알파선 측정용 ZnS(Ag) 섬광 복합체의 특성에 있어 도포방법이 미치는 영향

Effect of Coating Technique on the Characteristics of ZnS(Ag) Scintillation Composite for Alpha-ray Detection

  • 정연희 (충남대학교 화학공학과) ;
  • 박소진 (충남대학교 화학공학과) ;
  • 서범경 (한국원자력연구소 제염해체기술연구부) ;
  • 이근우 (한국원자력연구소 제염해체기술연구부) ;
  • 한명진 (경일대학교 생명화학공학과)
  • Jung, Yeon-Hee (Department of Chemical Engineering, Chungnam University) ;
  • Park, So-Jin (Department of Chemical Engineering, Chungnam University) ;
  • Seo, Bum-Kyoung (Division of Decommissioning Technology Development, Korea Atomic Energy Research Institute) ;
  • Lee, Kune Woo (Division of Decommissioning Technology Development, Korea Atomic Energy Research Institute) ;
  • Han, Myeong-Jin (Department of Chemical Engineering, Kyungil University)
  • 투고 : 2006.07.25
  • 심사 : 2006.10.02
  • 발행 : 2006.12.10

초록

폴리설폰 기저층에 무기섬광체인 ZnS(Ag)를 도포시켜 방사성 오염도를 측정하는데 사용될 수 있는 고분자 복합체를 제조하였다. 복합체는 방사성 오염물과 반응하여 섬광을 일으키는 무기섬광체의 활성층과 기계적 물성을 소지하여 전체적인 안정성을 부여하며 생성된 섬광의 광자들이 원활하게 투과될 수 있도록 하는 투명층의 폴리설폰 기저층으로 이루어져 있다. 기저층에 섬광체를 포함하는 활성층의 접착은 별도의 접착제 없이 기저 고분자와 동일한 폴리설폰을 바인더로 이용하여 도포시켰으며, 도포 방법으로는 어플리케이터를 이용한 제막방법과 스크린 프린팅을 이용하는 프린팅 기법을 사용하였다. 제조된 복합체는 기저층과 활성층이 일체형을 이루며 서로 완벽하게 접착되었음을 보였다. 제막방법을 통해 이루어진 복합체는 알파선을 탐지에 적합한 검출 특성을 보였으나, 도포 후 형상변형이 일어났으며 스크린 프린팅을 통해 제조된 복합체는 알파오염물에 대한 적절한 탐지특성 및 안정된 형상을 유지하는 것으로 나타났다.

Polymer composites for measuring the radioactive contamination are prepared by coating ZnS(Ag) powders as a scintillator on polysulfone base layer. The composites consist of the active layer for a scintillation reaction with radioactive wastes and the transparent support layer for transmittance of light photons emitted by scintillation in the active layer. The binding of the active layer, including ZnS(Ag), on the support layer is proceeded via coating with polysulfone as a binder, without any extra adhesive. The coating was obtained by either casting via a Doctor Blade as applicator or screen printing. The prepared composites feature a monolithic structure, resulting in the complete adhesion between two layers. The composite prepared by the casting technique using an applicator holds a good detection efficiency in measuring the alpha radionuclide, but its structure becomes fragile because of warping in morphology. On the contrary, the composite prepared by the screen printing shows a good detection capacity as well as a good stability in a mechanical shape.

키워드

참고문헌

  1. IAEA, Decommissioning of Nuclear Power Plants and Research Reactors, IAEA Safety Standardards Series No. WS-G-2.1 (1999)
  2. E. Pla, A multi-stage process Training in thedecommissioning of nuclearinstallations, IAEA Bulletin 43, 29 (2001)
  3. U.S. Department of Energy, Long Range Alpha Detection for Component Monitoring, Innovative Technology Summary Report DOE/EM-0497 (1999)
  4. WHO, Selected Radionuclides, Environmental Health Criteria 25, 107 (1983)
  5. U.S. Department of Energy, Pipe Inspection Using the Pipe Crawler, Innovative Technology Summary Report DOE/EM-0425 (1999)
  6. S. E. Derenzo and W. W. Moses, Experimental efforts and results in finding new heavy scintillators, Lawrence Berkeley Report No. LBL-33295 (1992)
  7. U.S. Patent 5,149,971 (1992)
  8. G. F. Knoll, Radiation Detection and Measurement, 3ed., 249, John Wiley & Sons, New York (2000)
  9. N. N. Barashkov and O. A. Gunder, Fluorescent Polymers, 153, Ellis Horwood, Chichester (1994)