The Study on Design of Semiconductor Detector for Checking the Position of a Radioactive Source in an NDT

In the non-destructive inspection field, we invest a lot of time and resources in developing the radiation source system to ensure the safety of the workers. However, the probability of accidents is still high. In order to prevent potential radiation accidents in advance, it is necessary to directly verify the position of the radiation source, but the research is still insufficient. In this study, we developed a monitoring system that can detect the position of the radiation source in the source guide tube in the gamma-ray irradiator. The characteristics of the radiation detector are estimated by monte carlo simulation. As a result, the radiation detector for Ir-192 gamma-ray energy was analyzed to have secondary electron equilibrium at $150{\mu}m$ regardless of the semiconductor material. Also, it is expected that the gamma ray response characteristic is the best in $HgI_2$. These results are expected to be used as a basis for determining the optimal thickness of the radiation detector located in the detection part of the future monitoring system. In addition, when developing a monitoring system based on this, radiation workers can easily recognize the danger and secure safety, as well as prevent and preemptively respond to potential radiation accidents.

비파괴검사 분야에서 방사선원의 위치 확인을 위한 반도체 검출기 설계에 관한 연구

비파괴검사 분야에서는 작업자들의 안전을 확보하기 위해 방사선원에 대한 시스템 개발에 많은 시간과 재원을 투자하고 있으나 아직까지 사고 발생 확률은 높은 실정이다. 방사선에 대한 잠재적 사고를 미연에 방지하기 위해서는 방사선원의 위치를 직접적으로 검증하는 것이지만 아직까지 연구가 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 감마선조사기의 선원 가이드 튜브에서 방사선원의 위치를 감지할 수 있는 모니터링 시스템 개발을 위한 선행연구로써 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 방사선 검출기에 대한 특성을 모의 추정하였다. 연구 결과, Ir-192의 감마선 에너지에 대한 방사선 검출기는 반도체 소재에 무관하게 $150{\mu}m$에서 2차 전자평형이 이루어지는 것으로 분석되었으며, 감마선 응답 특성은 $HgI_2$가 가장 우수할 것으로 기대된다. 이러한 결과는 차후 모니터링 시스템의 검출부에 위치하는 방사선 검출기의 최적화 두께를 결정하는데 기초자료로써 활용될 수 있을 것으로 기대되며, 이를 바탕으로 모니터링 시스템을 개발 시 방사선작업종사자가 위험을 쉽게 인지하여 안전을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 잠재적인 방사선 사고에 대한 예방 및 선제적 대응이 가능함으로써 사회 안전망 구축 에 기여할 수 있을 것이다.