핵물질 연대추정을 위한 전산모사 불확도 계산 알고리즘

• Published in: 한국방사선학회 논문지 Vol. 17; no. 7; pp. 1075 - 1089
• Main Authors: 박재찬, Jae-chan Park, 전태훈, Tae-hoon Jeon, 정진영, Jin-young Chung, 송정호, Jung-ho Song
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국방사선학회 30.12.2023
• Subjects: Decay chain; Nuclear forensics; Nuclear materials; Radiochronometry; Uncertainty; 불확도; 붕괴계열; 연대추정; 원자력공학; 핵감식; 핵물질
• ISSN: 1976-0620; 2384-0633
• DOI: 10.7742/jksr.2023.17.7.1075

핵감식은 국제사회에서 핵물질 통제 및 핵비확산 검증에 필수적인 부분으로 인식되고 있다. 핵감식을 위한 연대추정은 붕괴계열 특성 및 베이트만 방정식을 기반으로 핵물질의 정제 및 생산시기를 추정한다. 연대추정을 위한 요소 중 붕괴상수와 핵종 수는 분석이나 반복 실험을 통해 도출된 통계로 불확도를 가지기 때문에 연대추정의 결과도 불확도를 가진다. 본 연구는 기존의 베이트만 방정식 기반의 연대추정 불확도 계산의 한계를 극복하기 위해 전산모사를 통한 불확도 계산 알고리즘을 연구하였다. 불확도 계산 결과 기존 불확도 계산 방법과 동등한 수준의 결과가 나타났으며, 기존의 한계를 극복하여 2세대 이상의 불확도 계산이 가능하였고 불확도 계산 중 붕괴상수의 과소평가도 개선되었다. Nuclear forensics is an essential part of nuclear material control and nuclear non-proliferation verification. Radiochronometry for nuclear forensics is used to estimate the timing of refinement and production of nuclear materials based on decay chain characteristics and the Bateman equation. The results of radiochronometry have uncertainties because the decay constant and number of nuclides are statistics derived from analyses or repeated experiments and involve uncertainties. The aim of this study was to develop an uncertainty calculation algorithm by performing computational simulation to overcome the limitations of the existing uncertainty calculation method for radiochronometry based on the Bateman equation. The results of the proposed uncertainty calculation algorithm were comparable to those of the existing method. The algorithm allowed for more than two generations of uncertainty calculations and mitigated the underestimation of the decay constant during the uncertainty calculation.