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배수 모니터링 액체섬광검출시스템의 프로토 타입 개발
Development of Prototype Liquid Scintillator System for Monitoring Liquid Radioactive Waste 원문보기

방사선방어학회지 = Radiation protection : the journal of the Korean association for radiation protection, v.28 no.3, 2003년, pp.173 - 182  

남욱원 (한국천문연구원) ,  선광일 (한국천문연구원) ,  공경남 (한국천문연구원) ,  김창규 (한국원자력안전기술원) ,  이동명 (한국원자력안전기술원) ,  이상국 (한국원자력안전기술원)

초록
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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.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

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...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 또한, 여러 종류의 베타 방출 핵종이 혼재되어 있는 배출물을 액체섬광계수기를 이용하여 측정하는 기존의 방법에서는 샘플로부터 얻어지는 베타선의 연속스펙트럼이 서로 중첩되기 때문에 핵종별로 별도로 화학분리해서 각각의 핵종을 정량 분석해야 하는 단점이 있다. 따라서 이와 같은 기존의 방사성동위원소 배출물 감시방법의 단점을 보완하고 효율화하기 위하여 배출물 감시를 실시간 연속 및 자동으로 감시할 수 있는 배수 모니터 시스템을 개발하여 실용화하고자 한다. 이 연구의 일환으로써, 여러 종류의 베타선의 중첩된 연속스펙트럼으로부터 베타선 핵종을 개별 정량분석을 할 수 있는 분석 알고리즘을 연구하였으며[1], 배수 모니터 시스템의 개념 설계 및 동시 MCA (Multichannel Analyzer) 회로 [2], 동시 계수 신호 처리회로[3]를 개발하였다.
  • 연속 모니터 시스템은 환경준위의 저준위 방사능 측정 보다는 비교적 방사능 준위가 높은 배수시료내 베타선 방출 핵종을 자동적으로 감시할 수 있는 장비 로서, 시스템의 경량화와 샘플 측정의 안정화 및 재현성에 연구의 초점을 맞추었다. 본 논문에서는 배수 연속 모니터링을 위해 개발된 프로토타입 액체섬광검출시스템에 대하여 소개하고, 프로토타입 시스템을 이용하여 측정된 표준 시료의 베타 스펙트럼으로부터 이 시스템의 안정성과 시스템의 최소 검출 한계를 구하여 시스템의 특성을 조사하였다.
  • 이 챔버에는 동시 계수를 형성하는 2개의 광전자증 배관과 이와 관련된 회로가 수납되도록 광차폐형으로 제작하였다. 이 실험의 목적은 납차폐가 없는 시스템에서 백그라운드가 베타 .동시 측정에 얼마나 영향을 미치는지 살펴보고자 함에 있으므로 납차폐는 고려하지 않았다.
  • 만약 동시 신호이면 DSP로 인터럽트 신호를 보내어 각 회로로부터 ADC 값을 읽어 파고분석스펙트럼 을 만들도록 하였다. 이러한 방식을 통해 좌우의 광전자증배 관으로부터 독립적인 스펙트럼 분석이 가능할 뿐만 아니라 P AC (Pulse Amplitude Comparison) 기능이 가능하도록 하였다.

가설 설정

  • (5) 모니터링 장치를 이용한 핵종 분석 및 데이터가공을 자동화한다. (6) 시스템 설치 공간을 고려하여, 설 치 용이성을 높인다.
  • 7. Detection Limits of (a) 3H Spectrum, (b) 90Sr Spectrum at 99.73% confidence level as a function ot observation time.
  • 2) 我는 표준시료의 방사능 값(activity)에 대한 스펙트럼이므로 방사능 값이 A일 때 예상되는 시료의 스펙트럼은 (A/A0)s, 가 된다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (6)

  1. 선광일, 남욱원, 공경남, 김창규, 이동명, 이상국, ‘최소자승법을 이용한 다수 베타 핵종 혼합물의 방사능 분석', 대한방사선방어학회지,26, 375 (2001) 

  2. 공경남, 남욱원, 선광일, 김창규, 이동명, 이상국, ‘베타 핵종 분석용 모니터링 시스템 개념 설계 및 동시 MCA 회로 개발', 2001 춘계 학술발표회 논문집, 대한방사선 방어 학회 , 108 (2001) 

  3. 남욱원, 공경남, 선광일, 김창규, 이동명, 이상국, '베타선 방출 핵종 측정용 동시 계수 신호처리회로 개발', 2001 , 추계 학술발표회 논문집, 대한방사선방어학회, 173 (2001) 

  4. W. Press, S. Teukolsky, W. Vetterling, B. Flannery, Numerical Recipes in Fortran, 2nd ed. p616, Cambridge University Press, New York (1992) 

  5. 과학기술부고시 제98-12호 (방사선 량 등을 정하는 기준) , 제17조 배기 또는 배수에 대한 허용 농도 (1998) 

  6. 과학기술부고시 제2001-2호 (방사선방호 등에 관한 기준) 제6조 배출 관리기준 (2001) 

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