• 제목/요약/키워드: radioactive ray

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GC/MS를 이용한 DHOA의 방사선 분해생성물 분석 (Determination of Radiolysis Produce of DHOA by GC/MS)

  • 양한범;이일희;임재관;정동용;김광욱;김종승
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.17-23
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    • 2009
  • 방사성 액체폐기물에 함유되어 있는 우라늄의 추출제 또는 아미드 (amide) 화합물 추출제를 사용한 용매추출계에서 제 3상 생성 방지제로 사용되는 dihexyloctanamide(DHOA)을 합성하고, 이를 $^{60}Co$ 감마 방사선으로 조사시킬 때 생성된 방사선 분해생성물 (radiolysis product)을 정량 분석하였다. 방사선 조사된 DHOA에 대한 FT-IR 스펙트럼과 방사선 분해생성물에 대한 GC/MS 스펙트럼 그리고 GC/MS-SIM 방법으로 측정한 결과를 근거로 octanoic acid와 dihexylamine 2종의 방사선 분해생성물의 존재를 확인하였으며, 이들 2종 화합물의 표준시약과 tridecane을 내부표준물질(ISTD)로 사용하여 GC/MS-SIM 방법으로 정량 분석하였다. 방사선 분해생성물에 대한 총 이온 크로마토그램에서 나타난 머무름 거동, 분리도 및 해 상도에서 정량 분석할 수 있는 결과를 얻었으며, 총 이온 크로마토그램에서 분리피크가 나타나는 시간은 octanoic acid는 8.65분, tridecane은 9.79분 그리고 dihexylamine은 10.27분이었다. 그리고 DHOA의 방사선 흡수선량이 증가할수록 octanoic acid의 농도는 감소하였으며, dihexylamine의 농도는 증가하였다.

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알파/베타선 동시측정용 phoswich 검출기 (Phoswich Detector for Simultaneous Measuring Alpha/beta Particles)

  • 김계홍;박찬희;이근우;정종헌;서범경
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.111-117
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    • 2008
  • 배관 내부의 방사성 오염도를 측정하기 위한 ZnS(Ag)/플라스틱섬광체 조합의 알파/베타선 동시측정용 phoswich 검출기를 개발하였다. 알파/베타선 동시측정용 phoswich 검출기의 오염위치에 따른 검출 성능을 PSD (Pulse shape discrimination) 방법을 이용하여 평가하였다. 또한, 검출기를 방사성 오염물질로부터 보호하기 위한 오염방지용 필름에 대한 방사선 감쇄 정도를 실험적으로 평가하였다. PSD 방법으로 알파/베타선 분리 정도를 측정한 결과 충분히 알파와 베타선이 분리되었으며 오염방지용 필름의 적용 가능성을 확인하였다.

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A detector system for searching lost γ-ray source

  • Khan, Waseem;He, Chaohui;Cao, Yu;Khan, Rashid;Yang, Weitao
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권7호
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    • pp.1524-1531
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    • 2020
  • The aim of this work is to develop a Geiger-Muller (GM) detector system for robot to look for a radioactive source in case of a nuclear emergency or in a high radiation environment. In order to find a radiation source easily, a detector system, including 3 detectors, was designed to search γ-ray radiation sources autonomously. First, based on GEANT4 simulation, radiation dose rates in 3 Geiger-Muller (GM) counters were simulated at different source-detector distances, distances between detectors and angles. Various sensitivity analyses were performed experimentally to verify the simulated designed detector system. A mono-energetic 137Cs γ-ray source with energy 662 keV and activity of 1.11 GBq was used for the observation. The simulated results were compared with the experimental dose rate values and good agreements were obtained for various cases. Only based on the dose rates in three detectors, the radiation source with a specific source activity and angle was localized in the different location. A method was adopted with the measured dose rates and differences of distances to find the actual location of the lost γ-ray source. The corresponding angles of deviation and detection limits were calculated to determine the sensitivity and abilities of our designed detector system. The proposed system can be used to locate radiation sources in low and high radiation environments.

비파괴검사 분야에서 방사선원의 위치 확인을 위한 반도체 검출기 설계에 관한 연구 (The Study on Design of Semiconductor Detector for Checking the Position of a Radioactive Source in an NDT)

  • 김교태;김주희;한무재;허예지;안기정;박성광
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.171-175
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    • 2017
  • 비파괴검사 분야에서는 작업자들의 안전을 확보하기 위해 방사선원에 대한 시스템 개발에 많은 시간과 재원을 투자하고 있으나 아직까지 사고 발생 확률은 높은 실정이다. 방사선에 대한 잠재적 사고를 미연에 방지하기 위해서는 방사선원의 위치를 직접적으로 검증하는 것이지만 아직까지 연구가 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 감마선조사기의 선원 가이드 튜브에서 방사선원의 위치를 감지할 수 있는 모니터링 시스템 개발을 위한 선행연구로써 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 방사선 검출기에 대한 특성을 모의 추정하였다. 연구 결과, Ir-192의 감마선 에너지에 대한 방사선 검출기는 반도체 소재에 무관하게 $150{\mu}m$에서 2차 전자평형이 이루어지는 것으로 분석되었으며, 감마선 응답 특성은 $HgI_2$가 가장 우수할 것으로 기대된다. 이러한 결과는 차후 모니터링 시스템의 검출부에 위치하는 방사선 검출기의 최적화 두께를 결정하는데 기초자료로써 활용될 수 있을 것으로 기대되며, 이를 바탕으로 모니터링 시스템을 개발 시 방사선작업종사자가 위험을 쉽게 인지하여 안전을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 잠재적인 방사선 사고에 대한 예방 및 선제적 대응이 가능함으로써 사회 안전망 구축 에 기여할 수 있을 것이다.

중·저준위 방사성 폐기물 처리용 시멘트 고화체의 압축강도와 동탄성계수의 관계 (Relationship between Compressive Strength and Dynamic Modulus of Elasticity in the Cement Based Solid Product for Consolidating Disposal of Medium-Low Level Radioactive Waste)

  • 김진만;정지용;최지호;신상철
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권3호
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    • pp.321-329
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    • 2013
  • 방사성 폐기물 최종 매립장이 완공됨으로써 그동안 원자력 발전소 내에서 관리하고 있던 중 저준위 방사성 폐기물은 최종 처분장으로 이송하여 관리해야 한다. 주로 액상의 이온교환수지로 구성된 중 저준위 방사성 폐기물은 플라스틱 또는 강제용기 안에서 시멘트계 재료로 고화처리 되고 있다. 시멘트계 재료는 취성적이므로 이송 중 낙하, 충돌 등에 의해 붕괴될 경우, 방사성 물질이 유출될 수 있는 가능성이 있다. 안전성이 있는 이송장비를 설계하기 위해서는 현재의 고화체가 어느 정도의 강도를 발현하고 있는지를 확인할 필요가 있다. 그러나 방사성 물질을 포함하고 있는 폐기물의 강도를 직접법에 의해 측정하는 것은 위험하므로 불가능하기 때문에 동탄성계수와 같은 비파괴시험을 통해 간접적으로 강도를 파악하여야 한다. 따라서 방사성 폐기물의 압축강도와 동탄성계수의 관계를 규명할 필요가 있다. 폐기할 시점에서 이온교환수지 처리용 고화체의 압축강도는 3.44 MPa (500 psi)이다. 이론적으로 시멘트는 시간의 경과에 따라서 강도가 증진되기 때문에 폐기된 후 수년에서 수십년이 경과한 현 시점에서 고화체의 강도는 기준치를 크게 상회할 가능성이 있다. 이와 같은 배경에서 이 연구에서는 중 저준위 방사성 폐기물 처리용시멘트 고화체의 재료구성을 유지하면서 3~30 MPa 범위의 다양한 강도 수준을 갖는 시멘트 고화체를 제조하고 이를 대상으로 압축강도와 동탄성계수의 관계를 도출하고자 하였다. 실험 결과, AE제 첨가율의 변화에 의해 목표로 설정하였던 3~30 MPa 범위를 만족하는 고화체의 제조가 가능하였다. 또한 미리 기포를 제조하여 혼입하는 방법보다 AE제를 배합수에 직접 혼합하는 방법이 단위용적질량 및 강도를 보다 정확히 조절하는데 유리한 것으로 나타났다. AE제 첨가율에 의한 단위용적질량과 공기량은 첨가율이 낮은 범위에서 급격하게 변화하였으며 첨가율이 증가할수록 변화량은 감소하였다. 이온교환수치 처리용 시멘트 고화체의 동탄성계수는 4.1~10.2 GPa 범위로 나타났으며, 일반콘크리트 보다 약 20 GPa 정도 낮고 그 차이는 강도의 증가에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 이온교환수지 처리용 시멘트 경화체에서도 압축강도와 동탄성계수는 선형적인 관계를 보이고 있다.

중성자 에너지 측정을 위한 NE213-PSD 장치의 감응 분석 (Response Analysis of the NE213-PSD System for Neutron Energy Spectreum Measurement)

  • 이경주
    • 분석과학
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    • 제5권4호
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    • pp.367-372
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    • 1992
  • 방사선 중성자 선원의 에너지 스펙트럼을 측정하기 위하여 액체 섬광 검출기(NE213)와 펄스모형 분리장치를 감마선 선원과 중성자 선원을 이용하여 그 감응 특성을 분석하였다. Am-Be 선원을 이용하여 이 장치에 대한 "Figure of Merit"을 측정한 결과 1.13 이었다. 이 값은 단색 에너지 중성자 선원인 $^{12}C(d,\;n)^{13}N$에서의 1.3 과 상당히 유사한 값을 보여 준다. NE213-PSD 장치의 성능 시험을 위한 이 실험결과는 중성자-감마 혼합 방사선장에서 스펙트럼의 측정과 중성자 에너지 스펙트럼과 속밀도 측정표준을 확립하는 데 기술적으로 유용하게 쓰일 것이다.

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RADIATION MONITORING SYSTEM FOR ADVANCED SPENT FUEL CONDITIONING PROCESS FACITLITY

  • Kook Dong-Hak;Choung Won-Myung;Lee Eun-Pyo;You Gil-Sung;Cho Il-Je;Kwon Kie-Chan;Lee Won-Kyoung;Ku Jeoung-Hoe
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2005년도 Proceedings of The 6th korea-china joint workshop on nuclear waste management
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    • pp.149-155
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    • 2005
  • The $ACP^1$ is under development for effective management of spent fuel by converting $UO_2$ into U-metal. For demonstration of this process, $\alpha-\gamma$ type new hotcell was built in the $IMEF^2$ basement. To secure against radiation hazard, this facility needs radiation monitoring system which will observe the entire operating area before the hotcell and service area at back of it. This system consists of 7 parts; Area Monitor for $\gamma$-ray, Room Air Monitor for particulate and iodine in both area, Hotcell Monitor for hotcell inside high radiation and rear door interlock, Duct Monitor for particulate of outlet ventilation, Iodine Monitor for iodine of outlet duct, CCTV for watching workers and material movement, Server for management of whole monitoring system. After installation and test of this, radiation monitoring system will be expected to assist the successful ACP demonstration.

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Leachability of lead, cadmium, and antimony in cement solidified waste in a silo-type radioactive waste disposal facility environment

  • Yulim Lee;Hyeongjin Byeon;Jaeyeong Park
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권8호
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    • pp.2889-2896
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    • 2023
  • The waste acceptance criteria for heavy metals in mixed waste should be developed by reflecting the leaching behaviors that could highly depend on the repository design and environment surrounding the waste. The current standards widely used to evaluate the leaching characteristics of heavy metals would not be appropriate for the silo-type repository since they are developed for landfills, which are more common than a silo-type repository. This research aimed to explore the leaching behaviors of cementitious waste with Pb, Cd, and Sb metallic and oxide powders in an environment simulating a silo-type radioactive waste repository. The Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) and the ANS 16.1 standard were employed with standard and two modified solutions: concrete-saturated deionized and underground water. The compositions and elemental distribution of leachates and specimens were analyzed using an inductively coupled plasma optical emission spectrometer (ICP-OES) and energy-dispersive X-ray spectroscopy combined with scanning electron microscopy (SEM-EDS). Lead and antimony demonstrated high leaching levels in the modified leaching solutions, while cadmium exhibited minimal leaching behavior and remained mainly within the cement matrix. The results emphasize the significance of understanding heavy metals' leaching behavior in the repository's geochemical environment, which could accelerate or mitigate the reaction.

Comparison of Environmental Radiation Survey Analysis Results in a High Dose Rate Environment Using CZT, NaI(Tl), and LaBr3(Ce) Detectors

  • Sungyeop Joung;Wanook Ji;Eunjung Lee;Young-Yong Ji;Yoomi Choi
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.543-558
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    • 2023
  • Currently, Japan is undertaking a nationwide project to measure and map radioactive contamination around Fukushima, as part of the efforts to restore normalcy following the nuclear accident. The Japan Atomic Energy Agency (JAEA) manages the Fukushima Environmental Safety Center, located approximately 20 km north of the Fukushima Daiichi nuclear power plant in Minamisōma City, Fukushima Prefecture. In collaboration with the JAEA, this study involved conducting comparison experiments and analyses with radiation detectors in high radiation environments, a challenging task in Korean environments. Environmental radiation surveys were conducted using three types of detectors: CZT, NaI(Tl), and LaBr3(Ce), across two contaminated areas. Dose rate values were converted using dose rate conversion factors for each detector type, and dose rate maps were subsequently created and compared. The detectors yielded similar results, demonstrating their feasibility and reliability in high radiation environments. The findings of this study are expected to be a crucial reference for enhancing the verification and supplementation of procedures and methods in future radiation measurements and mobile surveys in high-radiation environments, using these three types of radiation instruments.

요오드 조영제 사용이 감마카메라 영상에 미치는 영향 (Effects of Use of the Iodine Contrast Medium on Gamma Camera Imaging)

  • 표성재;조윤호;최재호
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제39권4호
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    • pp.557-564
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    • 2016
  • 요오드 조영제 사용 및 밀도에 따라 감마카메라 영상의 감마선 계수율에 미치는 영향과 SPECT/CT 감쇠보정에서 CT 흡수계수를 이용한 감쇠 보정 시 조영제 유/무에 따라 계수율의 변화에 대하여 알아보고자 한다. 실험 재료는 $^{99m}TcO_4$ 370 MBq와 요오드 조영제인 Pamiray 370 mg, Iomeron 350 mg, Visipaque 320 mg, Bonorex 300 mg를 사용하였다. 영상획득은 $^{99m}TcO_4$ 투여 후 30분에 평면영상을 각각 1분, 2분, 3분, 4분, 5분 동안 촬영 하였고, 단층영상은 55분에 20분 동안 frame 당 20 sec으로 60 view를 촬영하였다. 평면영상에서 $^{99m}TcO_4$와 생리식염수를 혼합 했을 때 보다 요오드 조영제 밀도의 종류에 따라 혼합한 경우 촬영시간에 따른 감마선 계수율이 감소되어 통계적 유의한 차이가 있었다. $^{99m}TcO_4$와 생리식염수를 혼합한 단층영상에서 CT 흡수계수로 보정 전/후 감마선 계수율은 평균 $182{\pm}26counts$, $531.3{\pm}34counts$ 이다. $^{99m}TcO_4$와 생리식염수에 요오드 조영제를 혼합한 단층영상에서요오드 조영제의 밀도에 따라 CT 흡수계수로 감쇠보정 전 평균 $166{\pm}29$, $158.3{\pm}17$, $154{\pm}36$, $150{\pm}33counts$ 이었고, 감쇠보정 후 평균 $515{\pm}30$, $503{\pm}10$, $496{\pm}31$, $488.7{\pm}33counts$으로 요오드 조영제를 혼합하지 않은 영상과 비교 평가 시 모두 유의한 차이가 있었다. 따라서 요오드 조영제의 사용에 따른 감마카메라 영상에서 감마선 계수율에 영향을 주기 때문에 진료 당일 여러 종류의 검사를 시행하기 전 반드시 선행되어야 할 검사를 선별하여 타 검사로 인해 잘못된 결과를 얻지 않아야 한다.