AGN-201K REACTOR AND EDUCATION Reactor

Introduction to AGN-201K Education and Research Reactor (AGN-201K 원자로 소개)

• • Reactor Installation History

1967.  1.  : Started operation at Colorado State University(CSU)

1976.  3. : CSU donated to Kyung Hee University via US DOE

1976.  7. : Received by Dep’t of Physics at Seoul campus

1978.  1. : Construction Permit from MOST

1982.10. : Completed reactor installation & test

1982.12. : Opening ceremony [KRR Kyung Hee Research Reactor]

2003.12. : Celebration of 20 yrs operation

2004.     : Power Uprate (0.1 watt to 10 watt), new Digital Monitoring Console (DMC) 

                a new name for refurbished reactor (AGN-201K)

• • 경희대학교 AGN-201K 원자로 연혁

    • 1960년대 교육/학습을 위해 “Aerojet General Nucleonics”에서 개발 보급한 Zero Power Reactor (전세계 22 Sites )

    • 1976년 US DOE를 통해 CSU AGN 원자로를 기증 받음

    • 1982년 경희대학교 국제캠퍼스에 설치/첫 기동

    • 2000년 초반 0.1 Wt  10 Wt 출력 증강

    • I&C 제어 디지털 패널 업그레이드 완료

• • Configuration of AGN-201K reactor

    • The core of the AGN-201K reactor comprises nine fuel disks made of a homogeneous mixture of polyethylene and low-enriched uranium dioxide (UO2). The disks have a diameter of about 25.8 cm, and the height and composition of each disk varies in detail. 

    • The reactivity of the reactor is controlled by two safety rods (SR#1, SR#2), one coarse rod (CR), and one fine rod (FR). The control rods are made of the same material as the fuel disks in the core. The radius of SR#1, SR#2, and the CR is 2.25 cm, while the radius of the FR is 1.0 cm. The control rods can move to the center of the reactor core, which is at the bottom of fuel disk #6, where the travel length of all control rods is about 23 cm. 

    • The core is surrounded by a 20 cm thick layer of graphite moderator, along with a 10 cm thick lead block as a radiation shield. For thermal neutron shielding, AGN-201K has a thick water shield tank outside the core tank. 

    • The reactor has a glory hole and four access ports to place neutron sources, reactor instrumentation, or samples for irradiation. It is also equipped with seven neutron detector channels located at the access ports and the water tank. 

    • Representive Journal Paper for AGN-201K reactor :

J. W. Park and H. J. Park, "AGN-201K educational and research reactor benchmark analyses by McCARD Monte Carlo calculations," Nuclear Engineering and Technology, https://doi.org/10.1016/j.net.2024.09.037 

• • AGN-201K 원자로 구성

    • AGN-201K 원자로의 핵심부는 폴리에틸렌과 저농축 이산화우라늄(UO₂)의 균질 혼합물로 만들어진 9개의 핵연료 디스크로 구성되어 있습니다. 핵연료디스크 직경이 약 25.8cm이며, 각각의 디스크 높이와 구성은 세부적으로 다릅니다.

    • 원자로 반응도는 두 개의 안전제어봉(SR#1, SR#2), 하나의 주제어봉(CR), 하나의 미세제어봉(FR)으로 제어됩니다. 제어봉은 원자로 핵심부에 있는 연료 디스크와 동일한 재료로 만들어졌습니다. SR#1, SR#2, CR의 반지름은 2.25cm이며, FR의 반지름은 1.0cm입니다. 제어봉은 원자로 핵심부의 중심부, 즉 연료 디스크 #6 하단까지 이동할 수 있으며, 모든 제어봉의 이동 길이는 약 23cm입니다.

    • 노심은 두께 20cm의 흑연 감속재 층으로 둘러싸여 있으며, 방사선 차폐를 위해 10cm 두께의 납 블록이 추가로 배치되어 있습니다. 열중성자 차폐를 위해 핵심부 탱크 바깥에는 두꺼운 물 차폐 탱크가 설치되어 있습니다.

    • AGN-201K 원자로에는 중성자원을 배치하거나, 원자로 계측 장비를 설치하거나, 또는 조사할 샘플을 배치할 수 있는 글로리 홀과 네 개의 엑세스 포트가 있습니다. 또한 엑세스 포트와 물 탱크에는 7개의 중성자 계측기가 설치되어 있습니다.

    • AGN-201K 대표 논문 :

박정우, 박호진, "AGN-201K educational and research reactor benchmark analyses by McCARD Monte Carlo calculations," Nuclear Engineering and Technology, https://doi.org/10.1016/j.net.2024.09.037

Reactor Experiments Program in Kyung Hee University (원자로 실험 교육 프로그램)

• • 현재 국내 원자력 교육 프로그램은 주로 원자력공학 교재 (이론)과 가상 컴퓨터 시뮬레이션 코드(전산모사)를 기반으로 진행되고 있으며, 그에 반해 원자로 실험은 상당히 제한적으로 이루어 졌다. 2000년대 이후 국내 원자력 유관 대학생을 대상으로 진행되었던 원자로 실험 관련 프로그램은 일본 교토대학교 임계집합체 (KUCA) 국제 원자력 교육 프로그램과 경희대학교 AGN-201K 원자로실험 교육 프로그램이 있다. 

  • In Korea, the current nuclear education programs primarily rely on nuclear engineering textbooks (theory) and virtual computer simulation codes (computational modeling). However, nuclear reactor experiments have been considerably limited. Among the programs conducted for domestic nuclear-related university students since the 2000s, there are the Kyoto University Critical Assembly (KUCA) International Nuclear Education Program and the Kyung Hee University AGN-201K Nuclear Reactor Experiment Education Program. 

• • 한국인을 대상으로 한 교토대학교 KUCA 프로그램는 과학기술부의 지원 아래 2003년부터 2009년까지 진행되었으나 고농축우라늄 반납에 따라 중지되었다. 하지만 2008년 경희대학교가 AGN-201K 원자로 개선을 완료한 이후 국내 산학연 인력을 대상으로 공개 교육 프로그램을 개설하여 원자로실험 교육 프로그램을 2025년 현재까지 꾸준히 제공하여 국내 원자로 실험 교육을 전담하고 있다.

  • The Kyoto University KUCA program, targeting Koreans, was carried out with the support of the Ministry of Science and Technology from 2003 to 2009. However, it was suspended due to the return of highly enriched uranium. Nevertheless, since Kyung Hee University completed the improvement of the AGN-201K reactor in 2008, it has been consistently running open educational programs for domestic industry-academia collaboration personnel in nuclear education until the present year, 2025, specializing in nuclear reactor experiment education in Korea.

• • 원자로실험 교육에 대한 문의는 언제든지 환영합니다.

  • Inquiries regarding nuclear reactor experiment education and programs are welcome.

Contact : parkhj@khu.ac.kr