• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제43권6호
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• pp.481-487
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• 2020

Radiation measurement technology has steadily improved and its usage is expanding in various industries such as nuclear medicine, security search, satellite, nondestructive testing, environmental industries and the domain of nuclear power plants (NPPs). Especially, the simultaneous measurements of gamma rays and neutrons can be even more critical for nuclear safety management of spent nuclear fuel and monitoring of the nuclear material. A semiconductor detector comprising cadmium, zinc, and tellurium (CZT) enables to detect gamma-rays due to the significant atomic weight of the elements via immediate neutron and gamma-ray detection. Semiconductor sensors might be used for nuclear safety management by monitoring nuclear materials and spent nuclear fuel with high spatial resolution as well as providing real-time measurements. We aim to introduce a portable nuclide-analysis device that enables the simultaneous measurements of neutrons and gamma rays using a CZT sensor. The detector has a high density and wide energy band gap, and thus exhibits highly sensitive physical characteristics and characteristics are required for performing neutron and gamma-ray detection. Portable nuclide-analysis device is used on NPP-decommissioning sites or the purpose of nuclear nonproliferation, it will rapidly detect the nuclear material and provide radioactive-material information. Eventually, portable nuclide-analysis device can reduce measurement time and economic costs by providing a basis for rational decision making.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권3호
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• pp.1037-1048
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• 2022

A radioactive isotope identification algorithm is a prerequisite for a low-resolution scintillation detector applied to an unmanned radiation monitoring system. In this paper, a sparse representation with dictionary learning approach is proposed and applied to plastic gamma-ray spectra. Label-consistent K-SVD was used to learn a discriminative dictionary for the spectra corresponding to a mixture of four isotopes (¹³³Ba, ²²Na, ¹³⁷Cs, and ⁶⁰Co). A Monte Carlo simulation was employed to produce the simulated data as learning samples. Experimental measurement was conducted to obtain practical spectra. After determining the hyper parameters, two dictionaries tailored to the learning samples were tested by varying with the source position and the measurement time. They achieved average accuracies of 97.6% and 98.0% for all testing spectra. The average accuracy of each dictionary was above 96% for spectra measured over 2 s. They also showed acceptable performance when the spectra were artificially shifted. Thus, the proposed method could be useful for identifying radioisotopes in gamma-ray spectra from a plastic scintillation detector even when a dictionary is adapted to only simulated data. Furthermore, owing to the outstanding properties of sparse representation, the proposed approach can easily be built into an insitu monitoring system.

• 분석과학
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• 제21권5호
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• pp.403-411
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• 2008

방사성 액체폐기물의 용매추출 공정에서 발생되는 방사선 분해현상을 연구하기 위하여 추출제로 사용되는 dimethyldibutyltetradecylmalonamide (DMDBTDMA)를 합성하고, 합성된 DMDBTDMA를 $^{60}Co$ 감마 방사선으로 조사시킬 때 생성되는 방사선 분해산물을 정량 분석하였다. 방사선 조사된 DMDBTDMA에 대한 FT-IR 스펙트럼과 EI-질량스텍트럼 및 GC/MS-SIM 방법으로 측정한 결과를 바탕으로 n-methylbutylamine, tetradecane, 1-tetradecanol 3종의 방사선 분해산물의 존재를 확인하였다. 3종의 방사선 분해산물 농도는 이들 표준물질과 n-dodecane을 내부표준물질(ISTD)로 사용하여 GC/MS-SIM 방법으로 정량 분석하였다. 방사선 분해산물에 대한 총 이온 크로마토그램에서 나타난 머무름 거동, 분리도와 해상도 측면에서 만족스런 결과를 얻었으며, 총 이온 크로마토그램에서 n-methylbutylamine, n-dodecane, tetradecane 및 1-tetradecanol 각각의 성분에 대한 피크 검출시간은 각각 2.35분, 8.83분, 10.68분 및 12.75분 이었다. 그리고 tetradecane은 방사선 분해산물의 농도가 DMDBTDMA의 방사선 흡수선량과 비례하는 상관관계를 확인하였다.

• 대한핵의학회지
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• 제1권2호
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• pp.27-34
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• 1967

근년(近年) 고등동물세포(高等動物細胞)에 있어서 유전자(遺傳子)의 본체(本體)인 DNA에서 RNA를 경과(經過)해서 특이적(特異的)인 단백질(蛋白質)의 생합성(生合成)에 도달(到達)하는 경로(經路)에 대(對)해서는 많은 연구(硏究)에 의해서 확립(確立)되어졌으나 그 조절기구(調節機構)에 대(對)해서는 불명(不明)한 점(點)이 많다. 개체(個體), 기관(器管), 세포내구조(細胞內構造) 급(及) DNA의 준위(準位)에서의 방사선(放射線)의 장해(障害)에 대(對)해서도 연구(硏究)되고 있으나 소위(所謂) 방사선감수성(放射線感受性) 급(及) 비감수성(非感受性)의 각장기(各臟器)에서 분리(分離)한 Chromatin (DNA-Histone-잔여단백(殘餘蛋白)의 고차구조결합체(高次構造結合體)에 대(對)한 DNA, RNA, 전단백질(全蛋白質)과 유전수식체(遺傳修飾體)라고 생각되는 Histon-단백(蛋白)의 화학조성(化學組成)을 검출(檢出)했으며 겸(兼)해서 chromatin의 생물활성(生物活性)인 RNA 합성능(合成能)(priming activity)에 대(對)한 방사선(放射線)의 영향(影響)을 조사(調査)하는데 의의(意義)가 있다. 전리방사선(電離放射線) 조사(照射)에 의해서 생체(生體)의 DNA의 합성조해(合成阻害)가 잘 알려진 사실(事實)이나 분화(分化)한 생체조직(生體組織)에서의 DNA의 합성(合成)보다도 일반대사(一般代謝)에 중요(重要)한 역할(役割)을 한다는 것도 생각된다. 세포(細胞)의 대사(代謝)는 내분비계등(內分泌系等)의 "Effector-DNA-RNA-단백합성(蛋白合成)이라는 정보유전기구(情報遺傳機構)에 의해서 제어(制禦)되어 있다. 이 연구(硏究)는 방사선생물학상(放射線生物學上) 중요(重要)한 것은 논할(論) 필요(必要)도 없으며 방사선동위원소표지화합물(放射線同位元素標識化合物)을 사용(使用)하여 생화학적(生化學的)으로 추구(推究)하였다.

• 공업화학
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• 제17권6호
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• pp.604-608
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• 2006

폴리설폰 기저층에 무기섬광체인 ZnS(Ag)를 도포시켜 방사성 오염도를 측정하는데 사용될 수 있는 고분자 복합체를 제조하였다. 복합체는 방사성 오염물과 반응하여 섬광을 일으키는 무기섬광체의 활성층과 기계적 물성을 소지하여 전체적인 안정성을 부여하며 생성된 섬광의 광자들이 원활하게 투과될 수 있도록 하는 투명층의 폴리설폰 기저층으로 이루어져 있다. 기저층에 섬광체를 포함하는 활성층의 접착은 별도의 접착제 없이 기저 고분자와 동일한 폴리설폰을 바인더로 이용하여 도포시켰으며, 도포 방법으로는 어플리케이터를 이용한 제막방법과 스크린 프린팅을 이용하는 프린팅 기법을 사용하였다. 제조된 복합체는 기저층과 활성층이 일체형을 이루며 서로 완벽하게 접착되었음을 보였다. 제막방법을 통해 이루어진 복합체는 알파선을 탐지에 적합한 검출 특성을 보였으나, 도포 후 형상변형이 일어났으며 스크린 프린팅을 통해 제조된 복합체는 알파오염물에 대한 적절한 탐지특성 및 안정된 형상을 유지하는 것으로 나타났다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제41권4호
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• pp.359-367
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• 2016

Background: As new legislation has come into force implementing radiation safety management for the use of naturally occurring radioactive materials (NORM), it is necessary to establish a rapid and accurate measurement technique. Measurement of $^{238}U$ and $^{232}Th$ using conventional methods encounter the most significant difficulties for pretreatment (e.g., purification, speciation, and dilution/enrichment) or require time-consuming processes. Therefore, in this study, the applicability of ED-XRF as a non-destructive and rapid screening method was validated for raw materials and by-product samples. Materials and Methods: A series of experiments was conducted to test the applicability for rapid screening of XRF measurement to determine activity of $^{238}U$ and $^{232}Th$ based on certified reference materials (e.g., soil, rock, phosphorus rock, bauxite, zircon, and coal ash) and NORM samples commercially used in Korea. Statistical methods were used to compare the analytical results of ED-XRF to those of certified values of certified reference materials (CRM) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). Results and Discussion: Results of the XRF measurement for $^{238}U$ and $^{232}Th$ showed under 20% relative error and standard deviation. The results of the U-test were statistically significant except for the case of U in coal fly ash samples. In addition, analytical results of $^{238}U$ and $^{232}Th$ in the raw material and by-product samples using XRF and the analytical results of those using ICP-MS ($R^2{\geq}0.95$) were consistent with each other. Thus, the analytical results rapidly derived using ED-XRF were fairly reliable. Conclusion: Based on the validation results, it can be concluded that the ED-XRF analysis may be applied to rapid screening of radioactivities ($^{238}U$ and $^{232}Th$) in NORM samples.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제25권2호
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• pp.237-247
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• 1993

반감기가 서로 크게 다른 두 종류의 방사성 직접핵분열생성물의 방사능비(activity ratio)를 핵연료의 냉각기간 및 연소이력의 함수로 표현하였으며 연소이력에는 사용후핵연료의 평균연소도, 연소기간, 연소주기간의 간격 그리고 주 핵분열물질등이 포함되었다. 고리 1호기에서 연소된 6개의 사용후 가압경수로(PWR) 핵연료 집합체로 부터 36개의 시료를 제작하여 이들 시료에 대한 감마선 스펙트럼을 고순도(HP) Ge 검출기를 사용하여 수집한 후, 각 스펙트럼을 분석하여 얻은 방사능비 $^{l44}$Ce $^{l37}$ Cs를 이용하여 냉각기간을 계산하였다. 그 결과 $^{l44}$Ce 감마선 검출계수율이 $10^{-3}$ cps(count per second) 정도로 아주 낮았음에도 불구하고 검출된 방사능비 $^{l44}$Ce $^{l37}$ Cs를 사용하여 구한 냉각기간은 원자로 운전기록에 의한 냉각기간 (operator declared cooling time)과 상대적인 차이가 $\pm$5% 이내로 잘 일치한 것으로 부터 핵 분열 생성물 $^{l44}$Ce 및 $^{l37}$ Cs은 냉각기간 결정을 위한 좋은 모니터가 됨을 확인하였다. 여러가지의 연소 이력을 갖는 핵연료를 대상으로 한 본 실험의 경우, 단순하게 모델화한 연소이력을 대입하여 얻은 냉각기간은 실제 연소이력을 대입하여 얻은 냉각기간과 시간차이가 $\pm$0.5년 이내에서 잘 맞았으며 이로부터 연소이력에 대한 정확한 정보 없이도 신뢰할 수 있는 정도의 냉각기간을 추정하는 것이 가능할 것으로 생각되었다. 아울러 냉각기간 결정을 위한 본 기술을 활용한 사용후 핵연료의 증명 및/또는 분류에 대한 타당성 연구를 한 결과 감마선 분광분석 방법으로 검출한 방사능비 $^{l44}$Ce $^{l37}$ Cs에 의해서 결정된 냉각기간은, 조사후시험시설 (post irradiation examination facility)등과 같이 사용후핵연료 집합체를 해체 또는 절단하여 만든 시료를 취급하는 시설등에서,사용후핵연료에 대한 안전관리 및 계량관리를 위하여 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료되었다.것으로 사료되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제49권7호
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• pp.1571-1574
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• 2017

In the present work, the gamma ray backscattering technique was used to determine the effective atomic numbers for certain binary alloys. With the help of a muffle furnace, the binary alloys were synthesized using the melt quenching technique with different compositions of $_{82}Pb$, $_{50}Sn$, and $_{30}Zn$. The intensity distribution of backscattered photons from radioactive isotope $^{22}Na$ (511 keV) was recorded with the help of GAMMARAD5 [$76mm{\times}76mm$ NaI(Tl) scintillator detector] and analyzed as a function of both atomic number and thickness of the target material. The effective atomic numbers for the same binary alloys were also computed theoretically using the atomic to electronic cross-section method with the help of the mass attenuation coefficient database of WinXCom (2001). Good agreement was observed between theoretical and experimental results for the effective atomic numbers of all the selected alloys.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권8호
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• pp.1771-1776
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• 2020

Adverse effects in the measured gamma spectrum caused by radioactive statistical fluctuations, gamma ray scattering, and electronic noise can be reduced by energy spectrum denoising. Wavelet threshold denoising can be used to perform multi-scale and multi-resolution analysis on noisy signals with small root mean square errors and high signal-to-noise ratios. However, in traditional wavelet threshold denoising methods, there are signal oscillations in hard threshold denoising and constant deviations in soft threshold denoising. An improved wavelet threshold calculation method and threshold processing function are proposed in this paper. The improved threshold calculation method takes into account the influence of the number of wavelet decomposition layers and reduces the deviation caused by the inaccuracy of the threshold. The improved threshold processing function can be continuously guided, which solves the discontinuity of the traditional hard threshold function, avoids the constant deviation caused by the traditional soft threshold method. The examples show that the proposed method can accurately denoise and preserves the characteristic signals well in the gamma energy spectrum.

• 천문학논총
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• 제16권1호
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• pp.31-36
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• 2001

We present the characteristics of the 2K CCD camera at the Bohyunsan Optical Astronomy Observatory of the Korea Astronomy Observatory at the time of its development. The purpose of this paper is to support the observers who may need detailed information on the characteristics of the camera and to provide helpful information on the optimization' of a CCD camera for those who try to develop their own camera. The 2K CCD camera was optimized to have a gain of $1.8e^-/ADU$ and a read out noise of $7e^-$ from an experiment using radioactive $^{55}Fe$ X-ray source. The charge transfer efficiency was measured as 0.9999976 for serial and 0.9999942 for parallel direction, which means $0.5\%$ charge loss along the serial direction and $1.2\%$ along the parallel direction across the chip. The quantum efficiency of the camera was measured from an experiment using a homogeneous light source consisting of a halogen lamp and an integrating sphere with a monochromator. The resulting quantum efficiency of the camera peaked at the wavelength range 600-700 nm with the value of $\~0.89$.