Geiger-Muller 계수관을 이용한 베타선측정에서 디텍터 보호유무에 따른 계수율 분석

장지용(Ji Yong Jang),정문택(Moon Taeg Jeong),송종남(Jong Nam Song),하재준(Jae Jun Ha),한재복(Jae Bok Han) 한국방사선학회 2018 한국방사선학회 논문지 Vol.12 No.1

단창형의 Geiger-Muller 계수관을 이용한 표면오염검사에서 베타선을 측정하기 위해 외부로 노출된 디텍터를 보호하는 방법으로 랩을 사용하고 있는데 이 방법이 측정계수율과 교정인자에 미치는 영향을 분석하고 방사선작업종사자에게 과도한 랩의 사용은 베타선의 측정값에 영향을 줄 수 있음을 인지시켜주고자 하였다. 실험방법은 3 KBq, 1.5 KBq, 0.3 KBq의 에너지가 다른 베타선을 이용하여 랩 두께에 따른 베타선 측정계수율과 교정인자의 변화를 비교ㆍ분석하였다. 실험 대상으로는 2012년 3월 한국인정기구 (KOLAS) 인증을 받은 교정센터에서 보유한 단창형의 Geiger-Muller 계수관을 대상으로 하였으며, Cl-36(Chlorine)과 Sr-90(Strontium)을 베타선 방사선원으로 사용하였다. 측정계수율은 랩 두께가 증가할수록 감소함을 확인 할 수 있었고 교정인자는 랩 두께가 증가할수록 증가하는 것을 알 수 있었다. 측정계수율의 감소와 교정인자의 변화는 기기지시값의 정확도를 감소시킬 수 있지만 디텍터의 오염 및 손상 또한 베타선 측정에서 중요한 영향을 주기 때문에 어느 정도 두께의 랩을 사용함이 가장 효과적인지 알아볼 필요성이 있다. 측정계수율과 교정인자의 낮은 변화율을 보여주는 두께의 랩을 사용한다면 디텍터를 보호하면서 베타선의 측정값에도 영향을 최소한으로 줄 수 있을 것으로 사료된다. In the surface contamination test using the end-window Geiger-Muller type counter, the wrap is used as a method for protecting the detector exposed to the outside in order to measure the beta-rays. We analyze the effect of this method on the measurement rate and the correction factor, and wanted to make it clear to radiation workers that excessive use of the wrap can affect the measured value of the beta-rays. The experimental method was to compare and analyze the change of the beta-rays measurement counting rate and the calibration factor according to the wrap thickness using the beta-rays with different energy of 3 KBq, 1.5 KBq and 0.3 KBq. The subjects of this study were the end-window Geiger-Muller type counter which were held at the calibration center certified by Korea Laboratory Accreditation Scheme (KOLAS) in March 2012, Cl-36 (Chlorine) and Sr-90 (Strontium) were used as the source of beta radiation. The measurement counting rate decreased with increasing wrap thickness, and the calibration factor increased with increasing wrap thickness. Since the changes of the measurement counting rate and the calibration factors can reduce the accuracy of the instrument readings, but also have a significant impact on detector contamination and damage, so there is a need to find out what thickness of wrap is most effective. If we using a wraps with thickness that show a low rate of change of the measurement counting rate and the calibration factor, it will protect the detector and minimize the effect on the measured value of the beta-rays.

기준 베타선장의 에너지 스펙트럼 측정

김철항,이철영,김현문,하석호,전국진,Kim, Chul-Hang,Yi, Chul-Young,Kim, Hyun-Moon,Hah, Suck-Ho,Jeon, Gook-Jin 한국의학물리학회 2012 의학물리 Vol.23 No.4

Si(Li) 검출기를 이용해 한국표준과학연구원에서 보유한 베타선 선원인 $^{147}Pm$, $^{85}Kr$, $^{90}Sr+^{90}Y$ 선원의 순수 베타선 에너지 스펙트럼을 측정하였고 이 측정 스펙트럼에 대한 잔여에너지와 질량충돌저지능비를 산출하였다. 베타선의 잔여에너지는 $^{147}Pm$, $^{85}Kr$, $^{90}Sr+^{90}Y$ 선원에 대하여 각각 0.14, 0.57, 0.93 MeV으로 평가되었고 질량충돌저지능비는 각각 1.123, 1.120, 1.109이었다. In the present study, we measured the pure beta particle energy spectra of $^{147}Pm$, $^{85}Kr$, $^{90}Sr+^{90}Y$ radionuclide sources. We confirmed the residual maximum energies of KRISS sources meet the requirement of ISO 6980 and calculated mass collision stopping power ratio, which is essential for absolute measurement of absorbed dose from the reference ${\beta}$-rays. The residual maximum energies of KRISS $^{147}Pm$, $^{85}Kr$, $^{90}Sr+^{90}Y$ sources are 0.14, 0.57 and 0.93 MeV, respectively and the mass collision stopping power ratios are 1.123, 1.120 and 1.109, respectively.

배수 모니터링 액체섬광검출시스템의 프로토 타입 개발

남욱원,선광일,공경남,김창규,이동명,이상국,Nam, Uk-Won,Seon, Kwang-Il,Kong, Kyoung-Nam,Kim, Chang-Kyu,Lee, Dong-Myung,Lee, Sang-Kook 대한방사선방어학회 2003 방사선방어학회지 Vol.28 No.3

베타선 방출 핵종 측정을 위한 프로토 타입(prototype) 액체섬광검출기를 개발하고 이의 특성을 분석하였다. 액체섬광계수시스템의 신호처리부는 2개의 광전자증배관(photomultiplier tube, PMT)과 동시 계수 회로를 이용하여 구성하였다. 제작한 프로토 타입 시스템의 특성 분석을 위하여 4종류의 베타 핵종 $(^3H,\;^{14}C,\;^{36}Cl,\;^{90}Sr)$에 대한 샘플을 조제하여 베타 스펙트럼을 측정하였다. 차폐체를 전혀 사용하지 않은 상태에서 측정한 4종류의 핵종에 대한 베타 스펙트럼을 구하고, 최소 검출 한계를 계산한 다음, 법적 규제치 및 계산된 검출한계와 비교하였다. 이들 대부분의 선원들은 수분이내의 측정으로 배수중 방사선물질에 대한 법적 규제치 이하로 충분히 검출 가능함을 확인하였다. A prototype liquid scillatillator system for measurement of multiple beta-labeled mixtures was developed and its characteristic was investigated. The signal processing system consists of two photomultiplier tubes and the coincident count circuit. The characteristic of the system was analyzed using 4 beta-labeled samples $(^3H,\;^{14}C,\;^{36}Cl\;and\;^{90}Sr)$. Beta spectra from the samples were obtained without radiation shielding, and the detection limits for each nuclides were estimated based on the spectra. The estimated detection limits were compared to the legal regulation values. It is found that the liquid radioactive nuclides are detectable well below the legal regulation values.

저 선량 베타선의 조사에 의한 식물의 생장에 미치는 영향

이병구(Byung-Koo Lee),임인철(In-Chul Im),김종언(Jong-Eon Kim) 대한방사선과학회(구 대한방사선기술학회) 2010 방사선기술과학 Vol.33 No.2

본 연구는 저 선량 베타선의 장기간(31일) 조사에 의한 춘향이 열무와 알타리 무의 생장에 미치는 영향을 분석하는데 목적이 있다. 실험은 알타리 무와 춘향이 열무에 대하여 각각 1개 샘플의 대조군과 11개 샘플의 실험군으로 구성하였다. 대조군과 실험군의 종자들은 각각의 샘플에서 8개씩 선택되어 같은 조건의 배양토에 파종하였다. 실험군 샘플의 누적선량은 31일 동안 매일 같은 시간에 측정하였다. 생장과정과 발아율은 매주 2회 같은 시간에 측정하였다. 잎사귀 수, 초장의 길이와 생체중은 파종 후 20일과 25일에 각각 측정하여 평균값을 얻었다. 25일 동안 측정된 실험군의 결과에서, 알타리 무의 길이와 무게는 누적선량 0.01 Gy에서 대조군보다 각각 5%와 36%로 증가하였다. 또한 춘향이 열무에서 길이는 누적선량 0.01~0.08 Gy와 0.3 Gy에서 대조군보다 각각 13~17%와 1%, 무게는 누적선량 0.05 Gy와 0.23 Gy에서 대조군보다 각각 36%와 2%로 증가하였다. 잎 수에 대하여, 알타리 무는 누적선량 0.01~0.32 Gy에서 대조군보다 0~50%로 증가하였다. 그리고 춘향이 열무는 0.01~0.0.62 Gy에서 대조군보다 0~67%로 증가하였다. 이 결과로부터, 알타리 무와 춘향이 열무는 대체적으로 낮은 누적선량영역(0.01~0.2 Gy)에서 길이와 무게 그리고 잎 수가 증가하였다. 그리고 실험군의 세포의 크기,핵의 위치와 세포의 조밀도는 대조군과 거의 유사하게 현미경으로 관찰되었다. 결론적으로, 베타선에 조사된 알타리 무와 춘향이 열무는 방사선 호메시스 이론과 부합되어 낮은 누적선량영역에서 더 많은 생장을 한 것으로 추정된다. 추후 연구에서 방사선 호메시스와 식물생장의 관련성을 확증하기 위한 추가적인 실험이 필요할 것으로 생각된다. This study is to analyze effects of the growth of Chunhyang Young Radish (CYR) and Altari Radish (AR) according to the exposure for 31 days at low dose β-rays. This test has one contrast sample and eleven test samples each as to AR and CYR. The seeds from contrast and test sample were planted in the culture soil after 8 seeds were chosen from each with identical condition. The accumulated dose of test samples has been measured at consistent time on a daily basis for 31 days. The growing process and germination have been measured twice at consistent time in each week. The number of leaves, length of first leave and weight have been acquired average value by measuring for 20 and 25 days, respectively after being planted. The result of test sample in case of 25 days shows that 5% increase in length and 36% increase in weight for AR each at accumulated dose 0.01 Gy compared to the contrast sample. And the length of CYR has increased by 13~17% and 1% at accumulated dose 0.01~0.08 Gy and 0.3 Gy compared to the contrast sample. For the weight at accumulated dose 0.05 Gy and 0.23 Gy has increased by 36% and 2% compared to contrast sample. As to the number of leaves, AR has increased by 0~50% at accumulated dose 0.01-0.32 Gy compared to contrast sample. It also shows that the CYR has increased to 0~67% at accumulated dose 0.01-0.62 Gy compared to contrast sample. As a result of this study, it indicates that both AR and CYR has generally increased in their length, weight, and the number of leaves at low level accumulated dose part 0.01~0.2 Gy. The size of cell, area of nucleus and density of cell for test sample has been observed quite similar to the ones from contrast sample through microscope. In conclusion, AR and CYR irradiated by β-rays have estimated that they are achieved a rapid growth at low level accumulated dose region corresponding to its radiation hormesis theory. Further studies need to confirm the correlation between the radiation hormesis and the growth of the plants.

교실 수업용 가이거-뮬러 튜브의 제작과 염화칼륨(KCl)에서 방출되는 베타 및 감마선 측정 탐구

천은하,김상년 한국현장과학교육학회 2012 현장과학교육 Vol.6 No.1

A method to develop Geiger-Muller tube was described in detail using simple tube parts for the purpose of classroom inquisitive activity at high school and undergraduate students. As a radioactive source which emits beta and gamma ray, a readily available KCl radioactive source was used. We also developed both an electronic circuit and a LabVIEW software for the beta and gamma ray electronic signal counting. As a final result,electrical beta and gamma ray signals were observed from the KCl radioactive source with our self-made Geiger-Muller tube. 고등학교와 대학교 학생들이 탐구실험에 활용할 수 있는 가이거-뮬러 튜브를 간단한 튜브의 부품들을 이용하여 제작하는 과정을 자세히 서술하였다. 베타와 감마선을 방출하는 방사선 시료는 생활 주변에서 쉽게 구할 수 있는 염화칼륨(KCl)을 이용하였다. 베타와 감마선의 전기적 신호 측정에 필요한전자회로와 LabVIEW 프로그램도 제작하였다. 결과적으로 이 연구에서 제작한 가이거-뮬러 튜브로 염화칼륨에서 방출되는 베타와 감마선을 측정하였다.

Fabrication and estimation of the plastic detector for measuring the contamination for beta-ray level of the kind of duct waste

Gye-Hong Kim,Won-Zin Oh,Kune-Woo Lee,Bum-Kyoung Seo 한국방사성폐기물학회 2005 방사성폐기물학회지 Vol.3 No.3

원자력 시설의 해체 시 발생되는 다양한 종류의 폐기물 중에서 배관류를 재활용하거나 처분하기 위해서는 배관 내부의 정확한 방사선학적인 오염 특성의 평가가 선행되어야 한다. 그러나 기존의 측정법인 survey-meter를 이용한 오염도의 직접 측정은 배관 내부와 같은 국소지역의 오염 특성을 정확하게 평가할 수 없으며, 간접법을 이용한 표면오염도 측정의 경우도 시료채취의 어려움뿐만 아니라 시료채취 시 작업자의 오염 가능성이 있기 때문에 적용성에 많은 문제점이 있다. 본 연구에서는 Monte Carlo 모사기법을 이용해 직경이 작은 배관 내부의 베타선 오염도를 측정하기 위하여 플라스틱 섬광체를 모사하였으며, 모사 결과에서 베타선 에너지를 효율적으로 측정할 수 있는 최적의 플라스틱 섬광체 두께 및 형상을 도출할 수 있었다. 이 전사모사 결과를 바탕으로 섬광체의 가공 및 배관 내부에서의 검출기 이송 문제를 고려해 검출기를 제작하였으며 그 특성을 평가하였다. 그 결과 배관 내부의 오염도 측정에 적합한 검출기 성능을 확인하였고, 파이프 내부처럼 국소 지역의 방사선학적 오염 특성 평가를 위한 검출기 개발 가능성을 확인하였다. The characterization of radiological contamination inside pipes generated during the decommission of a nuclear facility is necessary before pipes can be recycled or disposed. But, existing direct measurements of radioactive contamination level using the survey-meter can not estimate the characteristic of contamination on a local area such as the pipe inside. Moreover, the measurement of surface contamination level using the indirect methods has many problems of an application because of the difficulty of collecting sample and contamination possibility of a worker when collecting sample. In this work, plastic scintillator was simulated by using Monte Carlo simulation method for detection of beta radiation emitted from internal surfaces of small diameter pipe. Simulation results predicted the optimum thickness and geometry of plastic scintillator at which energy absorption for beta radiation was maximized. In addition, the problem of scintillator processing and transferring the detector into the pipe inside was considered when fabricating the plastic detector on the basis of simulation results. The characteristic of detector fabricated was also estimated. As a result, it was confirmed that detector capability was suitable for the measurement of contamination level. Also, the development of a detector for estimating the radiological characteristic of contamination on a local area such as the pipe inside was proven to be feasible.

격납건물 내부 RCS 누설 감시 베타선 검출시스템의 검출 성능 평가 및 고찰

고승범,김용현,이상민,조영식,김용균 대한방사선방어학회 2022 대한방사선방어학회 학술발표회 논문요약집 Vol.2022 No.11

국가 표준 β-선장의 에너지 스펙트럼 측정

김철항,이철영,김현문 대한방사선방어학회 2011 대한방사선방어학회 학술발표회 논문요약집 Vol.2011 No.11

베타선원 누설점검을 통한 방사선 안전관리 현황 연구

김상현,채하석,정영철,문찬수,정영근 대한방사선방어학회 2021 대한방사선방어학회 학술발표회 논문요약집 Vol.2021 No.04

원전 내부 누설 냉각재 내 Nitrogen-16 베타선 감시를 위한 냉각재 수집 이송시간 최적화

김종헌,박기홍,이상민,김경민,양한철,조영식,김용균 대한방사선방어학회 2021 대한방사선방어학회 학술발표회 논문요약집 Vol.2021 No.04