| 초록 |
□ 연구개요 본 연구는 기름기반, 체렌코프 빛과 scintillating 빛 동시 감지와 구별이 가능한 새로운 액체섬광검출용액 개발 연구를 한 후, 장기적으로 물리, 화학, 광학적 특성을 조사하는 것이다. 또한 발화점이 높은 용매를 사용한 액체섬광검출용액을 동시에 개발해 같이 섞어 사용하는 것이다. 최종적으로는 이 R&D 결과를 기반으로 중화합성 반응을 이용해 중성자 산란 단면적이 큰 금속 합성물 (Gd)을 용해함으로써 차세대 중성미자 검출기에 사용할 수 있는 특화된 액체섬광검출용 개발 제작 및 응용 분야에 뛰어 경쟁력과 도약 위한 발판 마련에 있다. □ 연구 목표대비 연구결과 PC(pseudocumene)-기반 액체섬광검출용액은 빛 방출량이 높고 중성미자 검출에 매우 민감하기 때문에 이제까지 사용하여 왔는데, 비용, 환경, 안정성 및 인체 유해성을 가지고 있다. 따라서 차세대 기름-기반 그리고 체렌코프 빛과 scintillating 빛 동시 감지와 구별이 가능한 액체섬광검출용액연구의 성공은 새로운 기회를 제공할 것이고, 특히 원전 감시 모니터링과 차세대 중성미자 검출기에 유용하게 사용될 수 있다. 기존의 PC-기반 액체섬광물질을 대체해서 사용할 수 있는 LAB-기반 검출용액을 통한 여러 가지 특성 연구를 수행하였다. 또한 DIN을 본격적으로 액체섬광검출기에 사용을 하려면 여러 가지 세부 연구과제들이 집중적으로 수행되어 물리적/화학적/광학적 결과들을 정밀히 확인하여야 한다. 또한, 중성미자 실험 검출기에 사용할 수 있는 금속이 용해된 액체섬광용액은 수년을 사용해야하기 때문에 안정성이 무엇 보다 더 검증 되어야 한다. ► 개발 목표 성과 ㅇ 차세대 기름-기반 액체섬광검출용액 개발 ㅇ 체렌코프 빛과 scintillating 빛 동시 감지와 구별 가능 새로운 검출용액 개발 ㅇ 단거리 중성미자 실험을 위해 PSD가 증가된 액체섬광검출 용액 개발 ► 세부 성과 ㅇ Scintillating 빛방출 시간지연 체렌코프 빛과 구별 가능하게 하는 형광체 개발 ㅇ 광학적 성질 (투광도, 형광스펙트럼, 감쇄거리, 빛 방출량, 밀도, 물함량 등) ㅇ 발화점이 높은 DIN 기반 액체섬광검출용액 이용 빛 방출량과 PSD 측정 연구 □ 연구개발결과의 중요성 본 연구를 수행함으로써 기존의 액체섬광물질은 외국에서 비싸게 수입을 했는데, 국내 생산하고 있는 LAB (선형알킬벤젠)을 사용함으로써 시간과 비용 절감 효과를 얻는 다. 또한 다양한 액체섬광검출용액 물질 연구 수행 과정을 통하여 석/박사 과정 학생들에게 국내에서는 찾아보기 힘든 고에너지 물리 분야와 핵의학/핵영상 분야에 전문 지식을 갖춘 인력 양성을 할 수 있다. 또한 핵붕괴와 관련된 입자 상호 작용에 대한 이해를 증진시킬 수 있으며, 검출 물질로서의 특화된 액체섬광검출용액 분야에 대한 앞선 경쟁력을 키울 수 있다. (출처 : 요약문 2p) |
