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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 鄭謹鎬
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 과학기술연합대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수5
이 논문의 연구 히스토리 (3)
2017
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논문에서는 감마선분광분석을 이용하여 천연방사성물질 중 226Ra에 대한 신속 측정방법을 연구하였다. 235U 185.72 keV와 226Ra 186.21 keV가 중첩된 약 186 keV 피크에서 235U의 참조피크를 활용한 방법과 보정상수를 이용한 방법을 통해 226Ra의 방사능 농도를 직접측정하고, 226Ra의 딸핵종인 214Bi를 이용한 간접측정 결과와 비교함으로써 226Ra의 신속측정 가능성에 대해서 평가하였다.
먼저, 표준참조물질 7종을 통해 226Ra의 간접측정방법에 대한 유효성을 확인하였으며, 해당 방법을 이용하여 원료물질 3종과 공정부산물 3종, 총 93개의 시료에 대해 226Ra의 농도를 평가하였다.
226Ra을 직접 측정하는 방법 중 235U의 205.3 keV를 참조하는 방법인 Method1의 경우, 205.3 keV의 낮은 방출률로 인해 0.170 Bq/g의 높은 정량한계를 나타냈으며, 간접측정결과와 차이는 최대 약 ± 40% 내에 서 유효하였다. 143.77 keV를 참조하는 방법인 Method2는 143.77 keV의 중첩을 제거하기 위한 2차 참조 피크의 큰 불확도로 인해 0.204 Bq/g의 높은 정량한계를 보여줬으며, 간접측정방법과 최대 약 ± 40%의 차이를 보였다. 234Th의 63.30 keV를 참조하고 238U과 234Th의 영속평형 관계와 238U과 235U의 천연존재비를 통해 계산하는 방법인 Method3은 참조피크가 저에너지에 위치하기 때문에 밀도에 따라 감마선 에너지 의 감쇄가 크게 나타났다. 이로 인해 분석 방법 간 비교 결과는 최대 약 ± 50%로 큰 차이를 보였으며, 정량한계는 0.170 Bq/g 평가되었다. 또한, 0.571 보정상수를 통해 226Ra의 방사능을 평가하는 방법은 대부분의 시료가 ± 20% 내에서 간접분석 결과와 유효하였지만 인산석고는 - 40% 이상의 차이를 보였다. 이는 보정상수를 유도하기 위한 가정 중 238U과 226Ra의 방사평형 관계가 달라진 것으로 방사평형
이 깨진 시료의 경우 적용에 한계를 보였다.
방사평형 깨짐과 같은 특이성이 존재하는 시료에 대해 226Ra의 실제 기여율을 평가하고 이를 이용하여 각 시료군에 대한 보정상수를 유도하였다. 시료의 특성을 반영한 보정상수를 통해 226Ra의 방사능을 평가한 결과와 간접측정결과의 차이는 약 ± 10% 내에서 유효하였으며, 0.571 보정인자를 이용한 결과보다 더 정밀한 분석이 가능한 것으로 나타났다. 그러나 시료 특성별 보정상수를 이용하는 방법은 미지의 시료를 평가할 경우 큰 오차가 발생할 수 있다. 따라서 226Ra 신속측정과 함께 이를 방지하기 위한 알고리즘을 구성하였다. 이 알고리즘은 Method1∼3을 이용하여 측정된 226Ra의 평균값과 시료 특성별 보정상
수를 이용한 226Ra 결과를 비교하여 두 결과가 0.08 Bq/g 이상과 ± 20%를 만족할 경우 보정상수를 이용한 226Ra 신속측정 결과를 출력하게 된다.
신속한 226Ra을 측정하기 위해 평가된 직접측정방법 중 시료의 특이성을 반영한 보정상수를 이용하여 226Ra의 방사능 농도를 평가할 경우 간접측정결과와 가장 유효한 것으로 나타났다. 이러한 방법은 간접측정조건 중 라돈 기체 누설에 대한 용기 건전성의 보증과 222Rn에 대한방사평형 복구기간이 필요하지 않아 다른 방법에 비해 계산이 간단하기 때문에 신속한 226Ra의 측정 시 활용이 가능할 것으로 판단된다.
먼저, 표준참조물질 7종을 통해 226Ra의 간접측정방법에 대한 유효성을 확인하였으며, 해당 방법을 이용하여 원료물질 3종과 공정부산물 3종, 총 93개의 시료에 대해 226Ra의 농도를 평가하였다.
226Ra을 직접 측정하는 방법 중 235U의 205.3 keV를 참조하는 방법인 Method1의 경우, 205.3 keV의 낮은 방출률로 인해 0.170 Bq/g의 높은 정량한계를 나타냈으며, 간접측정결과와 차이는 최대 약 ± 40% 내에 서 유효하였다. 143.77 keV를 참조하는 방법인 Method2는 143.77 keV의 중첩을 제거하기 위한 2차 참조 피크의 큰 불확도로 인해 0.204 Bq/g의 높은 정량한계를 보여줬으며, 간접측정방법과 최대 약 ± 40%의 차이를 보였다. 234Th의 63.30 keV를 참조하고 238U과 234Th의 영속평형 관계와 238U과 235U의 천연존재비를 통해 계산하는 방법인 Method3은 참조피크가 저에너지에 위치하기 때문에 밀도에 따라 감마선 에너지 의 감쇄가 크게 나타났다. 이로 인해 분석 방법 간 비교 결과는 최대 약 ± 50%로 큰 차이를 보였으며, 정량한계는 0.170 Bq/g 평가되었다. 또한, 0.571 보정상수를 통해 226Ra의 방사능을 평가하는 방법은 대부분의 시료가 ± 20% 내에서 간접분석 결과와 유효하였지만 인산석고는 - 40% 이상의 차이를 보였다. 이는 보정상수를 유도하기 위한 가정 중 238U과 226Ra의 방사평형 관계가 달라진 것으로 방사평형
이 깨진 시료의 경우 적용에 한계를 보였다.
방사평형 깨짐과 같은 특이성이 존재하는 시료에 대해 226Ra의 실제 기여율을 평가하고 이를 이용하여 각 시료군에 대한 보정상수를 유도하였다. 시료의 특성을 반영한 보정상수를 통해 226Ra의 방사능을 평가한 결과와 간접측정결과의 차이는 약 ± 10% 내에서 유효하였으며, 0.571 보정인자를 이용한 결과보다 더 정밀한 분석이 가능한 것으로 나타났다. 그러나 시료 특성별 보정상수를 이용하는 방법은 미지의 시료를 평가할 경우 큰 오차가 발생할 수 있다. 따라서 226Ra 신속측정과 함께 이를 방지하기 위한 알고리즘을 구성하였다. 이 알고리즘은 Method1∼3을 이용하여 측정된 226Ra의 평균값과 시료 특성별 보정상
수를 이용한 226Ra 결과를 비교하여 두 결과가 0.08 Bq/g 이상과 ± 20%를 만족할 경우 보정상수를 이용한 226Ra 신속측정 결과를 출력하게 된다.
신속한 226Ra을 측정하기 위해 평가된 직접측정방법 중 시료의 특이성을 반영한 보정상수를 이용하여 226Ra의 방사능 농도를 평가할 경우 간접측정결과와 가장 유효한 것으로 나타났다. 이러한 방법은 간접측정조건 중 라돈 기체 누설에 대한 용기 건전성의 보증과 222Rn에 대한방사평형 복구기간이 필요하지 않아 다른 방법에 비해 계산이 간단하기 때문에 신속한 226Ra의 측정 시 활용이 가능할 것으로 판단된다.
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