스플라인 보간법을 이용한 사용후핵연료의 방사능 계산 = Calculation of the Radioactivity of Spent Nuclear Fuel by Using a Spline Interpolation

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The radioactivity of a chain-decaying source such as some radioactive isotopes contained in spent nuclear fuel (SNF) can be calculated either by solving the Bateman equation, by calculating the matrix exponential function, by using a Monte Carlo computation method, or by using a numerical integration method. When these methods are applied, the computation time exponentially increases as the number of generations of the damping chain increases. In this study, the radioactivity of SNF as a function time was obtained by using a spline interpolation method that is used to express vector images in computer graphics. We measured the computation time by increasing the number of data points and calculating the frequency of 'Not a Number error' in the calculation results obtained by using the five different methods. When the spline method was applied, the radioactivity of SNF as a function of time could be obtained in a shorter time compared to the other methods.

국문 초록 (Abstract)

사용후핵연료(spent nuclear fuel, SNF)와 같이 사슬 붕괴하는 방사선원의 방사능은 베이트만 방정식을 풀이하거나 행렬지수함수를 이용하는 방법, 또는 몬테카를로 연산법이나 수치적분 등의 방법으로 계산해오고 있다. 이들 방법을 사용할 때 붕괴사슬의 세대수가 증가하면 증가할수록 계산에 걸리는 시간은 지수함수적으로 증가한다. 본 연구에서는 컴퓨터 그래픽 분야에서 벡터 이미지를 표현할 때 사용되는 스플라인 보간법과 전통의 방법을 이용하여 시간에 따른 SNF의 방사능을 구하고, 계산에 소요되는 시간과 계산 불가능한 오류의 수를 비교하였다. 스플라인 방법을 사용하면 다른 방법을 사용할 때 보다 오류 없이 단시간에 시간에 따른 SNF의 방사능을 얻을 수 있다.

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