Analysis of 226Ra in the Groundwater Using the Gamma-ray Spectroscopy

The measurement of radium ($^{226}Ra$) in the groundwater was established using ${\gamma}$-ray spectroscopy without sample preparation. The background interference by air borne radon daughter nuclides was reduced by $N_2$ gas flow into the counting chamber. Leakage of radon gas produced in the radioactive equilibrium with radium and its daughter nuclides was prevented by use of the air-tighted aluminium container. We investigated the effect of air layer in the counting container. Radioactivity variation due to emanation of radon into the air layer was within the counting error range 5%. When the nitrogen gas was flowed around the detector, peak counts of ${\gamma}$-rays from the daughters of airborne radon was decreased and detection limit was decreased to 0.02 Bq/L. The detection limit of detector was lower than 0.74 Bq/L, the $^{226}Ra$ Maximum Contaminant Level (MCL) in the groundwater proposed by US Environmental Protection Agency (EPA). It was confirmed that $^{226}Ra$ radioactivity in the groundwater could be determined by the ${\gamma}$-ray spectroscopy.

감마선 분광법을 이용한 지하수 중의 226Ra 분석

시료 전처리가 필요 없는 감마선 분광분석법을 이용하여 지하수 중의 라듐 ($^{226}Ra$) 분석을 위한 측정법을 확립하였다. 방사평형된 딸핵종을 이용한 라듐의 분석 시 가장 문제가 되는 대기 중 라돈 딸핵종에 의한 바탕계수는 측정함 내부로 질소가스를 흘려주므로써 해결하였고, 라듐과 그 딸핵종들 사이의 방사평형 과정에서 생성된 라돈가스의 용기 외부로의 누출은 밀폐된 알루미늄 용기를 사용함으로써 방지할 수 있었다. 또한 측정용기 내부의 공기층에 의한 방사능 변화정도를 조사하기 위하여 임의로 공기층을 만들어 측정한 결과, 물 속에 녹은 라돈의 공기층으로의 발산에 의한 방사능 변화정도는 통상적인 측정오차인 5% 범위 이내였다. 측정 시 검출기 주위로 질소가스를 흘려줌으로서 대기 중 라돈 딸핵종에 의한 간섭을 제거하였고, 검출하한값을 0.02 Bq/L로 낮출 수 있었다. 이는 최근 US Environmental Protection Agency (EPA)에 의하여 제안된 지하수 중의$^{226}Ra$ Maximum Contaminant Level (MCL)인 0.74 Bq/L보다 충분히 작은 값으로서 감마선 분광법을 이용하여 지하수 중의 라듐을 방사능 농도를 정확히 결정할 수 있다는 것을 확인하였다.