• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권12호
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• pp.4472-4476
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• 2023

In this study, it has been shown that the true coincidence summing correction factor can be obtained for the first time using the PHITS Monte Carlo program. Determining this correction factor using different methods and tools in each laboratory to increase the possibility of achieving high-efficiency measurement conditions is still popular in gamma-ray spectrometry. By using ¹³³Ba, ¹⁵²Eu, ¹³⁴Cs, and ⁶⁰Co point sources, the true coincidence summing factor was investigated in both near and far counting geometries for 15 different energy values. GESPECOR software was used to validate the results obtained with PHITS. A remarkable agreement was obtained between PHITS and GESPECOR, with a discrepancy of less than 3%. With this study, a new tool has been proposed to obtain the true coincidence summing factor, which is one of the significant correction factors investigated/calculated in gamma-ray spectrometric studies.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제18권1호
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• pp.112-122
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• 2013

Current status of soil contamination with fluorine and its source were investigated. The basic principles and procedures of various techniques for the analysis of fluorine contents in soil and solid phase samples were summarized in this review. Analysis of fluorine in solid matrices can be achieved by two types of techniques: (i) UV/Vis spectrophotometer or ion selective electrode (ISE) analysis after performing appropriate extraction steps and (ii) direct solid analysis. As the former cases, the standard method of Korean ministry of environment, alkali fusion-ISE method, pyrohydrolysis, oxygen bomb combustion, aqua regia digestion-automatic analysis, and sequential extraction-ISE method were introduced. In addition, direct analysis methods (i.e., X-ray fluorescence spectrometry and proton induced gamma-ray emission spectrometry) and atomic spectrometry combining with the equipment for introducing solid phase sample were also reviewed. Fluorine analysis techniques can be reasonably selected through site-specific information such as matrix condition, contamination level, the amount of samples and the principles of various methods for the analysis of fluorine presented in this review.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권5호
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• pp.1754-1759
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• 2022

The activity of gamma-ray emitting nuclides is calculated assuming that each gamma-ray is detected individually; thus, the magnitude of the coincidence summing signal must be considered during activity calculations. Here, the correction factor for the coincidence summing effect was calculated, and the detection efficiencies of two HPGe detectors were compared. The CANBERRA Inc. GC4018 high-purity Ge detector provided an estimate for the peak-to-total ratio using a point source to determine the coincidence summing correction factor. The ORTEC Inc. GEM60 high-purity Ge detector uses EFFTRAN in LVis to obtain the parameters of the detector and source model and the gamma-gamma and gamma-X match estimates, in order to determine the coincidence summing correction factor. Nuclide analyses, radioactivity comparisons, and analyses of reference material samples were performed utilizing certified reference materials to accurately determine the detection efficiencies. For both Co-60 and Y-88, the detection efficiency for a point source increased by an average of at least 12-13%, whereas the detection efficiency determined using LVis increased by an average of at least 13-15%. The calculated radioactivity values of the certified reference material and reference material samples were accurate to within 3% and 6% of the measured values, respectively.

• 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.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제50권6호
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• pp.929-936
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• 2018

A basic characterization of uranium samples was performed using gamma- and X-ray spectroscopy. The studied uranium samples were eight types of certified reference materials with $^{235}U$ enrichments in the range of 1-97%, and the measurements were performed over 24 h using a high-resolution and high-purity planar germanium detector. A general peak analysis of the spectrum and the $XK_{\alpha}$ region of the uranium spectra was carried out by using HyperGam and HyperGam-U, respectively. The standard reference sources were used to calibrate the spectroscopy system. To obtain the absolute detection efficiency, an effective solid angle code, EXVol, was run for each sample. Hence, the peak activities and isotopic activities were determined, and then, the total U content and $^{234}U$, $^{235}U$, and $^{238}U$ isotopic contents were determined and compared with those of the certified reference values. A new method to determine the model age based on the ratio of the activities of $^{223}Ra$ and $^{235}U$ in the sample was studied, and the model age was compared with the known true age. In summary, the present study developed a method for basic characterization of uranium samples by nondestructive gamma-ray spectrometry in 24 h and to obtain information on the sample age.

• 분석과학
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• 제18권1호
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• pp.5-12
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• 2005

고정밀 전자소자의 오동작의 한 원인인 soft error는 원료물질에 함유된 U, Th과 같은 알파방출 불순물로 알려져 있으며 전자소자의 소형화, 고집적화에 따라서 이들 불순물의 규제함량은 기존의 분석법으로는 불가능할 정도로 낮아지고 있다. 연구의 목적은 다양한 전자소자의 밀봉소재로 사용되는 EMC (epoxy molding compound)의 주 원료인 고순도 실리카에 함유되어 있는 U, Th을 고감도 (ng/g이하)로 분석할 수 있는 방사화분석법과 감마선분광분석법의 개발이다. 지금까지 방사화분석법에 이용하던 PTS (pneumatic transfer system) 중성자 조사 설비로는 산업계에서 요구하는 분석 감도를 충족시킬 수 없기 때문에 의약용 혹은 산업용 RI 생산에 주로 사용되고 있는 HTS (Hydraulic transfer system) 중성자 조사 설비를 이용한 방사화분석 조건을 확립하였다. 또한, 공기중 라돈 ($^{222}Rn$)과 자핵종 (progenies)에 의한 불안정한 바탕방사능은 분석의 감도는 물론 정확도를 저하시키는 주 요인으로 작용하므로 질소가스 유입시스템을 제작하여 라돈에 의한 바탕방사능을 소멸 혹은 안정화시켰다. 그 결과 U과 Th의 분석한계를 각각 0.1 ng/g, 0.01 ng/g까지 낮출 수 있었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제10권2호
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• pp.96-108
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• 1985

감마선분광분석 및 열형광선량측정법에 의한 자연환경방사선의 선량해석에 관한 연구를 1984년 10월부터 약 1년간에 걸쳐 충남대학교 대덕캠퍼스내의 1만 $m^2$ 규모의 평면개활지에서 수행하였다. 이 연구에서 사용한 검출기는 3'${\phi}{\times}$3' NaI(T1) 섬광계수기(閃光計數器)와 plastic 에 밀봉하여 금속판에 압착 처리한 chip 과 Teflon-disk 로된 2종의 LiF TLD 였다. 실측실험으로는 3회에 걸친 24시간 cycle의 in-situ spectrometry 와 2회의 3개월 cycle 과 1회의 1개월 cycle에 걸친 TLD field dosimetry를 수행하였다. 측정한 모든 spectrum은 G(E)연산자법에 의하여 조사선량율(照射線量率)로 환산하였고 그 결과로부터 환경 방사선의 지설성분(地設成分)을 산출하였다. 결과(結果)에 의하면 spectrometry로 구한 조사선량율이 평균 $(10.54{\pm}2.96){\mu}R/hr$, TLD chip으로 측정해석한 값은 $(12.0{\pm}3.4){\mu}R/hr$, disk에서 얻은 값이 $(11.0{\pm}3.6){\mu}R/hr$로 오차범위 안에서 매우 좋은 일치를 보이고 있다. 그러나 감마선분광분석에 의한 자연방사선의 일변화(日變化)에는 가끔 심한동요가 관측되었다. 정확한 환경방사선량해석을 위하여 감마선분광분석과 TLD의 적절한 동시 배합사용이 바람직 하며, 보다 고감도의 TLD에 관한 연구와 국제비교등을 통한 선량평가의 정도향상(精度向上)을 위한 보다 깊이 있는 연구가 필요하다는 결론(結論)에 도달하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제40권1호
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• pp.93-98
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• 2008

Several adhesive tapes have been studied in terms of their suitability for securing gold wires into positions for neutron flux measurements in the reactor core and irradiation facilities surrounding the core of the Open Pool Australian Light water (OPAL) reactor. Gamma ray spectrometry has been performed on each irradiated tape in order to identify and quantify activated components. Numerous metallic impurities have been identified in all tapes. Calculations relating to both the effective neutron shielding properties of the tapes and the error in measurement of the $^{198}Au$ activity caused by superfluous activity due to residual tape have been made. The most important identified effects were the prolonged cooling times required before safe enough levels of radioactivity to allow handling were reached, and extra activity caused by residual tape when measured with an ionisation chamber. Knowledge of the most suitable tape can allow a minimal contribution due to these effects, and the use of gamma spectrometry in preference to ionisation chamber measurements of the flux wires is shown to make all systematic errors due to the tape completely negligible.

• 지구물리와물리탐사
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• 제24권1호
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• pp.20-27
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• 2021

암석의 열생산율은 구성 광물 내 방사성 동위원소의 방사성 붕괴와 감마선 방출에 의한 열에너지에 기인하며, 그 크기는 주요 방사성 동위원소인 U, Th, K의 함량에 지배적이다. 그러므로 암반의 열생산율은 암석의 밀도와 주요 동위원소의 함량에 기반해 평가할 수 있다. 심부 암반의 열생산율 평가에 필요한 방사성 동위원소의 농도는 시추공에서 회수된 암추 또는 암편에 대한 질량분석을 통해 파악할 수 있는데, 대심도 시추공의 경우 요구되는 분석량과 그에 따른 시간 및 비용의 문제로 적용이 제한적일 수 밖에 없다. 시추공을 대상으로 하는 물리검층 중 암반의 감마선 스펙트럼으로부터 U, Th, K의 함량을 유추할 수 있는 기술이 있지만, 열생산율 평가를 위해 별개의 밀도검층 자료를 필요로 하며, 상용화된 장비의 적용 심도 또한 아직은 제한적이다. 이에 대한 대안으로 시추공 암반이 방출하는 감마선의 강도를 측정하는 자연 감마선 검층 결과로부터 열생산율을 유추하는 방법이 제안된 바 있으며, 국내외에서 비교적 쉽게 암반의 열생산율을 평가할 수 있는 방법으로 사용되고 있다. 본 기술보고에서는 국내 상용화된 대심도 시추공 물리검층 장비 및 기술을 활용해 감마선 검층 기반의 열생산율 평가 기법을 개발하고, 국내 약 2 km 깊이의 대심도 시추공에 대한 적용 및 검증 사례를 소개하고자 한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권6호
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• pp.1638-1649
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• 2019

Top soil samples across the state of Kuwait numering ninety were collected and analysed using gamma-ray spectrometry, to evaluate the elemental concentration of $^{238}U$, $^{232}Th$ and $^{40}K$ and their depletion/enrichment. Results of elemental concentration ranges from 0.48 to 2.61 mg/kg, 0.87-5.23 mg/kg, and 0.24-2.23%, with a mean values of 1.39 mg/kg, 3.47 mg/kg, and 1.18%, for the $^{238}U$, $^{232}Th$ and $^{40}K$, respectively. Further analysis was conducted amongst the five identified soil types, i.e. Aquisalids (S1), Calcigypsids (S2), Petrocalcids (S3), Petrogypsids (S4), and torripsamment (S5). The highest radioactivity concentrations from both uranium and thorium were recorded in the S2 (Calcigypsids) soil, with a value of 1.71 (mg/kg) and 4.45 (mg/kg), respectively. Minimum and maximum values of $^{40}K$ are 1.1(%) and 1.27(%) and is prevalent in Aquisalids (S1) and Petrocalcids (S3) soil types, respectively. Ratios of elemental concentration for $^{232}Th/^{238}U$, $^{40}K/^{238}U$, $^{40}K/^{232}Th$ across the soil types are 2.53, 0.09 and 0.03, with a correlation coefficient of 0.92, 0.34, and 0.38, respectively. A progressively higher $^{232}Th/^{238}U$ ratio is observed moving south-wards, indicating lower $^{238}U$ content in soils from the south relative to the northern part. Overall results indicate Kuwait to be relatively an area with low level of natural radioactivity.