^-4 [C/kg]이라고 친절하게 알려줬네요.

 

$$ \dot{X} = \frac{\Gamma A}{r^2} $$

 

$$ \frac{0.32 \times 50 \times 10^{9} \div (3.7 \times 10^{10}) }{1.5^{2}} = 0.192 [R/h] $$

 

$$ \therefore 0.192 \times 2.58 \times 10^{-4} = 4.95 \times 10^{-5} [C/kg] $$

 

공기 1000[g] = 1[kg]이므로 바로 답이 나오네요.