RI 시험 준비 과정에서 다루어야 할 방사선취급기술에 대해서 개념 및 암기사항과 예제를 정리해보겠습니다 .
'☆--' = 나만의 암기 방법
파란색 = 암기
빨간색 = 첨언
보라색 = 궁금증
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2024.02.28 - [지(智)/원자력-원자력장해방어-] - 방사선장해방어 Ch1 - 반감기 문제 분석 -
방사선장해방어 Ch1 - 반감기 문제 분석 -
방사선장해방어 Ch1입니다파란색 = 암기빨간색 = 첨언보라색 = 문제 및 궁금증 우선 단위만으로도 사실 문제는 잘 풀릴 수 있기 때문에 많이 나오는 단위와 공식은 한 번 정리하고 가겠습
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계측 원리 정리
기체 전리 현상 : 전리함, 비례계수관, GM 계수관
고체 전리 현상 : 반도체 검출기
형광 현상 : 섬광검출기, 열형광 선량계, 형광유리 선량계
화학 작용 : 화학선량계 (Fricke 선량계, Cerium 선량계 등)
결함 유발 : CR 39, LR 115
감광 작용 : 필름 배지
방사선 검출기의 동작모드
전류형 검출기는 넓은 범위의 방사선 강도를연속적으로 모니터링하는 데 적합
펄스형 검출기는 더 세밀한 분석과 방사선의 정밀한 에너지 측정을 가능하게 합니다.
전류형 검출기
전류형 검출기는 방사선이 검출기를 통과할 때 생성되는 전하의 연속적인 흐름(전류)을 측정합니다.
- 입사 방사선의 에너지 구분이 불가
- 방사선 강도가 매우 높은 환경에서 사용
- 방사선량 측정에 이용
펄스형 검출기
펄스형 검출기는 각 입사 방사선 입자나 광자가 검출기 내에서 생성하는 전하량을 개별적으로 측정합니다.
- 생성된 전하량이 단일 방사선의 에너지에 비례하므로 입사방사선의 에너지 구분이 가능
- 방사선 스펙트럼 분석, 핵종 분석 시스템, 방사성 오염의 식별 및 분류, 방사선 감지 및 분석 장비 등에 이용됩니다.
Q) 펄스란?
A) 펄스는 방사선 입자나 광자가 검출기에 도달할 때 생성되는 전기 신호를 말합니다.
☆--- 내(검출기)가 전기(펄스) 를 조금 맞으면 "아 따끔하네~" 전기를 많이 맞으면 "....gg"
즉 전기의 세기를 알아 에너지와 종류를 알 수 있다.
예제
Q) 전류형 모드에서는 방사선의 강도가 매우 높은 환경에서 사용 가능하다 (O)
전류형 모드는 방사선량 측정에 주로 사용된다 (O)
전류형 모드는 핵종 분석 시스템에 주로 사용한다 (X)
분해능과 반폭치
분해능( R ) : 근접한 에너지를 분석할 수 있는 능력입니다. [ % ]로 표시됩니다.
반치폭 ( FWHM , Full Width at Half Maximum ) : 단일에너지에 해당하는 전흡수 peak의 최대치의 1/2이 되는 곳에서의 peak의 폭을 말합니다.
분해능이 좋다 ! = 분해능이 작다 = peak가 예리하게 나타난다
R : 에너지분해능
(위 식에서 *100을 하면 %가 나옵니다.)
E : 전흡수 peak의 에너지
N : 전하운반자의 개수
하지만 이는 예측된 값이고 실제와는 오차가 있기 때문에 주어지 문제에 따라 파노인자라는 보정값을 이용해
실제의 에너지분해능을 구해줘야 합니다 ! !
파노인자
예측된 값보다 실제 측정값은 분해능이 떨어지게 되는데 이러한 현상을 보정하기 위한 인자.
W : 정보운반자 하나를 생성시키는 데 필요한 에너지
N : 정보운반자의 수
F : 파노인자
☆---R=FEW 실제로는 알이 적다
Q) 1.3Mev 광자를 HpGe 검출기에 입사하여 모든 에너지를 검출기에 부여하였다. 전에너지 피크에서 에너지 분해능(R)은 % 얼마인가?
(HPGe 검출기의 파노인자는 0.08, 정보전달자 생성하는데 필요한 에너지는 3ev이다)
A)
G-value
방사선이 물질에 조사될 때 물질내에서 발생하는 방사선 화학 반응의 정도를 표시하는 값입니다.
100ev 당 변화된 원자 또는 분자의 수로 나타냅니다
PTR & PCR
PTR과 PCR은 핵종 분석 시스템의 성능을 평가하는 기준입니다.
클수록 검출효율이 우수하다 !
Peak to Tatal Ratio (PTR)
Peak to Compton Ratio (PCR)
Cf) A to B 라는 건 A가 분모로 가고 B가 분자 !
최소 검출한계 (MDL : Minimum Detection Level)
방사능의 측정은 백그라운드의 영향으로 인한 계수치도 포함되므로,
극저준위 방사능 측정시는 구분하기 어렵기 때문에 적정 신뢰도 내에서 구분할 수 있는 한계를 의미합니다.
최소 검출방사능 (MDA : Minimum Detection Activity)
최고검출한계(MDL)에 여러 요소들을 고려하여 방사능으로 환산한 값입니다.
f : 붕괴당방출율
ε : 검출효율
T : 계수시간
N_b : 백그라운드 계수치
※ 주의사항 : T는 시료의 측정시간입니다. 백그라운드는 무시하셔야 해요 !
예제풀이
Q1)
검출효율이 높은 측정기를 사용하면 MDA를 줄일 수 있다. (O)
시료 계수시간을 길게 하면 MDA를 줄일 수 있다. (O)
백그라운드 계수치를 낮게 하면 MDA를 줄일 수 있다. (O)
Q2) 시료를 채취한 후에 시료를 30분간 측정하여 98 counts를 획득 하였고, 30분간 백그라운드를 측정한 결과 48 counts이었다. 측정기의 계수효율이 40 % 일 때 MDA는 얼마인가?
A)
다들 어제보다 나은 오늘이 되셨기를 바라며 조금 더 성장한 하루를 보내셨길 바랍니다. OSS
참고문헌
1)
RI SRI 핵심문제집
COUPANG
www.coupang.com
2) RISRI 다자바 문제집 저자 박철서 (엮음),강은보 (엮음),김쌍태 (엮음),김서융 (엮음)
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