원자력 발전소 및 원자력 이용 시설 부지의 방사능 분포 평가는 방사능 오염 제거를 위한 “방사선학적 특성평가” 및 부지 개방을 위한 “최종 부지 상태 조 사”에서 실시된다. 해당 결과는 제염 방법, 비용 평가, 폐기물 물량 산정 등 다 양한 분야의 기초자료로 이용되기 때문에 정확하고 신속한 평가가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 해체 대상 부지에 잔류하는 방사능의 분포를 신속하고 정확하게 평가하기 위한 현장측정 방법론을 개발했다. 부지 잔류 방사능의 수평 방향 분포 평가 시 검출기 성능 평가 및 ...
원자력 발전소 및 원자력 이용 시설 부지의 방사능 분포 평가는 방사능 오염 제거를 위한 “방사선학적 특성평가” 및 부지 개방을 위한 “최종 부지 상태 조 사”에서 실시된다. 해당 결과는 제염 방법, 비용 평가, 폐기물 물량 산정 등 다 양한 분야의 기초자료로 이용되기 때문에 정확하고 신속한 평가가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 해체 대상 부지에 잔류하는 방사능의 분포를 신속하고 정확하게 평가하기 위한 현장측정 방법론을 개발했다. 부지 잔류 방사능의 수평 방향 분포 평가 시 검출기 성능 평가 및 민감도를 분석하기 위해 동적 조사 실험을 실시했다. 137Cs 핵종을 대상으로 최소 검출가 농도(Scan MDC) 평가를 위해 검출기 민감도(Instrument Sensitivity)를 자체 제작 선원을 이용해 평가했다. 해당 결과를 이용해 Scan MDC를 평가한 결과 ″×″ NaI(Tl) 기준 오차 4% 정확도로 평가할 수 있었다. 그리고 ″×″ NaI(Tl), ″×″ LaBr3 검출기를 대상으로 Scan MDC 값을 제시했다. 다양한 동적 조사 조건에 따른 민감도 분석 결과 동일 조사 조건에서도 검출기 종류 및 의사결정 기준인 MDCR 값에 따라 오염된 영역을 2∼6배까지 과대평가했 다. 그리고 다양한 조사 속도 및 높이에서 실험을 실시한 결과 토양과 검출기 사이 거리가 10cm일 때 속도가 0.2∼1m/s까지 증가하여도 오염을 관측할 수 있었다. 하지만 조사 높이가 50, 100cm로 증가했을 때 MDCR 수준에 따라 속 도가 증가하면 오염을 관측할 수 없는 경우가 발생했다. 그리고 조사 속도가 0.2∼1m/s로 증가함에 따라 계수율이 80% 수준까지 감소했다. 따라서 동적조 사 시 결정된 MDCR 값에 따라 오염을 관측할 수 있는 적절한 조사 높이 및 속도 설정이 필요하다. 현장측정을 이용한 매립 선원의 깊이 평가 방법론 개발을 위해 선원 깊이에 따른 스펙트럼 비율 변화를 평가했다. 이를 통해 Peak To Compton 및 Peak To Valley 비율로 선원 깊이를 평가하는 기술을 개발했다. 그리고 PTV 및 PTC 방법과 계수율 변화를 이용하는 Two Point Measurement(TPM) 방법의 정확도를 비교했다. 그 결과 TPM 방법은 최대 2.56cm, PTV 방법은 최대 1.87cm, PTC 방법은 최대 1.61cm 오차가 나타났다. 따라서 PTV 및 PTC 방법 이 기존 방법 대비 정확도를 확보함을 확인했다. 그리고 선원의 수평 위치 민 감도를 평가한 결과 선원이 30cm 이동하였을 때 TPM 방법은 최대 25.59cm의 오차가 발생한 반면 PTV 및 PTC 방법은 비교적 낮은 최대 8.04cm의 오차가 발생했다. 그리고 PTV 방법은 평균값 대비 30% 수준 표준편차가 발생했고 PTC 방법은 표준편차는 15% 수준으로 나타났다. 따라서 PTV 및 PTC 방법이 TPM 방법 대비 높은 정확도를 확보하였으며, PTC 방법은 낮은 표준편차가 나타나 비교적 정밀성이 높음을 확인했다. 방사능 깊이분포 평가의 정확도와 신속성 향상을 위해 현장측정 방법을 이용 한 방사능 깊이분포 평가 연구를 진행했다. 이를 위해 계측 실험 및 MCNP 전 산모사로 137Cs, 60Co, 152Eu 핵종을 대상으로 스펙트럼 비율(Q)과 방사능 깊이 분포의 상관관계(β)를 평가했다. 그 결과 계측 실험과 MCNP 전산모사는 상대 오차 5% 이하의 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 그리고 MCNP 전산모사를 이 용해 방사능 오염 크기 및 백그라운드 스펙트럼 변화에 따른 보정 방법을 개발 했다. 방법론의 현장 검증을 위해 제주도 부지의 137Cs 핵종을 대상으로 계측 실험을 실시했다. 그 결과 시료 분석 β 값과 현장측정 β 값의 상대오차는 “측 정 지점-1”에서 3.91%, “측정 지점-2”에서 25.33%, “측정 지점-3”에서 12.51% 로 나타났다. “측정 지점-2”의 경우 상대오차가 높게 나타났지만, 시료 분석 및 현장측정 β 값이 각각 46.67 g/cm2, 62.50 g/cm2으로 나타나 137Cs이 균질하게 존재함을 비교적 정확하게 평가했다. 따라서 현장측정을 이용한 방사능 깊이분 포 평가 방법이 토양 내 방사능 깊이분포를 높은 정확도로 평가할 수 있음을 확인했다. 본 연구의 결과는 동적조사 시 검출기 선정과 동적조사 조건 선정에 기초자 료로 이용될 수 있다. 그리고 정적조사 방법으로 매립 선원의 깊이평가 및 방 사능 깊이분포를 평가하여 필요한 토양 시료의 수를 줄일 수 있다. 따라서 본 연구는 해체 부지 잔류 방사능 분포 평가의 신속성과 정확성을 향상에 활용될 것으로 예상된다.
원자력 발전소 및 원자력 이용 시설 부지의 방사능 분포 평가는 방사능 오염 제거를 위한 “방사선학적 특성평가” 및 부지 개방을 위한 “최종 부지 상태 조 사”에서 실시된다. 해당 결과는 제염 방법, 비용 평가, 폐기물 물량 산정 등 다 양한 분야의 기초자료로 이용되기 때문에 정확하고 신속한 평가가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 해체 대상 부지에 잔류하는 방사능의 분포를 신속하고 정확하게 평가하기 위한 현장측정 방법론을 개발했다. 부지 잔류 방사능의 수평 방향 분포 평가 시 검출기 성능 평가 및 민감도를 분석하기 위해 동적 조사 실험을 실시했다. 137Cs 핵종을 대상으로 최소 검출가 농도(Scan MDC) 평가를 위해 검출기 민감도(Instrument Sensitivity)를 자체 제작 선원을 이용해 평가했다. 해당 결과를 이용해 Scan MDC를 평가한 결과 ″×″ NaI(Tl) 기준 오차 4% 정확도로 평가할 수 있었다. 그리고 ″×″ NaI(Tl), ″×″ LaBr3 검출기를 대상으로 Scan MDC 값을 제시했다. 다양한 동적 조사 조건에 따른 민감도 분석 결과 동일 조사 조건에서도 검출기 종류 및 의사결정 기준인 MDCR 값에 따라 오염된 영역을 2∼6배까지 과대평가했 다. 그리고 다양한 조사 속도 및 높이에서 실험을 실시한 결과 토양과 검출기 사이 거리가 10cm일 때 속도가 0.2∼1m/s까지 증가하여도 오염을 관측할 수 있었다. 하지만 조사 높이가 50, 100cm로 증가했을 때 MDCR 수준에 따라 속 도가 증가하면 오염을 관측할 수 없는 경우가 발생했다. 그리고 조사 속도가 0.2∼1m/s로 증가함에 따라 계수율이 80% 수준까지 감소했다. 따라서 동적조 사 시 결정된 MDCR 값에 따라 오염을 관측할 수 있는 적절한 조사 높이 및 속도 설정이 필요하다. 현장측정을 이용한 매립 선원의 깊이 평가 방법론 개발을 위해 선원 깊이에 따른 스펙트럼 비율 변화를 평가했다. 이를 통해 Peak To Compton 및 Peak To Valley 비율로 선원 깊이를 평가하는 기술을 개발했다. 그리고 PTV 및 PTC 방법과 계수율 변화를 이용하는 Two Point Measurement(TPM) 방법의 정확도를 비교했다. 그 결과 TPM 방법은 최대 2.56cm, PTV 방법은 최대 1.87cm, PTC 방법은 최대 1.61cm 오차가 나타났다. 따라서 PTV 및 PTC 방법 이 기존 방법 대비 정확도를 확보함을 확인했다. 그리고 선원의 수평 위치 민 감도를 평가한 결과 선원이 30cm 이동하였을 때 TPM 방법은 최대 25.59cm의 오차가 발생한 반면 PTV 및 PTC 방법은 비교적 낮은 최대 8.04cm의 오차가 발생했다. 그리고 PTV 방법은 평균값 대비 30% 수준 표준편차가 발생했고 PTC 방법은 표준편차는 15% 수준으로 나타났다. 따라서 PTV 및 PTC 방법이 TPM 방법 대비 높은 정확도를 확보하였으며, PTC 방법은 낮은 표준편차가 나타나 비교적 정밀성이 높음을 확인했다. 방사능 깊이분포 평가의 정확도와 신속성 향상을 위해 현장측정 방법을 이용 한 방사능 깊이분포 평가 연구를 진행했다. 이를 위해 계측 실험 및 MCNP 전 산모사로 137Cs, 60Co, 152Eu 핵종을 대상으로 스펙트럼 비율(Q)과 방사능 깊이 분포의 상관관계(β)를 평가했다. 그 결과 계측 실험과 MCNP 전산모사는 상대 오차 5% 이하의 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 그리고 MCNP 전산모사를 이 용해 방사능 오염 크기 및 백그라운드 스펙트럼 변화에 따른 보정 방법을 개발 했다. 방법론의 현장 검증을 위해 제주도 부지의 137Cs 핵종을 대상으로 계측 실험을 실시했다. 그 결과 시료 분석 β 값과 현장측정 β 값의 상대오차는 “측 정 지점-1”에서 3.91%, “측정 지점-2”에서 25.33%, “측정 지점-3”에서 12.51% 로 나타났다. “측정 지점-2”의 경우 상대오차가 높게 나타났지만, 시료 분석 및 현장측정 β 값이 각각 46.67 g/cm2, 62.50 g/cm2으로 나타나 137Cs이 균질하게 존재함을 비교적 정확하게 평가했다. 따라서 현장측정을 이용한 방사능 깊이분 포 평가 방법이 토양 내 방사능 깊이분포를 높은 정확도로 평가할 수 있음을 확인했다. 본 연구의 결과는 동적조사 시 검출기 선정과 동적조사 조건 선정에 기초자 료로 이용될 수 있다. 그리고 정적조사 방법으로 매립 선원의 깊이평가 및 방 사능 깊이분포를 평가하여 필요한 토양 시료의 수를 줄일 수 있다. 따라서 본 연구는 해체 부지 잔류 방사능 분포 평가의 신속성과 정확성을 향상에 활용될 것으로 예상된다.
The assessment of the radioactivity distribution in a decommissioning site is carried out in the "Radiological characterization" for the elimination of radioactive contamination and in the "Final status survey " for the license termination of the site. Also, radioactivity distribution data is used a...
The assessment of the radioactivity distribution in a decommissioning site is carried out in the "Radiological characterization" for the elimination of radioactive contamination and in the "Final status survey " for the license termination of the site. Also, radioactivity distribution data is used as basic data in various fields, such as decontamination method, cost assessment, waste management. So accurate and rapid assessment is required. Therefore, this study developed a field measurement methodology for rapidly and accurately assessing the distribution of radioactivity remaining on the decommissioning site. The scan survey experiment was conducted to assess the detector performance and to analyze the sensitivity of the horizontal position of residual radioactivity in the site. To assess the Minimum Detectable Concentration(Scan MDC) for the 137Cs, the instrument sensitivity was evaluated using a self-produced source. Based on the assessment of the Scan MDC using the corresponding results, 4% accuracy could be assessed based on 2″×2″ NaI(Tl). Also, the Scan MDC was presented for 3″×3″ NaI(Tl) and 2″×2″ LaBr3 detectors. Sensitivity analysis by scan survey condition over-estimated contamination areas by 2 to 6 times depending on detector type and MDCR value under the same scan survey condition. And experiments conducted at various survey speeds and heights showed that contamination could be observed even if the speed increased by 0.2 to 1 m/s when the distance between the soil and the detector was 10cm. However, survey height was increased to 50, 100cm, contamination was not observable when the speed was increased depending on the MDCR level. And survey speed increasing by 0.2 to 1m/s, the count rate decreased to 80%. Therefore, appropriate survey height and speed settings are required to observe contamination according to the MDCR determined during the scan survey. To assess the depth of the embedded source using in-situ measurements, the spectrum ratio changes were evaluated with source depth change. Through this, the technology that evaluates the depth of embedded source using Peak To Compton(PTC) and Peak To Valley(PTV) ratio has been developed. The accuracy of the PTV and PTC methods and the Two Point Measurement (TPM) method using the change of count rate were compared. The results showed an error of up to 2.56 cm for the TPM method, 1.87 cm for the PTV method and 1.61 cm for the PTC method. Therefore, it was confirmed that the PTV and PTC methods more accurate compared to the TPM methods. The evaluation of the horizontal position sensitivity of the source showed that the TPM method had errors of up to 25.59cm when the source moved 30cm, while the PTV and PTC methods had errors of up to 8.04cm, which were relatively low. While the standard deviation was 30% compared to average values that occurred for the PTV method, the standard deviation of 15% of the PTC method was found. Therefore, the PTV and PTC methods obtained high accuracy compared to the TPM method, and the PTC method showed low standard deviation, which confirmed high precision. To improve the accuracy and rapidity of the radioactive depth distribution assessment, a study was conducted on the assessment of radioactive depth using the in-situ measurement method. To this end, spectrum ratio(Q) and correlation(β) of radioactive depth distributions were evaluated for 137Cs, 60Co and 152Eu isotopes using measurement experiment and MCNP simulation. As a result, the measurement experiment and MCNP simulation were able to achieve similar results with a relative error of less than 5%. Also, the MCNP computer simulations were used to develop a method of correction according to radioactive contamination area and changes in the background spectrum. Based on the application of the method to 137Cs isotope at the Jeju island, the relative error of the sample analysis β and the in-situ measurement β was assessed. The results showed that the relative error was 3.91% for "measurement point-1," 25.33% for "measurement point-2" and 12.51% for "measurement point-3." In the case of "measurement point-2" it was possible to obtain the result that the sample analysis and in-situ measurement β values were homogeneous distribution with 46.67g/cm2 and 62.50g/cm2, respectively, with a homogeneous mix of soil. Therefore, it was confirmed that the method of in-situ measurement can evaluate the radioactive depth distribution with high accuracy. The results of this study can be used as the basis for the selection of detectors and survey conditions during scan survey. Also, the required number of soil samples can be reduced by assessing the depth of the buried source and the distribution of the radioactive depth using static survey methods. Therefore, this study can be used to improve the speed and accuracy of the assessment of residual radioactive distribution at the decommissioning site.
The assessment of the radioactivity distribution in a decommissioning site is carried out in the "Radiological characterization" for the elimination of radioactive contamination and in the "Final status survey " for the license termination of the site. Also, radioactivity distribution data is used as basic data in various fields, such as decontamination method, cost assessment, waste management. So accurate and rapid assessment is required. Therefore, this study developed a field measurement methodology for rapidly and accurately assessing the distribution of radioactivity remaining on the decommissioning site. The scan survey experiment was conducted to assess the detector performance and to analyze the sensitivity of the horizontal position of residual radioactivity in the site. To assess the Minimum Detectable Concentration(Scan MDC) for the 137Cs, the instrument sensitivity was evaluated using a self-produced source. Based on the assessment of the Scan MDC using the corresponding results, 4% accuracy could be assessed based on 2″×2″ NaI(Tl). Also, the Scan MDC was presented for 3″×3″ NaI(Tl) and 2″×2″ LaBr3 detectors. Sensitivity analysis by scan survey condition over-estimated contamination areas by 2 to 6 times depending on detector type and MDCR value under the same scan survey condition. And experiments conducted at various survey speeds and heights showed that contamination could be observed even if the speed increased by 0.2 to 1 m/s when the distance between the soil and the detector was 10cm. However, survey height was increased to 50, 100cm, contamination was not observable when the speed was increased depending on the MDCR level. And survey speed increasing by 0.2 to 1m/s, the count rate decreased to 80%. Therefore, appropriate survey height and speed settings are required to observe contamination according to the MDCR determined during the scan survey. To assess the depth of the embedded source using in-situ measurements, the spectrum ratio changes were evaluated with source depth change. Through this, the technology that evaluates the depth of embedded source using Peak To Compton(PTC) and Peak To Valley(PTV) ratio has been developed. The accuracy of the PTV and PTC methods and the Two Point Measurement (TPM) method using the change of count rate were compared. The results showed an error of up to 2.56 cm for the TPM method, 1.87 cm for the PTV method and 1.61 cm for the PTC method. Therefore, it was confirmed that the PTV and PTC methods more accurate compared to the TPM methods. The evaluation of the horizontal position sensitivity of the source showed that the TPM method had errors of up to 25.59cm when the source moved 30cm, while the PTV and PTC methods had errors of up to 8.04cm, which were relatively low. While the standard deviation was 30% compared to average values that occurred for the PTV method, the standard deviation of 15% of the PTC method was found. Therefore, the PTV and PTC methods obtained high accuracy compared to the TPM method, and the PTC method showed low standard deviation, which confirmed high precision. To improve the accuracy and rapidity of the radioactive depth distribution assessment, a study was conducted on the assessment of radioactive depth using the in-situ measurement method. To this end, spectrum ratio(Q) and correlation(β) of radioactive depth distributions were evaluated for 137Cs, 60Co and 152Eu isotopes using measurement experiment and MCNP simulation. As a result, the measurement experiment and MCNP simulation were able to achieve similar results with a relative error of less than 5%. Also, the MCNP computer simulations were used to develop a method of correction according to radioactive contamination area and changes in the background spectrum. Based on the application of the method to 137Cs isotope at the Jeju island, the relative error of the sample analysis β and the in-situ measurement β was assessed. The results showed that the relative error was 3.91% for "measurement point-1," 25.33% for "measurement point-2" and 12.51% for "measurement point-3." In the case of "measurement point-2" it was possible to obtain the result that the sample analysis and in-situ measurement β values were homogeneous distribution with 46.67g/cm2 and 62.50g/cm2, respectively, with a homogeneous mix of soil. Therefore, it was confirmed that the method of in-situ measurement can evaluate the radioactive depth distribution with high accuracy. The results of this study can be used as the basis for the selection of detectors and survey conditions during scan survey. Also, the required number of soil samples can be reduced by assessing the depth of the buried source and the distribution of the radioactive depth using static survey methods. Therefore, this study can be used to improve the speed and accuracy of the assessment of residual radioactive distribution at the decommissioning site.
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