• Nuclear Engineering and Technology
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• 제17권1호
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• pp.1-7
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• 1985

원자력 발전소의 조사후 핵연료 저장풀에시 조사후 핵연료 집합체에 대한 감마선 분광분석 실험을 비파괴적인 방법으로 수행하였다. 조사후 핵연료 집합체가 갖는 연소분포를 알기 위해서 1차핵분열 생성물과 2차핵분열 생성물간의 감마선 강도비인 $^{134}$ Cs$^{137}$Cs을 사용했으며 그 결과는 이들 집합체가 노심내에서 연소시에 가졌든 중성자 분포의 기대치와 상응하였다. 이로부터 감마선 강도비 $^{134}$ Cs$^{137}$Cs은 연소도 해석을 위한 좋은 인디케이터임을 확인하였다. 핵물질의 안전관리면에서 중요시되고 있는 조사후 핵연료의 냉각시간을 감마선 강도비 $^{144}$ Ce$^{137}$Cs을 사용하여 구했으며 이를 핵연료 관리기록에 의한 냉각시간과 비교해 본 결과 각각 2%, 10%이내의 차이를 나타내었다. 이로부터 본 실험에서 냉각시간을 하기 위해서 유도한 방정식을 단일 주기로 연소된 핵연료에 대해서 사용할 수 있음을 실증하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.509-514
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• 1998

ORIGEN-S 전산코드로 계산된 가압경수로(PWR)사용후핵연료 내에 존재하는 방사성핵종비 $^{134}$ Cs/$^{137}$Cs 및 $^{154}$ Eu/$^{137}$Cs 를 감마선 분광실험으로 측정한 값과 비교하여 핵연료의 연소도를 결정하였다. 고리 1호기 및 2호기 사용후핵연료봉에 대한 감마선 분광실험을 한국원자력연구소 조사재시험시설(IMEF)과 조사후시험시설(PIEF)의 시험기기 및 장치를 이용하여 수행하고 이 결과로부터 $^{134}$ Cs/$^{137}$Cs 와 $^{154}$ Eu/$^{137}$Cs 의 핵종비를 측정하였다. 이와 별도로 사용후핵연료의 연소도, 냉각시간, 초기농축도등에 따른 $^{134}$ Cs/$^{137}$Cs 와 $^{154}$ Eu/$^{137}$Cs의 핵종비를 ORIGEN-S 코드로 계산을 하였으며, 이 핵종비와 연소도 사이의 관계를 회귀분석하여 2차 다항식 함수로 유도하였다 이관계식과 감마선 분광실험으로 측정한 $^{134}$ Cs/$^{137}$Cs와 $^{154}$ Eu/$^{137}$Cs 의 핵종비를 이용하여 각각의 연소도를 결정할 수 있었다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권4호
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• pp.193-200
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• 2014

본 논문에서는 방사성 의약품의 자동합성장치에 사용되는 단채널 감마선 분광기를 보드 형태로 설계, 제작하고 그 특성을 측정 분석하였다. 감마선 검출을 위해 CZT (CdZnTe) spear 검출기를 이용하였고 아날로그 방식을 적용한 신호처리 보드의 형태로 감마선 분광기를 제작하였다. 측정을 위하여 방사성 물질인 Co-60을 시료로 사용하였으며, 최대 1173keV까지의 감마선 에너지 스펙트럼을 얻을 수 있었다. 아날로그 보드는 CZT spear 검출기에서 감마선을 검출하여 출력하는 신호를 적절히 변화시켜주기 위한 SF (shaping filter) 및 PHA (peak and hold amplifier)와 수치화된 감마선 신호 데이터를 계산하기 위한 ADC(analog to digital converter)와 FPGA (field programmable gate array)로 구성되었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제38권2호
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• pp.119-123
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• 2013

HPGe 검출기를 사용하는 감마 분광분석계의 건전성을 점검하기 위한 실험실 선원이 개발되었다. 점검 선원은 0.154 mm 이하의 라듐이 풍부한 토양을 밀봉된 원통형 시료 용기에 담은 것으로, 검출기 교정에 사용할 12 개의 감마선이 방출된다. 점검 선원의 스펙트럼은 1년 동안 1개월 간격으로 측정하였으며, 스펙트럼에 나타난 감마선 피크들의 특성을 조사하였다. 감마 분광분석계가 정상일 때 라듐과 그 붕괴 생성물에서 3% 이상 방출률을 갖는 감마선들의 피크면적과 반치폭은 77 keV 피크를 제외하고는 각각 표준편차 2%와 3% 이내에서 일정하였다. 따라서 점검 선원은 77 keV부터 2202 keV까지 영역에 있는 10개의 피크를 사용하여 분광분석계의 건전성을 점검하는데 충분한 것으로 판단되었다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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• pp.407-417
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• 2004

본 연구는 우라늄변환시설의 해체과정에서 발생되는 콘크리트 및 구성부품에 대한 알파분광과 감마분광에 대한 방사선계측방법의 타당성을 입증하고자 한다. 우라늄변환시설내의 구성부품 및 내부벽면은 천연우라늄 물질로 오염되어있다. 스테인레스 스틸 파이프와 벽면의 콘크리트의 일부에 대하여 시료를 채취하고 알파분석과 감마분석을 수행하였다. 천연우라늄 시료(AUC)의 측정에서 0.01 Bq/g 이상에서는 알파선 측정결과와 감마선 측정결과가 잘 일치하지만, 0.005 Bq/g의 낮은 농도에서는 감마선 측정결과가 상대적으로 높게 평가된다. 변환공정의 천연우라늄인 $^{238}U$은 $^{214}Pb$, $^{214}Bi$ 와 $^{234}Th$, $^{234m}Pa$을 비교 측정하여 그 농도를 구할 수 있다. 우라늄변환시설의 벽면은 대부분 우라늄으로 오염되어있다. 우라늄변환시설 해체과정에서 발생되는 배경방사능 준위의 폐기물을 감마분광법을 이용하여 계측하여 보수적인 평가 자료로 활용할 수 있다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제40권2호
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• pp.73-78
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• 2015

본 연구에서는 실리콘 광 증배소자(Silicon photomultiplier)와 Ce:GAGG 섬광체 단결정을 이용한 섬광검출기를 제작하고, 감마선 분광특성 분석을 통해 기존에 상용화된 LYSO, CsI:Tl 섬광체와의 분광특성을 비교하였다. 섬광체 단결정의 크기는 $3{\times}3{\times}20mm^3$ 이며 $3{\times}3mm^2$ 실리콘 광 증배소자를 이용하여 섬광검출기를 제작한 후, 표준 감마선원인 $^{133}Ba$, $^{22}Na$, $^{137}Cs$, $^{60}Co$에 대한 에너지 분해능을 각각 측정하고 비교하였다. 그 결과 Ce:GAGG 섬광검출기의 감마선에 대한 에너지 분해능은 $^{133}Ba$ 0.356 MeV에서 13.5%, $^{22}Na$ 0.511 MeV에서 6.9%, $^{137}Cs$ 0.662 MeV에서 5.8% 그리고 $^{60}Co$ 1.33 MeV에서 2.3%의 분광 특성을 확인 할 수 있었다.

• 분석과학
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• 제14권3호
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• pp.212-220
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• 2001

본 연구는 감마선 분광분석법을 이용하여 환경시료에 함유되어 있는 천연방사성 핵종인 라듐($^{226}Ra$) 및 라돈($^{222}Rn$)의 직접분석법의 개발을 목표로 수행되었다. 감마선 분광분석법에 의한 라듐 및 라돈의 분석에서는 주변환경조건에 따라서 변화의 폭이 큰 대기중의 라돈 및 딸핵종에 의한 백그라운드 영향을 소멸시키거나 보정해 주어야만 한다. 본 고에서는 측정함 내부로 질소가스를 흘려주어 측정함 내부를 질소가스 분위기로 바꾸어 줌으로서 대기중의 라돈 및 딸핵종에 의한 불안정한 백그라운드를 소멸시키고자 하였다. 질소가스를 검출기 주위로 흘려주었을 때, 1 MeV 이하의 에너지 영역에 대해서는 80% 그리고 1 MeV 이상에서는 20~50% 정도까지 백그라운드를 감소시킬 수 있었다. 즉, 검출기 주위를 질소분위기로 바꾸어 줌으로서 백그라운드를 소멸, 안정화시킴으로서 검출감도를 약 10배 향상시킬 수 있었다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 추계학술발표회요약집
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• pp.317-317
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• 1998

• 분석과학
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• 제13권6호
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• pp.743-750
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• 2000

라듐 및 라돈과 같은 환경 방사성 핵종의 분석 방법 중 HPGe 검출기를 이용한 감마선 분광 분석법은 대부분 플라스틱 용기를 많이 이용하고 있다. 그러나 플라스틱 용기는 대기 중 라돈 딸 핵종의 흡착에 의해 백그라운드가 증가할 뿐만 아니라 방사 평형 과정에서 생성된 기체 상의 라돈의 손실에 의하여 완전한 방사 평형에 도달하지 않는다는 것이다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 알루미늄 재질의 측정 용기를 제작하였고, 그 특성을 조사하였다. 알루미늄 용기를 이용하여 방사 평형 과정을 조사한 결과, 고체 및 액체 시료 모두 기체 상태의 라돈 손실 없이 라듐과 그 딸핵종들이 측정 용기 안에서 완전한 방사 평형에 도달하는 것을 알았다. 또한 감마선 분광 분석법을 이용한 고체 및 액체 시료 중의 라듐 및 라돈의 비파괴 분석이 가능함을 확인하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제12권2호
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• pp.97-105
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• 2014

HPGe 감마선 검출기를 이용하여 $^{226}Ra$의 방사능을 직접 측정방법의 경우, $^{226}Ra$의 186.21 keV 감마선이 $^{235}U$에서 방출되는 185.7 keV 감마선에 의한 간섭을 받기 때문에 피크면적의 계산에서 반드시 보정이 필요하다. 비록 분해능이 아주 우수한 HPGe 검출기를 사용한다 하더라도 그리고 분광시스템의 채널수를 최대로 늘린다고 할지라도 약 0.5 keV 차이의 두 감마선 피크를 분리해 내기란 현실적으로 어려운 일이다. 본 연구에서는 감마분광분석을 이용한 $^{226}Ra$의 직접 측정방법에 대한 적용성을 평가하기 위하여, 여러 가지 간섭피크 보정들을 이용한 직접 측정방법을 조사하였다. 이를 원료물질 및 공정부산물 시료들에 적용함으로써 직접 측정방법들에서 그 측정 불확도, 직선성 및 적용범위 등을 평가하였다. 최종적으로 방사평형 관계를 이용하여 $^{226}Ra$의 방사능을 측정하는 간접 측정방법으로부터 얻은 $^{214}Pb$ 및 $^{214}Bi$의 결과를 직접 측정방법의 결과와 비교함으로써 최적의 측정방법을 유도하였다.