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Validation of the Fast Neutron Multiplicity Counting System for 252Cf Mass Measurement

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  • 발행기관
    대한방사선방어학회 바로가기
  • 간행물
    방사선방어학회지 KCI 등재 SCOPUS 바로가기
  • 통권
    VOLUME 50 NUMBER 2 (2025.06)바로가기
  • 페이지
    pp.117-131
  • 저자
    Changyu Ko, Sungjun Shim, Jeehoon Koo, Jooyoung Kim, Manhee Jeong
  • 언어
    영어(ENG)
  • URL
    https://www.earticle.net/Article/A469059

원문정보

초록

영어
Background: Nuclear material accountancy is essential for nuclear security and non-proliferation, requiring fast and accurate measurement methods. To overcome the limitations of conventional thermal neutron multiplicity counting, this study developed a fast neutron multiplicity counting (FNMC) system using organic scintillators. Materials and Methods: An FNMC system was constructed using a pixelated trans-stilbene array and a silicon photomultiplier (SiPM) array. Performance was evaluated through Monte Carlo N-Particle Extended (MCNPX)-PoliMi simulations and experiments at 50 keVee and 100 keVee energy thresholds, analyzing detection efficiency, crosstalk, and singles (S), doubles (D), and triples (T) rates. Results and Discussion: The FNMC system showed a linear relationship between S, D, and T values and mass, with mass estimation errors of 0.4% at 50 keVee and 2.2% at 100 keVee threshold. Lower energy thresholds provided higher detection efficiency and accuracy. The system effectively minimized crosstalk and pile-up errors. Conclusion: The FNMC system provides a precise and reliable method for rapid nuclear material verification. It demonstrates strong potential for non-destructive analysis and nuclear safeguards applications, offering improved efficiency and accuracy compared to conventional methods.

목차

ABSTRACT
Introduction
Materials and Methods
1. Point Model
2. MCNPX-PoliMi Geometric Design for FNMC System
3. Development of a Pentagon-Shaped FNMC System
4. Time-Dependent Multiplicity Calculation of 252Cf
5. Mass Calibration Using Parameter Assay
Results and Discussion
1. MCNPX-PoliMi Simulation
2. Pulse Shape Discrimination Assessment
3. Measurement of Neutron Multiplicity for 252Cf
4. Time-Dependent Multiplicity Measurement of 252Cf
5. Mass Estimation of 252Cf
Conclusion
Article Information
References

키워드

Fast Neutron Multiplicity Organic Scintillator Special Nuclear Material Energy Threshold Crosstalk

저자

  • Changyu Ko [ Department of Nuclear Engineering, Jeju National University, Jeju, Republic of Korea ]
  • Sungjun Shim [ LIG Nex1 Co. Ltd., Seongnam, Republic of Korea ]
  • Jeehoon Koo [ LIG Nex1 Co. Ltd., Seongnam, Republic of Korea ]
  • Jooyoung Kim [ LIG Nex1 Co. Ltd., Seongnam, Republic of Korea ]
  • Manhee Jeong [ Department of Nuclear Engineering, Jeju National University, Jeju, Republic of Korea ] Corresponding Author

참고문헌

자료제공 : 네이버학술정보

간행물 정보

발행기관

  • 발행기관명
    대한방사선방어학회 [Korean Association For Radiation Protection]
  • 설립연도
    1975
  • 분야
    자연과학>기타자연과학
  • 소개
    회원 상호간의 협조와 친목을 도모함으로써 방사선방어에 관한 제반연구 및 발전에 이바지함을 물론 학술의 국제교류 및 국제학술단체와의 상호협력 증진에 기여함을 목적으로 하며, 이 목적을 달성하기 위하여 다음 각 호의 사업을 한다. 1. 방사선방어에 관한 학술연구발표회 및 강연회 등의 개최 2. 학회지 및 방사선방어에 관한 학술간행물의 발행 및 배포 3. 방사선방어에 관한 학술의 국제교류 및 협력 4. 방사선방어에 관한 국제학술자료의 조사, 수집 및 번역 5. 방사선방어에 관한 조사 및 연구용역 6. 회원의 연구활동을 위한 제반협조 7. 기타 본 학회의 목적 달성에 필요한 사항

간행물

  • 간행물명
    방사선방어학회지 [Journal of Radiation Protection and Research]
  • 간기
    계간
  • pISSN
    2508-1888
  • 수록기간
    1976~2026
  • 등재여부
    KCI 등재,SCOPUS
  • 십진분류
    KDC 559 DDC 629

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