마이크로 포커스 X-선 투과 영상을 이용한 모의 TRISO 핵연료 입자 코팅 층 두께 비파괴 측정

서지정보

· 발행기관 : 한국비파괴검사학회
· 수록지 정보 : 비파괴검사학회지 / 26권 / 2호 / 69 ~ 76페이지
· 저자명 : 김웅기, 이영우, 박지연, 나성웅, 박정병

초록

차세대 원자로로 부각되고 있는 고온가스로에서는 원자로에서는 고온 안정성 및 핵분열생성물 차단 성능이 우수한 TRISO(tri-isotropic) 핵연료를 사용하고 있다. TRISO 핵연료 입자는 직경이 약 1mm인 구 형태로 입자의 중심에는 직경 0.5mm의 핵연료 커널(kernel)이 포함되며 커널 외곽을 코팅 층이 에워싸고 있다. 이 코팅 층은 완충(buffer) PyC(pyrolytic carbon)층, 내부 PyC층, SiC층, 그리고 외부 PyC층으로 구성되어 있다. 각 코팅 층의 두께는 수십~백 μm 범위이고 사양으로 정해져 있으며, 본 연구에서는 각 코팅 층의 두께를 비파괴적으로 측정하기 위하여 마이크로포커스 X-선 발생장치와 고해상도 X-선 평판(flat panel) 검출기로 구성된 정밀한 X-선 래디오그래피 장치를 개발하였다. 개발된 마이크로 X-선 래디오그래피 장치를 이용하여 UO2 핵물질 대신에 ZrO2를 커널로 사용한 모의 TRISO 핵연료 입자에 대한 투과 영상을 획득한 후 디지털 영상처리 기술을 이용하여 코팅 층 사이의 경계선이 구분 가능하도록 영상을 개선하고 디지털 영상처리 알고리듬을 개발하여 코팅 층의 두께를 자동으로 측정하였다.주요용어: 마이크로포커스 X-선 래디오그래피, 디지털 영상처리, 비파괴검사, TRISO(tri-isotropic), 핵연료 입자, 고온가스로, 코팅 두께 측정

참고자료

· 없음