국내 의료기관의 방사성옥소(I-131) 사용과 관련하여 배수 중 방사능농도가 원자력안전법의 허용치를 초과한 사례가 발견되어, 원인 분석 및 배수 중 방사능농도 분석을 통해 주변 환경 공공수역에 대한 관계를 평가하여 유용성에 대해 알아보고자 한다. 2014년 11월 1일부터 2015년 4월 30일까지 6개월에 걸쳐 국내 20개 병원을 대상으로 하였다. 장비는 HpGe 감마선 분광 측정기(Canberra DSA1000)를 사용하였으며, 분석방법으로는 GENIE-2000 Analysis을 이용하여 방사성옥소의 배수 중 방사능농도를 측정하여 비교 분석하였다. 연구 결과, 7개 기관이 I-131 배수 중 배출관리 기준을 초과하였음을 확인하였으며, 20개 병원의 평균 배수 중 방사능 농도는 $4.21E+4 Bq/m^3$로 나타났다. 방사능농도가 높은 병원의 특징으로는 I-131을 이용한 다수의 외래환자 진료 건수, 외래전용 화장실의 부재로 확인되었다. I-131 whole body scan 전 반드시 소변을 보게 하는 과정에서 체내에 잔류한 I-131이 배출되는 것으로 판단된다. 공공수역 내 배수 중 방사능 농도가 초과 검출되는 원인으로는 진료용 방사성옥소라 판단되며, 저용량 투여환자 외래전용 화장실 설치와 안전관리 지침서 제공 및 교육 강화의 중요성을 확인할 수 있었다. 또한 배수 중 배출관리기준과 관련하여 법적, 제도적 관리 체계 구축이 필요할 것으로 사료된다.
루미네선스 연대측정법은 자연계에 일반적으로 존재하는 석영과 장석 같은 무기결정 내에 축적된 루미네선스가 주위 환경방사능과 상관관계에 있어 축적된 루미네선스를 자연선량계로 이용할 수 있음을 전제로 한다. 이 연구에서는 청동기시대 전기 유적인 충남 아산 명암리 유적과 충북 진천 사양리 유적에서 발굴된 토기와 화덕자리 시료를 광 여기 루미네선스 연대측정법으로 연대를 계산하였고 그 결과들을 고고학적인 견해와 비교하였다. 산출된 연대는 고고학적 연대와 잘 일치하였다. 그러므로 광 여기 루미네선스 연대측정법은 앞으로 고고학 유물의 연대측정에 크게 기여할 것으로 판단된다.
검출기의 구조를 PENELOPE의 코드를 사용하여 전산모사 하였다. 표준혼합시료(450, 1,000 ml)를 사용하여 다양한 밀도와 높이에 따른 저에너지(59.54 keV)부터 고 에너지(1,836.05)에 대한 측정효율과 PENELOPE 전산모사에서 구한 효율을 비교하였으며, 또한 자체흡수에 대한 효율을 보정하여 다양한 환경시료에 적용하여 검출하한치를 알아보고자 한다. 표준혼합선원의 전체에너지 피크효율 값을 적용하여 높이에 따른 효율변화를 측정치와 PENELOPE의 전산모사 값과 비교하였다. 여기서 구한 값들을 자체흡수 보정하여 구한 효율을 실제 환경시료에 적용하여 검출하한치 값들을 구하였다. 밀도보정인자는 밀도가 $0.4g/cm^3$에서 241Am(59.54 keV)의 밀도보정인자는 1.15, PENELOPE 전산모사에서는 1.153, 137CS(661.66 keV) 에서는 $1.06g/cm^3$, PENELOPE 전산모사에서는 1.064, 88Y(1,836.04 keV)에 대한 밀도보정인자는 1.03, PENELOPE 전산모사에서는 1.033으로 불확도는 1% 이내에서 잘 일치함을 확인하였다. 환경 시료의 밀도에 따른 방사능 농도는 시료량이 많을수록, 측정시간이 증가할수록 MDA(Minimum Detectable Activity) 값이 감소함을 확인할 수 있었다.
지표하에서 방출되는 토양기체중의 라돈농도 측정은 환경방사능, 우라늄탐색, 지진예지 등에 관한 연구에 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 초산 셀룰로우즈(LR115-Type2와 CA80-15, Kodak $Path\'{e}$)와 CR-39의 플라스틱 비적검출기를 부착한 라돈컵을 제작하여 경북일원에서의 토양기체중 라돈농도를 측정하였다. 제작한 라돈컵내에는 일정량의 $CaSO_4$를 건조제로 사용하여 플라스틱 검출기에 미치는 습기의 영향을 감소시켰으며, 라돈컵의 라돈검출 환산인자는 $1tr/cm^2{\cdot}30days=1.2{\times}1.0^{-2}pCi/l$였다. 1981년 1월부터 1982년 2월 사이의 대구에서의 평균 라돈농도는 39.1pCi/l였다. 한편 1981년 8월부터 1982년 2월 사이의 대구, 안강, 경주, 포항, 청하, 안동에서의 평균 라돈농도는 각각 31.8pCi/l, 124.5pCi/l, 127.0pCi/l, 79.1pCi/l, 144.4pCi/l, 70.9pCi/l였으며, 이 결과를 TLD에 의한 환경방사능 측정치와 비교하였다.
In order to protect inhabitans' health and to collect data for prediction of the effcts from accidental emission of rasioactive materials from nuclear power plant, exposed dose rate be monitored within the limit dose rate. This research was carried out to investigate the accumulation of environmental radioactivity around Younggwang Nuclear Power Plant, and to infer and in infer and assay the additional exposed dose rate of inhabitants in Younggwang site from the operation of nuclear plant operation. External radiation dose rate, radiation environmental samples, and exposed dose rate of inhabitants in Younggwang site were investigated for estimaing environment activity in the vicinity of the nuclear power plant area. For the external radiation dose rate, the result showed that range of normal variation was found and any artificial radioisotope was not deteted in the analysis of environmental samples. Exposed dose rate of inhabitants was lower than 0.4% of the limit value of ICRP and it may be concluded that there was no effect on inhabitants and environment from the operation of nuclear power plant.
환경시료 및 Swipe시료에서 방출되는 감마선을 측정 분석하기 위하여 극저준위 백그라운드 감마선 측정시스템을 설치하였다. 본 측정시스템은 백그라운드를 저감하기 위해 극저방사능 물질로 구성된 수동적 차폐방법, 우주선 영향을 차단하기 위한 역동시 측정법, 그리고 공기중 방사성 핵종인 라돈가스를 시스템 내부에서 제거하는 방법 등을 적용하고 있다. 적용된 백그라운드 저감법에 대한 성능시험 결과, 실험실 조건의 백그라운드 준위가 관심 대상 에너지 영역($50\;keV{\sim}2\;MeV$)에서 $10^{-2}$ order 정도로 저감되었다. 그리고 미신고 핵활동을 탐지하기 위한 관심 대상 핵종의 감마선 에너지 영역에서 평가된 시스템의 최소검출하한(MDA)값은 환경시료 분석에 적합한 것으로 평가되었다. 그러나 저에너지 영역에서는 여전히 우주선에 의한 중성자 영향이 백그라운드 요인으로 작용하고 있는 것으로 분석되었다.
액체시료 중 89Sr와 90Sr을 자동핵종분리장치를 이용하여 Sr-resin으로 분리-정제하고, 액체섬광계수기(LSC)로 동시 분석하는 방법을 연구하였다. 액체시료 0.5 kg 중 방사성스트론튬을 탄산염 형태로 농축하고, Sr-resin 2 mL (Bed volume)으로 분리하였다. 유량이 최대 1 mL min-1까지 가능한 중력법과, 유량 2 mL min-1, 4 mL min-1 조건에서, Sr과 방해이온들의 거동을 평가하였다. LSC를 이용해 섬광용액을 혼합하지 않은 Cerenkov mode와, 섬광용액을 혼합한 Scintillation mode에서 측정한 결과를 이용해 정제된 89Sr와 90Sr의 방사능을 동시에 분석하였다. 표준선원을 이용해 90Sr/89Sr의 방사능 비가 1:1, 1:2, 1:5 되도록 탈염수를 이용해 모의시료를 준비하였고, 89Sr 방사능은 0.5~10 Bq kg-1, 90Sr 방사능은 0.5~50 Bq kg-1의 범위이다. Sr의 회수율은 68~94 %이고, 89Sr의 상대편의는 -5~20 %, 90Sr 방사능의 상대편의는 -10~10 %로 나타났다.
대기 화산 모형은 유독 화학 물질이나 방사능 물질 누출 사고시, 방재 대응에 매우 중요한 도구로 사용될 수 있다. 이런 목적을 위해 미국, 유럽 등에서는 1980년을 전후하여 모형 체계 개발에 착수하였고, 현재는 실용화되어 현업에서 운용되고 있다(Lee, et. al, 1997; J. Ehrhardt, 1998). 국내에서는 원자력 안전 기술원을 중심으로 원자력 발전소 주변 반경 십여 km지역에 위치한 기상청의 자동 종합 기상 측정 장치(AWS, Automatic Weather Station)의 실측 바람장을 기반으로 확산 예측을 수행할 수 있는 시스템을 운용하고 있다(원자력안전기술원, 1999).(중략)
감마선 분광법을 이용하여 금강유역에 분포되어 있는 7개 기반암 지역 토양의 자연방사능 특성을 조사하였다. 우라늄계열 $^{226}$Ra, 토륨계열의 $^{228}$Ac과 비계열 핵종인 $^{40}$K와 같은 대표적인 자연방사성핵종(naturally occurring radioactive nuclide)의 비방사능 (specific activity:SA, Bq/kg)을 측정하고 비방사능 비(specific activity ratio:SAR)를 산출하여 기반암에 다른 토양에 대한 자연방사능 특성을 분석하였다. 7개 기반암지역 41지점 토양에서의 SA값은 $^{226}$Ra의 경우는 26.7-485(74.2 ${\pm}$ 72.2)Bq/kg, $^{228}$Ac은 30.9-157(90.7${\pm}$32.7) Bq/kg, 그리고 $^{40}$K는 203-1588(990${\pm}$203)Bq/kg으로 나타났다. 기반암 특성별 가장 큰 차이를 보이는 핵종은 $^{226}$Ra이었으며 특히 캠브리아기 변성퇴적암 기원의 한 지점에서는 485Bq/kg으로 평균값이 74.2Bq/kg인 다른지점들의 토양과 큰 차이를 보이고 있다. $^{226}$Ra보다는 적지만 $^{228}$ Ac의 SA값도 기반암에 다라서 다소 특성을 보이고 있었으나, $^{40}$K의 SA값의 경우는 특이한 차이가 없는 것으로 나타났다. 세 핵종간의 SAR은 $^{226}$Ra/$^{228}$Ac은 0.343-6.11(0.865${\pm}$0.883), $^{226}$Ra/$^{40}$K는 0.0258-0.759(0.0814${\pm}$0.1117),그리고 $^{228}$Ac/$^{40}$K는 0.0373-0.178(0.0945${\pm}$0.0373)로 세 핵종의 SA 특성에서 예견할 수 있었던 것과 같이 $^{226}$Ra/$^{228}$Ac, $^{226}$Ra/$^{40}$K의 SAR 특성은 토양에 다라서 얼마간 보이는 반면 $^{228}$Ac/$^{40}$K는 별다른 특성을 보이지 않았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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