• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제43권3호
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• pp.85-96
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• 2018

Background: A variety of inorganic scintillators have been developed and improved for use in radiation detection and measurement, and in situ gamma-ray spectrometry in the environment remains an important area in nuclear safety. In order to verify the feasibility of promising scintillators in an actual environment, a performance test is necessary to identify gamma-ray peaks and calculate the radioactivity from their net count rates in peaks. Materials and Methods: Among commercially available scintillators, $LaBr_3(Ce)$ scintillators have so far shown the highest energy resolution when detecting and identifying gamma-rays. However, the intrinsic background of this scintillator type affects efficient application to the environment with a relatively low count rate. An algorithm to subtract the intrinsic background was consequently developed, and the in situ calibration factor at 1 m above ground level was calculated from Monte Carlo simulation in order to determine the radioactivity from the measured net count rate. Results and Discussion: The radioactivity of six natural radionuclides in the environment was evaluated from in situ gamma-ray spectrometry using an $LaBr_3(Ce)$ detector. The results were then compared with those of a portable high purity Ge (HPGe) detector with in situ object counting system (ISOCS) software at the same sites. In addition, the radioactive cesium in the ground of Jeju Island, South Korea, was determined with the same assumption of the source distribution between measurements using two detectors. Conclusion: Good agreement between both detectors was achieved in the in situ gamma-ray spectrometry of natural as well as artificial radionuclides in the ground. This means that an $LaBr_3(Ce)$ detector can produce reliable and stable results of radioactivity in the ground from the measured energy spectrum of incident gamma-rays at 1 m above the ground.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제29권4호
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• pp.251-256
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• 2004

Phoswich 검출기를 제작하기 위하여 무기 섬광체인 CsI(Tl), $CdWO_4(CWO),\;Bi_4Ge_3O_{12}(BGO)$와 $Gd_2SiO_5:Ce(GSO)$의 특성을 연구하였다. CsI(Tl), CWO, BGO 및 GSO 섬광체의 radioluminescence 중심파장은 550 nm, 475 nm, 490 nm 및 440 nm이였고, neutral filter를 사용하여 측정한 CsI(Tl), CWO, BGO 및 GSO 섬광체의 절대광량은 각각 54890 phonon/MeV, 17762 phonon/MeV, 8322 phonon/MeV 및 8932 phonon/MeV이였으며, single photon method로 측정한 형광감쇠시간은 각각 $1.3{\mu}s,\;8.17{\mu}s$, 213 ns 및 37 ns이였다. 플라스틱 섬광체와 CsI(Tl) 섬광체를 사용하여 phoswich 검출기를 제작하였고 PSD(pulse shape discriminator) 방법으로 ${\beta}$ 입자와 ${\gamma}$ 선을 구별하며 각각의 방사선에 대한 파고 스펙트럼을 측정하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제47권4호
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• pp.195-203
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• 2022

Background: The aim of the present study was to determine radioactive concentrations in fertilizers known to contain essential nutrients. Results of this study could be used as basic data to monitor the impact of chemical fertilizers on the environment and public health. Nitrogen fertilizers, calcium fertilizers, sulfur fertilizers, phosphate acid fertilizers, and potassium chloride fertilizers were used in this study. Materials and Methods: Five chemical fertilizers were pulverized, placed in polyethylene containers, and weighed. The time to measure each specimen was set to be 3,600 seconds for a scintillator-based gamma-ray spectroscopy system. Concentration of gamma radionuclide was analyzed based on obtained spectra. At the end of the measurement, the spectrum file was stored and used to calculate radioactive concentrations using a gamma-ray spectrometer software. Results and Discussion: In the nitrogen fertilizer, 3.49 ± 5.71 Bq/kg of ¹³⁷Cs, 34.43 ± 7.61 Bq/kg of ¹³⁴Cs, and 569.16 ± 91.15 of ⁴⁰K were detected whereas ¹³¹I was not detected. In the calcium fertilizer, 5.74 ± 4.40 Bq/kg of ¹³⁷Cs (the highest concentration among all fertilizers), 22.37 ± 5.39 Bq/kg of ¹³⁴Cs, and 433.67 ± 64.24 Bq/kg of ⁴⁰K were detected whereas ¹³¹I was not detected. In the sulfur fertilizer, 347.31 ± 55.73 Bq/kg of ⁴⁰K, 19.42 ± 4.53 Bq/kg of ¹³⁴Cs, 2.21 ± 3.49 of ¹³⁷Cs, and 0.04 ± 0.22 Bq/Kg of ¹³¹I were detected. In the phosphoric acid fertilizer, 70,007.34 ± 844.18 Bq/kg of ⁴⁰K (the highest concentration among all fertilizers) and 46.07 ± 70.40 Bq/kg of ¹³⁴Cs were detected whereas neither ¹³⁷Cs nor ¹³¹I was detected. In the potassium chloride fertilizer, 12,827.92 ± 1542.19 Bq/kg of ⁴⁰K was and 94.76 ± 128.79 Bq/kg of ¹³⁴Cs were detected whereas neither ¹³⁷Cs nor ¹³¹I was detected. The present study examined inorganic fertilizers produced by a single manufacturer. There might be different results according to the country and area from which fertilizers are imported. Further studies about inorganic fertilizers in more detail are needed to create measures to reduce ⁴⁰K. Conclusion: Measures are needed to reduce radiation exposure to ⁴⁰K contained in fertilizers including phosphoric acid and potassium chloride fertilizers.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제28권1호
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• pp.13-17
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• 2005

최근 비파괴검사 현장에서 검사 중 검사장치 내 방사선원의 위치를 확인하지 못하여 방사선 과피폭 사고가 종종 발생하고 있다. 본 연구는 방사선원의 노출여부나 위치 미인지로 인한 방사선 사고를 예방하기 위해 방사선원위치를 감시할 수 있는 섬광필름을 개발하는데 있다. 섬광필름은 방사선 비파괴 검사 장비의 가이드튜브 내에 존재하는 선원의 위치를 육안으로 탐지할 수 있는 신소재이다. 연구를 통해 섬광필름의 발광성능을 평가하고 최적의 필름 설계를 꾀하였다. 필름에 적용된 발광물질은 무기 섬광체를 이용하였고, 다양한 층을 갖는 형태의 필름을 제작하여 성능을 평가하였다. 필름의 발광성능은 광도계를 이용하여 측정하였고, 비파괴 검사장비는 Ir-192 감마선 조사기를 사용하였다. 실험결과, 섬광필름의 발광은 육안으로 선원의 위치를 감시할 수 있었으며, 선원의 이동에 따라서 발광영역도 동시에 이동하면서 형성되었다. 또한, 섬광필름에 반사층을 두는 것은 광 이용률의 증대시켜 발광성능을 높이는 데 매우 효과적이었다. 섬광체와 분산용제의 혼합비에 따라서도 성능변화가 나타났으며, 일반적으로 섬광체의 양이 높을수록 발광성능은 높게 나타났다. 그러나 분산 특성이 변화로 혼합비는 일정 농도 이하로 제한되었다. 섬광체 중에서는 $Gd_2O_2S(Tb)$ 무기섬광체가 가장 높은 발광성능을 보여주었다. 개발된 섬광필름을 비파괴 검사 장비에 적용하게 된다면 방사선종사자에게 보다 안전한 작업환경을 제공할 수 있을 것이다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제5권3호
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• pp.179-188
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• 2007

가압경수로형 원자력발전소의 운영과정에서 발생된 폐수지내 $^{14}C$ 및 $^3H$의 분포특성을 조사하였다. $Na_2^{14}CO_3$ 표준용액을 사용한 $^{14}C$의 회수율 측정결과, 사용한 산의 종류에 관계없이, 3 N-HCl $3\;N-HNO_3,\;3\;N-H_2SO_4$, 주입한 $^{14}C$ 농도 $0.72\;Bq{\sim}460\;Bq$ 범위에서 $81%{\sim}100%$의 회수율을 나타내었다. 같은 장치를 사용하여 HTO 표준용액 증류에 의한 $^3H$의 회수율은 주입한 $^3H$ 농도 $0.60\;Bq{\sim}435\;Bq$ 범위에서 $81%{\sim}101%$ 이었다. 습식산화-산용출법에 의한 폐수지의 $^{14}C$ 및 $^3H$ 동시분리시, $3\;N-H_2SO_4$를 사용했을 때 다른 감마핵종에 의한 방해가 없었으며, $^3H$ 포집액이 섬광제와 잘 혼합되었다. 그러나 3 N-HCl을 사용했을 때 $^3H$ 포집용액에서 $^{60}Co,\;^{134}Cs,\;^{137}Cs$ 및 $^{54}Mn$ 등의 감마핵종이 검출되었다. 또한 Sample Oxidizer에 의한 $^3H$ 포집용액에서도 $^{60}Co,\;^{134}Cs,\;^{137}Cs$ 및 $^{54}Mn$ 등이 검출되었으며, $^{14}C$ 포집용액에서는 $^{134}Cs,\;^{137}Cs$이 검출되었다. 폐수지의 총 $^{14}C$ 함량중 약 70% 이상이 무기 탄소로 확인되었다. 30개 폐수지 시료중 8개 고방사능 폐수지의 $^{14}C$ 및 $^3H$의 평균농도는 각각 $19000\;Bq/g{\pm}41000\;Bq/g,\;670\;Bq/g{\pm}460\;Bq/g$이었으며 22개 저방사능폐수지에서는 각각 $4.2\;Bq/g{\pm}4.3\;Bq/g,\;6.0\;Bq/g{\pm}5.3\;Bq/g$이 검출되었다. 고방사능 폐수지의 평균 $^{14}C/^3H$비는 28로 저방사능 폐수지의 0.70에 비해 높게 나타났으며, $^{14}C$ 및 $^3H$의 농도는 서로 비례하는 경향을 보였다.