완두유묘의 자엽 및 뿌리조직중 탄소-14 방사능을 Liquid scintillation counter로 신속히 측정하는 새로운 방법에 관하여 실험하였다. 식물조직을 액체공기에 처리하여 분쇄한 다음 Gel phosphor에 헌탁시켜, Liquid scintillation counter로 측정하였다. 이시료에 다시 내부표준물질을 가한 다음 계측효율을 구하여 Apparent absolute activity를 얻었다. 이렇게 얻은 헌탁시료의 절대방사능은 자기 흡수현상 때문에, 따로 Flask combustion 방법으로 구한 절대방사능 보다는 낮았으나, 항상 비례하였다. 따라서 동일한 실험조건하에서 상술한 비율을 얻으면, 완두조직중 탄소-14의 점대방사능은, 비교적 간편한 헌탁측정(suspension counting) 만으로 가능하였다. 본방법은 완두 외에 다른 식물조직중 탄소-14 분석에도 쓰일 수 있다.
한국원자력연구원 새빛연료과학동의 굴뚝에서 대기로 방출되는 배기의 방사능을 측정, 분석 및 평가하였다. 동 시설에서는 연구용원자로 하나로의 핵연료를 생산하는 외에 첨단 핵연료를 연구하고 있으며 환경을 보호하기 위하여 시설외부로 방출되는 굴뚝배기 방사능 감시기를 연속 가동하고 있다. 2008년 1월 $\sim$ 3월동안 굴뚝배기 방사능 감시기의 밀리포어 집진+CY8필터에 포집된 방사능과 핵종을 정기적으로 측정하고 핵종을 분석한 결과, 천연방사성 핵종인 라돈($^{222}Rn$)과 토론($^{220}Rn$)의 단 반감기의 딸핵종들 및 40K이 미량으로 검출되었으나 72시간 이내에 계측기의 최소검출방사능(MDA) 이하로 붕괴하였으며 우라늄 핵종은 검출되지않았다. 이로서 한국원자력연구원 새빛연료과학동으로부터 우라늄 핵종은 대기중으로 방출되지 않는 것으로 평가되었다.
갑상샘 섭취율 측정을 위해 과산화테크네슘을 사용하고 있다. 대퇴부의 배후방사능 측정 시 무릎에서 골반 쪽으로 10 cm 위의 위치에서 검출기와 대퇴부의 거리를 20 cm, 25 cm 위치에서 병원들마다 서로 다른 거리에서 측정하고 있다. 두 거리에서 갑상샘 섭취율 측정을 정량 분석하여 갑상샘 섭취율을 구함에 있어서 유효성의 차이를 연구 하고자 하였다. 결과로써 50명의 대퇴부 20 cm에서 측정한 평균 갑상샘 섭취율은 3.532±4.312%로 나타났으며 25 cm에서 측정한 평균 갑상샘 섭취율은 3.680±4.304%로 나타났다. 갑상샘 섭취율 검사 결과를 통하여 20 cm 거리에서 측정된 대퇴부의 배후방사능 값이 상대적으로 25 cm 거리에서 측정된 배후방사능 값 보다 높게 측정되어 결과적으로 갑상샘 섭취율이 0.148% 낮게 나왔으며 배후방사능 측정을 위한 일정한 거리에서의 측정이 중요하다고 판단된다.
원형방사상편향의 기록방식을 이용한 방사선계측장치로서 그 장치내용과 계측에의 응용례를 기술하였다. 장치의 전자관회로에 있어서 특수한 승산회로를 안출하므로써 원형시간축 뿐만 아니라 그 위에 나타난 펄스의 직선성도 잘 고려되었다. 논리회로에 의해서 1싸이클동안만 밝게하고 다음의 수사이클 동안을 어둡게 하므로써 방사선에 의한 랜돔 펄스를 원형시간축상에 나타내어 이것을 사진으로 기록할 수 있게 하였다. 본장치는 단수명핵종의 감리곡선과 그 파고분포곡선을 얻는데 적당한 것이다.
폐부하량 측정에 사용되는 폐 카운터의 교정시 폐내 방사능의 균일분포 가정은 폐부하량 측정결과에 영향을 줄 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 균일분포 가정에 따른 측정오차를 평가하기 위해 몬데칼로시뮬레이션을 통해 분포패턴에 따른 계측효율을 구해 이률 비교·분석하였다. 그 결과 균일분포 패턴에 비해 17 keV에서 1.39배, 60 keV에서 1.14배, 185 keV에서 1.12배 까지 폐부하량이 과대평가되는 것으로 밝혀졌다 균일분포를 가정하더라도 문제가 될 정도로 과대평가가 되지 않음을 알 수 있었다. 반면, 과소평가는 17keV에서 50.2배, 60 keV에서 3.6배, 185 keV에서 2.7배 까지 나타나, 에너지가 작을수록 균일분포에 의한 교정에 문제의 심각성이 있는 것으로 보였다.
원전 안전등급 계측제어계통이 디지털화 되고 있으나 안전계통을 소프트웨어로 구현하는 과정에는 소프트웨어 공통모드고장(Common Mode Failure)과 같은 위험 요소가 존재한다. 일반 산업체와는 달리 원전에서 발생하는 사고는 일반 공중에게 방사능 누출 가능성을 내재하고 있어 디지털 안전계통은 원자로를 안전하게 정지시키는 것을 보장하고, 방사능이 누출되는 사고에 대해서도 그 피해를 최소화시키거나 방지할 수 있는 기능을 확보해야 한다. 이와 같은 원전 안전계통 디지털화의 성공과 원전의 안전성을 확보하기 위해서는 소프트웨어 신뢰성과 안전성 확보가 관건이며 안전-필수 소프트웨어 검증 기술개발이 절실히 요구된다. 본 기고에서는 원전 디지털 안전-필수 소프트웨어에 대한 개발방법과 규제요건, 규제방법 및 규제대처방법 등에서 공통적으로 고려해야 할 안전-필수 소프트웨어 개발 및 검증의 기술적 측면과 안전-필수 소프트웨어의 개발 및 검증의 각 단계에 대해서 기술한다.
Activity가 20만 dpm인 고상 $^3H$ 표준선원을 사용하여 액체섬광계수기에 대한 교정을 수행할 경우 환경시료와는 Activity 및 Geometry 차이가 존재하고, 계측조건 차이로 인해 많은 불확실성이 존재할 수 있지만 이에 대한 연구결과가 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 민감도분석을 통해 최적의 계측조건을 도출한 후 그 결과에 근거하여 Geometry 및 Activity 차이에 의한 영향을 정량적으로 평가하였고, 각 항목에 의한 영향이 나타날 경우 추가실험을 통해 원인을 규명하였다. 계측 결과에 대한 검증을 수행하기 위해 Chi-square test와 방사능오차분석을 수행하였고, 민감도분석 결과 본 연구에서 제안한 방법이 기존 방법에 비해 $1{\sim}3%$정도 오차가 감소하였다. 방사능오차분석 결과 Activity 차이에 의한 영향은 무시할 수 있었지만 Geometry 차이에 의한 영향이 크게 나타났고, 이에 대한 원인을 규명한 결과 비수용성인 플라스틱용기는 반사체 역할을 하였고, Activity가 높을수록 플라스틱에 의한 영향은 무시할 수 있었으며, 선원형태 차이에 의한 영향이 지배적인 것으로 나타났다.
공기시료채칩 종료후 공기여과지에 채집된 시료중 방사능을 일정한 시간구간을 두어 계측함으로써 얻은 붕괴곡선을 이론적 방법에 의하여 분석할 수 있는 간단한 방법을 개발하였으며, 이 방법을 이용하여 라돈 붕괴생성물 각각의 공기중 방사능 농도를 결정하였다. 라돈 붕괴생성물 각 핵종의 방사능 농도는 알파붕괴, 시료채집시간, 그리고 수치계수의 함수로 표시된 방정식으로 부터 얻었다. 그리고 대기중 라돈 붕괴생성물 개개의 방사평형상태도 또한 조사하였다. TRIGA Mark-III 원자로실내에서 채집한 공기시료는 상당히 비평형상태에 있었다. 라돈 붕괴생성물들 간의 방사성 불평형의 정도는 공기와류조건과 관련된 공기시료 채집시간에 따라 상당히 달라지는 것같았다. 본 연구 결과에서 얻은 자료는 인체 내부방사선 피폭선량평가와 기체 방사성 물질 방출감시기 교정에 유용한 기초자료가될 것이 확실하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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