제어봉낙하법 (Rod Drop Method)
한 줄 정의: 제어봉을 떨어뜨린 뒤 중성자속 감소를 보고 제어봉가를 구하는 측정법입니다.
쉽게 풀면
제어봉 하나 또는 여러 개를 임계 상태의 노심에 순간적으로 떨어뜨리면 중성자속이 급격히 줄었다가 지발중성자 때문에 천천히 감소하는 곡선을 그립니다. 이 곡선의 모양에 제어봉이 넣은 음의 반응도 정보가 담겨 있습니다. 제어봉낙하법은 이 신호를 분석해 제어봉가를 산출하는 시험입니다. 시험 시간이 짧고 절차가 단순해 널리 쓰입니다.
왜 중요한가
정지여유도를 확인하려면 제어봉 전체가 만들어 내는 큰 음의 반응도를 실제로 재야 하는데, 붕소희석 같은 느린 방법으로는 다루기 어렵습니다. 제어봉낙하법은 이런 큰 반응도를 비교적 간단히 측정할 수 있어 시운전과 주기적 시험 항목에 포함됩니다. 노심설계 계산의 제어봉가 예측치를 검증하는 자료로도 쓰입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"제어봉낙하법으로 측정한 정지뱅크 제어봉가는 설계 예측값과 허용 오차 범위 안에서 일치하였다."
조금 더 깊게 보면
초기 해석은 낙하 직후와 안정된 뒤의 중성자속 비를 이용하는 간단한 식으로 이루어졌지만, 실제로는 검출기 위치에 따라 값이 달라지는 공간효과가 큽니다. 그래서 중성자속 이력 전체를 역동특성법으로 처리하고, 여러 개의 노외검출기 신호를 함께 쓰거나 계산으로 구한 형상인자를 곱해 보정합니다. 제어봉이 노심 중심에서 멀수록 보정량이 커지는 경향이 있습니다.
주의할 점
적분제어봉가가 측정 대상이 되는 물리량이라면, 제어봉낙하법은 그 값을 얻어 내는 시험 방법입니다. 붕소희석법이나 제어봉교환법으로 측정한 값과 비교할 때는 보정 방식이 다를 수 있다는 점을 확인해야 합니다.