• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 추계학술발표회논문집(2)
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• pp.583-589
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• 1996

원자력발전소에서 발생되는 방사성폐기물들은 폐기물형태 및 방사능 농도가 다양하며 영구처분장으로 이송전까지는 발전소내의 임시 저장고에 안전하게 보관, 관리하고 있다. 생성된 폐기물드럼내에는 감마방출핵종을 비롯하여 알파 및 베타방출 핵종들이 균질 또는 비균질하게 존재하고 있으며 방사능의 세기나 폐기물의 특성에 따라 안정화시키거나 압축처리하여 드럼에 담겨져 있기 때문에 일반적인 파괴분석에 의한 화학분석법으로는 작업자의 피폭, 시료의 대표성 선정 및 장시간의 화학처리 시간소요 등으로 핵종분석이 곤란하다. 따라서 본 논문은 일반적으로 감마핵종분석시 흔히 사용하고 있는 고순도게르마늄(HPGe) 검출기를 이용하여 드럼의 감마핵종농도를 분석하는 방법과 장치의 개발에 대해 언급하였으며 알파나 베타핵종과 같이 직접 분석이 곤란한 핵종들은 각 폐기물드럼내에 존재하는 Co-60이나 Cs-137과의 상관관계를 미리 예측한 척도인자 (scaling factor)를 이용하여 간접적으로 구하는 방법을 사용하고 있으나 본 논문에서는 드럼으로부터 감마핵종만을 분석하는 방법에 대해서만 언급하였다. 또한 핵종분석시스템의 최적 운전조건을 도출하기 위해 드럼회전테이블의 속도결정 및 모의드럼을 이용한 방사능측정 등을 통해 핵종 농도 분석시의 오차를 30% 이내로 유지할 수 있었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제17권3호
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• pp.321-328
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• 2019

본 연구에서는 원자력 사고 또는 방사선 비상 시 지표면에 침적될 수 있는 감마선방출 핵종의 방사능을 신속하게 평가하기 위해 이용될 수 있는 NaI(Tl), $LaBr_3$(Ce) 및 $CeBr_3$ 섬광검출기의 성능을 비교 평가하였다. 검출성능은 최소검출가능방사능(MDA, Minimum Detectable Activity)을 통해 평가하였으며, 각 검출기의 지표면 침적 감마선방출 핵종에 대한 검출효율은 수학적 모델링과 점선원을 이용하여 반실험적으로 산출하였다. MDA 평가를 위한 백그라운드 감마선에너지스펙트럼은 비교적 넓고 평탄한 초지에서 측정되었으며, 원자력 사고 시 방출될 수 있는 주요 핵종에 대한 각 검출기의 MDA를 산출하였다. 그 결과 일반 환경방사능 준위에서 지표면 침적 감마핵종에 대한 각 검출기의 MDA 크기는 대체로"NaI(Tl)> $LaBr_3$(Ce)> $CeBr_3$"로 평가되었으며, 백그라운드 준위가 유사한 에너지 영역에서는 분해능이 가장 우수한 $LaBr_3$(Ce)에서 최소 값을 보였다. 이는 관심 핵종의 감마선에너지 영역에 대한 각 검출기의 자체 및 측정 환경 백그라운드, 측정 효율, 그리고 에너지 분해능 특성을 바탕으로 비교 분석되었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.133-138
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• 2018

양성자가속기연구센터(KOMAC)의 100-MeV 양성자 선형가속기에서 생성된 고에너지 양성자를 사용하여 천연 텅스텐과 핵반응을 일으켰다. 핵반응을 통해 생성된 다양한 핵종으로 부터의 감마선은 HPGe 검출기 감마선 분광시스템을 사용하여 측정하였다. 감마선 표준선원은 에너지 교정 및 검출기의 효율 측정에 사용되었다. 측정된 스펙트럼에서 관찰된 감마선을 분석한 결과 방사성 핵종은 $^{167}Re$, $^{178}Re$, $^{179}Re$, $^{180}Re$, $^{181}Re$, $^{182}Re$, $^{184}Re$, $^{172}Ta$, $^{174}Ta$, $^{178}Ta$, $^{182}Ta$, $^{184}Ta$, $^{175}W$, $^{176}W$, $^{177}W$ 및 $^{179}W$ 으로 총 16 종류의 핵종이 생성되었다. 이 연구의 결과는 미래의 핵융합, 천체 물리학 및 핵의학 응용 분야에 적용될 것으로 생각된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.819-824
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• 2019

본 연구에서 서로 다른 양성자 에너지를 사용하여 핵반응에 의해 생성된 감마선의 차이를 통해 고에너지 양성자 Pb(p, nx) 핵반응에서 생성된 동위원소를 식별하는 방법을 제안했다. 한국원자력연구원의 100-M eV 양성자 선형 가속기에서 생성된 고 에너지 양성자를 이용하여 실험을 수행 하였다. 양성자 핵반응을 통해 생성된 다양한 핵종에 의해 생성된 감마선은 HPGe 검출기로 구성된 감마선 분광법 시스템을 사용하여 측정되었습니다. 감마선 표준선원은 감마선 검출기의 정확한 에너지교정 및 효율측정을 위해 사용되었습니다. 제안한 방법을 위하여 동일한 천연 납 시료에 서로 다른 100 및 60 MeV 양성자 에너지빔을 사용하였다. 이 방법은 동일한 시료에서 발생되는 감마선들을 서로 비교함으로써 생성된 핵종들을 확인하는데 매우 효과적임을 알 수 있었다. 이 연구의 결과는 향후 다른 양성자 핵반응 결과를 얻는데도 매우 효과적으로 적용될 것이라 생각된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제34권4호
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• pp.170-175
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• 2009

감마선분광분석법을 이용하여 비상시 환경방사능 모니터링을 수행할 경우 스펙트럼 측정시 해당 시료의 종류에 따른 백그라운드 자료 확보와 이를 활용한 체계적인 핵종확인 과정이 선행되어야 한다. 비상시 환경방사능 모니터링을 고려하여 24시간 동안 포집 후 회화시킨 공기부유진 시료를 HPGe 감마선분광분석 시스템으로 계측하여 감마선에너지 스펙트럼을 얻었으며, 그 스펙트럼에서 보이는 피이크들의 핵종을 판별하기 위해 두 가지 방법 - 1) 반감기 추정 2) 핵자료를 이용한 축차우연동시합성피이크 확인 - 으로 접근하였다. 그 결과로서 공기부유진의 감마선에너지스펙트럼에 대한 핵종판별결과 자료를 산출하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제34권4호
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• pp.190-194
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• 2009

울진원자력발전소 주변의 환경시료 해조류에서 검출된 766 keV 감마선에너지 피크를 여러 연구기관에서 $^{95}Nb$ 핵종에서 방출된 것으로 해석하고 있다. 그러나 원전의 액체폐기물 처리설비의 장치개선으로 $^{95}Nb$ 배출량이 현격히 감소하였음에도 불구하고 지속적으로 환경시료에서 $^{95}Nb$ 핵종이 검출되고 있는 현상에 대해서 보다 더 정밀한 기술적인 검토가 필요하였다. 이에 측정 스펙트럼을 정밀 분석한 결과, 766 keV 감마선에너지 피크와 $^{234}Th-^{234}mPa$ 붕괴 계열의 다른 감마선에너지 피크(63, 92 및 1001 keV)들이 동시에 같이 검출되고 있으며, 이들 4종의 감마선에너지 피크 계수율의 시간에 대한 변화로부터 계산된 반감기가 $^{234}Th-^{234}mPa$ 붕괴 계열의 방사평형시 방사능반감기 24.1 일과 매우 비슷한 값을 나타내었다. 또한 766 keV 와 1001 keV 피크의 상대적인 계수율의 비가 $^{234}mPa$의 감마선방출율의 상대적인 비 0.35와 매우 비슷한 값을 나타내었다. 따라서 이러한 점에서 지금까지 $^{95}Nb$ 핵종에서 방출된 것으로 판단했던 766 keV 감마선에너지 피크는 자연방사성핵종인 $^{234}mPa$ 핵종에서 방출된 것으로 판단된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제4권3호
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• pp.275-284
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• 2006

실제 드럼 내에 존재하는 핵종으로부터 방출되는 감마선을 외부에서 측정하여 그로부터 드럼 내 핵종의 양을 정확하게 분석하기 위해서는 먼저 적절한 교정표준의 선택과 드럼 내 매질의 밀도와 핵종의 분포에 대한 감마선 감쇠보정이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 드림 내 핵종의 분석을 위하여 밀도가 다른 두 개의 모델드럼을 이용하였으며 전송선원으로써는 $^{152}Eu$(10 mCi), 표준선원으로는 혼합선원($^{133}Ba,\;^{137}Cs,\;^{60}Co$)을 이용하였다. 그리고 드럼과 검출기 사이의 거리를 달리하면서 모델드럼 내의 표준선원으로부터 나오는 감마선을 계측하여, 감쇠보정이 되지 않은 이 측정값에 3 종류의 감마선 감쇠보정을 각각 수행하였다. 그 결과 밀도가 낮은 드럼에서의 오차는 10 % 이하이었고, 밀도가 높은 드럼에서의 오차는 25 % 이하이었다. 또한 드럼과 검출기사이의 거리가 근거리(70 cm, 드림구획 : 10 segments)일 때, 오차는 원거리(90 cm, 드럼구획 : 8 segments)에서의 오차보다는 낮았는데 이는 상대적으로 1 segment에 대한 부피차이에 기인한 밀도 측정오차가 낮고 감마선의 산란이 낮았기 때문이다.

• 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.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.282-288
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• 2015

몬테카를로 기법을 기반으로 한 모의실험을 통해 방사성 핵종별 주사기 차폐기구의 재질 및 두께에 대한 차폐분석 결과, 텅스텐, 납, 비스무스와 같이 상대적으로 원자번호가 높은 재질의 경우 거의 모든 핵종에서 가장 높은 차폐효과를 보였다. 그러나 $^{18}F$, $^{67}Ga$, $^{111}In$ 선원의 경우, 차폐두께가 낮은 영역에서 저 원자번호 재질보다 더 높은 에너지를 나타냈으나, 이후 증가된 차폐두께에서는 투과되어 도달하는 감마선이 감소하여 더 낮은 에너지 분포를 나타냈다. 그 외 상대적으로 원자번호가 낮은 재질의 경우 구리, 철, 스테인리스강, 황산바륨의 순서로 에너지가 낮은 분포를 나타냈고, 알루미늄, 플라스틱, 콘크리트, 물의 경우 핵종별로 각기 다른 양상을 나타냈으며, 상대적으로 투과된 감마선의 증가로 전체적으로 높은 에너지 분포를 보여 차폐효과가 떨어지는 것으로 나타냈다.

• 분석과학
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• 제24권6호
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• pp.414-420
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• 2011

본 연구에서는 알파선, 베타선 및 감마선 방출 핵종에 대한 검출기를 선정하여, 방사성 시료의 핵종분석을 위한 방사선 측정 시스템을 연구하고 구성하였다. 그리고 알파, 베타 및 감마 측정 시스템에 대한 검출효율을 교정하였다. 방사선 검출기에 대한 안정도를 확보하기 위해 품질관리 프로그램이 확립되었다. 또한 분석결과에 대한 신뢰도를 확보하기 위해 시료유형에 따른 최소검출방사능을 구하였다.