• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권11호
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• pp.4039-4047
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• 2023

This contribution describes the application of HPGe detector for the airborne quantitative analysis. The hardware of the airborne HPGe system was designed from the commercial components with only exception of the newly designed AirHPGeSpec special software to control, measure and process the data. The system was calibrated for the local air kerma rates measured on helicopter board and its conversion to the air kerma rates at 1 m above the ground was proposed. Two examples of the air kerma rates measured over the former uranium mining areas are presented and compared with the results of other airborne system on the board. This airborne HPGe system could be also used for measuring the surface activities in a radiation event. The nuclides of ¹³¹I, ¹³²Te - ¹³²I, ¹³³I, ¹³⁴I, ¹³⁵I, ¹³⁷Cs, ¹³⁴Cs, ⁸⁸Rb and ¹⁰³Ru were selected from possible nuclear power plant emergency scenarios. The Monte Carlo simulation was used to calculate HPGe detector efficiencies for the flight altitudes from 25 to 300 m for the energies from 300 keV to 3 MeV of the nuclides in question. Also, the detection limits according to the Currie method as well as ISO 11929-2010 for selected nuclides are presented.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제39권1호
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• pp.54-60
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• 2014

IAEA는 핵물질 계량 관리 검사를 위해 다양한 방사선 검출기를 사용하고 있다. 주로 HPGe, NaI(Tl), CZT 등이 사용되며, 정확한 측정이 요구되는 검사에는 고분해능 HPGe 검출기 활용도가 높다. HPGe 검출기는 추가적인 냉각장치로 인하여 부피가 크고 무거우며, 사용하기 전에 충분히 냉각시켜야 하기 때문에 측정의 준비 시간이 많이 걸린다는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 가볍고 짧은 사용 전 냉각이 요구되는 휴대형 HPGe가 개발되었다. 본 논문은 개발된 휴대형 HPGe 검출기 시제품을 실제 IAEA 사찰 현장에 적용하여 얻은 성능평가 결과를 기술한다. 휴대형 HPGe로 얻은 방사선 스펙트럼은 핵물질 종류와 농축도에 따라 다른 특징을 보였고, 또한 $^{235}U$과 $^{238}U$의 붕괴 계열에서 방출되는 감마선 및 우라늄의 특성 x-선 차이도 확인할 수 있었다. 그리고 휴대형 HPGe 검출기 시제품으로 측정한 농축도는 핵물질 종류에 따라 실제값과 9 ~ 27%의 상대적 오차를 보였다. 휴대형이라는 소형 검출기의 한계 때문에 일부 핵물질은 IAEA에서 요구하는 정확도를 만족시키지 못하는 경우도 있었지만 향후 추가적인 연구의 수행으로 이러한 문제점은 해결 가능할 것으로 판단된다. 본 논문은 새로운 휴대형 HPGe 검출기를 안전조치에 적용한 사례와 측정한 스펙트럼을 농축도 분석 코드로 분석한 결과를 다룬다. 따라서 국내 원자력시설의 우라늄 농축도 검증을 위한 IAEA 안전조치 사찰 결과를 분석한 논문이 별로 발표되지 않은 상황에서, 본 논문은 안전조치 검사 결과 분석에도 유익할 것으로 판단된다. 개발된 방사선 검출기의 개선 사항도 함께 논의하였으므로 향후 관련 분야 방사선 검출기 개발에도 기여할 것으로 예상된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제32권1호
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• pp.9-13
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• 2007

원통형 용기에 담긴 액체 혼합선원의 HPGe 검출기 교정용 스펙트럼으로부터 스펙트럼 분석 교육을 위한 모사 스펙트럼을 개발하였다. 모사 스펙트럼은 측정된 스펙트럼으로부터 피크를 분리한 후, 채널별 계수들의 변동이 제거된 스펙트럼을 결합한 것이다. 모사 스펙트럼의 통계적 변동은 Box-Muller 함수로 만들었다. 이 스펙트럼은 18개의 피크를 포함하고 있다. 각 피크의 중심 위치 및 면적 등은 정확하게 정의되었다. 개발된 스펙트럼은 교정용 스펙트럼, 시료 스펙트럼, 백그라운드 스펙트럼 그리고 기하학적 및 동시합성 보정을 위한 스펙트럼이다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2003년도 춘계학술발표대회 요약집
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• pp.362.1-362.1
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• 2003

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2002년도 추계학술발표회요약집
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• pp.375.1-375
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• 2002

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제35권3호
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• pp.234-242
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• 2003

The full energy peak efficiency of a hyper pure germanium (HPGe) detector was calibrated in a wide energy range from 0.06 to 11 MeV. Both the experimental technique and the Monte Carlo method were used for the efficiency calibration. The measurement was performed using the standard radioisotopes in the low energy region of $60{\sim}1408$ keV, which was further extended up to 11 MeV by using the $^{14}N(n,r)\;and\;^{35}Cl(n,r)$ reactions. The GEANT Monte Carlo code was used for efficiency calculation. The calculated efficiency had the same dependency on the r-ray energy with the measurement, and the discrepancy between the calculation and the measurement was minimized by fine-tuning of the detector geometry. From the calculated result, the efficiency curve of the HPGe detector was reliably determined particularly in the high energy region above several MeV, where the number of measured efficiency points is relatively small despite the wide energy region. The calculated efficiency agreed with the measurement within about $7\%$. In addition to the efficiency calculation, the origin of the local minimum near 600 keV on the efficiency curve was analyzed as a general characteristics of a HPGe detector.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제4권2호
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• pp.27-36
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• 1993

$^{152}$Eu 핵종의 방출하는 21개의 감마선을 써서 120 keV에서 1500keV까지의 범위에서 입사감마광자의 에너지에 따라 변하는 HPGe 검출기의 상대효율을 측정하고 이것을 비교적 잘 재현할 수 있는 반경험적인 식을 결정하였으며 이 두 결과를 Monte Carlo simulation에 의한 계산 결과와도 비교하였다.

• 대한방사선방어학회:학술대회논문집
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• 대한방사선방어학회 2009년도 춘계 학술발표
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• pp.130-131
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• 2009

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• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2001년도 추계학술발표회요약집
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• pp.319.1-319
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• 2001

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2001년도 추계학술발표회요약집
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• pp.318.1-318
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• 2001