It is necessary to develop high uranium density targets with low enriched uranium (LEU) in order to improve the medical radioisotope production efficiency. In this study, we developed a methodology to analyze the particle distribution inside the dispersion plate using the X-ray CT technique. Stainless steel powder was used as a surrogate for uranium metal particles, and it was confirmed that CT scan was suitable for observing the internal microstructure of the dispersion plate. A calculation algorithm for estimating homogeneity of internal particles was constructed and validated by calculation results on virtual data. Furthermore, the effect of rolling reduction ratio on the internal particle homogeneity was analyzed using a newly-developed methodology. This analysis contributes to improved safety and performance of high density LEU targets.
저농축 우라늄 (LEU) 표적의 의료용 방사성 동위원소 생산 효율을 높이기 위해서는 고 우라늄 밀도 표적의 개발이 필요하다. 본 학위논문에서는 고밀도 LEU 표적 제조 기술 개발을 위해 X선 CT 기술을 이용하여 판형 표적 내부 입자 분포를 분석하는 방법론을 개발하였다. 우라늄 연료 입자를 모사하기 위해 스테인리스강 분말을 사용하였으며, CT 촬영이 분산 시편의 내부 미세구조를 관찰하기에 적합함을 확인하였다. 내부 입자 균질도를 추산하는 계산 알고리즘을 제작하였고, 가상 데이터에 대한 계산을 통해 그 유효성을 검증하였다. 또한 해당 방법론을 이용하여 압연 압하율이 내부 입자 균질도에 미치는 영향을 분석하였다. 본 분석은 고밀도 LEU 표적의 안전성 및 성능 향상에 기여할 것으로 기대된다.
