알파모드 수반해 기반 점운동방정식 개발

Abstract

알파모드 수반해 고유치방정식의 해인 알파모드 수반해로 가중한 동특성 변수를 사용하는 점운동방정식을 개발하였다. 알파모드 고유치방정식은 비임계 시스템을 정확히 대변할 수 있기 때문에 케이모드 수반해를 기반으로 하는 전통적인 점운동방정식에 비해 비임계 시스템에서 정확하다. 시간지배 Boltzmann 수송방정식과 알파모드 수반해 고유방정식으로부터 알파모드 수반해로 가중한 동특성 변수를 사용하는 점운동방정식을 개발하였다. 중성자속과 시간선원에 대한 알파모드 고유방정식으로부터 얻은 알파모드 수반해에 관한 반복법 수식을 통하여 알파모드 수반해의 물리적 의미를 이끌어내었다. 몬테칼로 시뮬레이션에서 알파반복법을 통해 알파모드 수반해 가중 동특성변수를 계산하는 알고리즘을 제안하였고, 몬테칼로 코드인 McCARD에 알파반복법과 알파모드 수반해 가중 동특성변수를 계산하는 알고리즘을 구현하여, 무한균질 2군 문제에서 몬테칼로 시뮬레이션으로 알파반복법을 통해 얻은 동특성변수를 해석해와 비교하여 검증하였다. 무한균질 2군 문제에서 외부선원이 있어 평형을 이루고 있다가 외부선원이 사라지는 경우와, PNS실험의 경우 2가지에 대하여 알파모드 수반해 기반 점운동방정식을 적용하였고 전통적인 점운동방정식, 해석해와 비교한 결과 임계에서 멀어질수록 알파모드 수반해 기반 점운동방정식이 해석해를 잘 맞추는 것을 확인하였다. KUCA 토륨 가속기구동 시스템 문제 중에서 Th-HEU-5PE 장전모형의 PNS실험에 대해 즉발중성자 붕괴상수를 비교해보았고, 알파모드 수반해 기반 점운동방정식과 전통적인 점운동방정식를 적용하여, PNS 실험결과에 대해 피팅한 결과를 비교한 결과 알파모드 수반해 기반 점운동방정식이 실험결과를 더 잘 맞추는 것을 확인하였다.