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Determination of Minimum Detectable Activity in Environmental Samples
Cho,Young Hyun,Hong,Kwang Hee,Lee,Myung Ho,Shin,Hyun Sang,Lee,Chang Woo 대한방사선 방어학회 2000 방사선방어학회지 Vol.24 No.3
본 논문에서는 저준위 환경방사능 측정시 이용되는 검출한계에 대한 기본개념 및 수식을 통계학적 이론을 기초로 서술하였다. 방사능을 정확하게 검출할 신뢰도를 95%로 설정하여 알파, 베타 및 감마선 측정기에 대한 검출한계치값을 계산하였다. 또한 환경 방사능 계측에 많이 사용되는 방사능 분석시 환경방사능 측정결과에 대한 신뢰도 평가에 활용가능 하도록 하였다. In this paper, using statistical theory the basic concepts and the formulars of lower limit of detection were deasribed. Assuming that risks of 5% are acceptable 95% confidence level), lower limits of detecftion were calculated on the measuring apparatus for alpha, beta and gamma nucides. Also, on the basis concepts of lower limit of detection, the MDA values were calculated for the radionuclides detected easily in the environment. These results make it possible to evaluate confidence limits on the radioanalytical results in the environmental sample.
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환경방사능 측정에서의 검출한계치의 정량적 고찰 및 최소검출방사능 농도 계산
이명호,신현상,홍광희,조영현,이창우,Lee, Myung-Ho,Shin, Hyun-Sang,Hong, Kwang-Hee,Cho, Young-Hyun,Lee, Chang-Woo 대한방사선방어학회 1999 방사선방어학회지 Vol.24 No.3
본 논문에서는 저준위 환경방사능 측정시 이용되는 검출한계에 대한 기본개념 및 수식을 통계학적 이론을 기초로 서술하였다. 방사능을 정확하게 검출할 신뢰도를 95%로 설정하여 알파 베타 및 감마선 측정기에 대한 검출한계치값을 계산하였다. 또한 환경 방사능 계측에 많이 사용되는 방사능 핵종에 대해 최소 검출 방사능 농도값을 검출한계치 개념을 근거로 계산하여 저준위 환경 방사능 분석시 환경방사능 측정결과에 대한 신뢰도 평가에 활용 가능 하도록 하였다. In this paper, using statistical theory the basic concepts and the formulars of lower limit of detection were deasribed. Assuming that risks of 5% are acceptable (95% confidence level), lower limits of detection were calculated on the measuring apparatus for alpha, beta and gamma nuclides. Also, on the basis concepts of lower limit of detection, the MDA values were calculated for the radionuclides detected easily in the environment. These results make it possible to evaluate confidence limits on the radioanalytical results in the environmental sample.
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장은성(Eun-sung Jang),김양수(Yang-su Kim),이선영(Sun-young Lee),김정수(Jung-Soo Kim) 한국방사선학회 2020 한국방사선학회 논문지 Vol.14 No.7
2011년 3월 일본 앞바다의 쓰나미 피해로 인하여 후쿠시마 원전 사고로 바다에 스며든 방사능 물질은 태평양까지 흘러 바다 생물에 오염을 일으켰다. 물 시료를 채취하여 전처리하였다. 방사성 물질의 방출에 의한 원전부지 주변 지역과의 비교평가를 위해 긴급보호 조치계획구역(20 ~ 30 km) 떨어진 지역으로 기상상태, 인구분포 등을 고려하여 비교지점으로 선정하였다. 또한 원전주변 주민들이 받게 되는 최소검출방사능을 분석하고 유효선량을 평가하고자 한다. 물 시료의 삼중수소 방사능 분석결과 대부분 시료에서 불검출로 나타났으며, 일반인에 대한 연간 법적 기준치 1 mSv의 0.0014 % ~ 0.777 % 로 인체에 미치는 영향은 거의 없는 것을 알 수 있다. 따라서 원전부지 주변의 물 시료 측정과 분석을 통해 방사능 방출로 인한 주변주민, 그리고 일반대중의 피폭상황 등 불안감해소에 도움이 될 것으로 사료된다. In March 2011, a tsunami off Japan caused radioactive material that had seeped into the sea from the Fukushima nuclear accident to flow to the Pacific Ocean, causing pollution to sea life. For a comparative evaluation with the area surrounding the site of a nuclear power plant by the release of radioactive materials, an area 20 to 30 km away from the emergency protection plan area was selected as a comparative point considering weather conditions, population distribution, etc. In addition, the government intends to analyze the minimum detection radiation received by residents around the nuclear power plant and evaluate the effective dose. Analysis of tritium radiation from water samples showed that most of the samples were not detected and that 0.0014 % to 0.777 % of the annual legal standard of 1 mSv for the general public had little effect on the human body. Therefore, the measurement and analysis of water samples around the nuclear power plant site is expected to help relieve anxiety, such as exposure to the general public and neighboring residents due to radiation release.
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Shin,Jang-Soo,Kwack,Eun-Ho,Choi,Jong-Seo,Yoon,Suk-Chul,Kim,Jong-Soo 대한방사선 방어학회 1997 방사선방어학회지 Vol.22 No.2
최근 포괄적 핵실험금지조약(Comprehensive Test Ban Traety : CTBT)의 체결은 전세계적으로 핵활동 감시 네트워크를 구축하는 것이다. 핵실험금지 위원회의 전문가들은 대기 방사성핵종의 측정을 핵실험감시에 필수적인 요소로 제안하였으며, 이에 따른 기술적 요구사항을 제시하였다. 본 연구는 이를 근거로 핵활동으로부터 생성된 핵분열생성물을 검출하기 위하여 고성능 공기채집장치(High Volume Air Sampler : HVAS)와 여과지 압축기 그리고 고순도 게르마늄 반도체검출기(HPGe)로 대기 입자 방사성핵종 측정 시스템을 구성하였다. 조속한 시일 내에 탐지와 최적의 측정 조건으로 본 시스템을 운영하기 위하여 CTBT감시 전략에서 주요 핵종들이 대한 최소검출 방사능 농도(Minimum Detectable Concentration : MDC)를 decay time, counting time 그리고 sampler volumetric flow rate 등을 고려하여 결정하였다. 그 결과 각각 10±2h, 20±2h, 850±50㎥/h 정도로 선정하였다. 감마선 스펙트럼 분석에서 212Pb 방사능 농도의 변화는 Compton continuum의 baseline에 영향을 미치게 되므로 이에 기인한 MDC관계식을 도출하였다. 이들 결과는 CTBT 감시 전략에 실제적인 도구로 사용될 수 있을 것으로 사료된다. Recently, the conclusion of Comprehensive Test Ban Treaty(CTBT) is globally constructing a network system for nuclear test monitoring. The radionuclide experts of the Conference on Disarmament recommended that the detection of nuclear debris in the atmosphere was an essential factor of nuclear test monitoring and proposed the technical requirements. Rased on those requirements, atmospheric radionuclide monitoring system to detect nuclear debris generated from the nuclear explosion test was composed. The system is comprised of high volume air sampler(HVAS), filter paper presser and high purity germanium detector(HPGe). Minimum detectable concentrations(MDCs) of the key nuclides requiring in CTBT monitoring strategies are determined by considering of decay time, counting time and flow rate of the high volume air sampler for the rapid explosion and the optimum measurement condition. The results were selected 10±2h, 20±2h and 850±50m3/h as parameters, respectively. The relation between the natural air-bome radionuclide concentration of 212Pb and MDC were calculated which gave effect in the Compton continuum baseline due to those nuclides in the gamma-ray spectroscopy. These results can be used as an actually tool in the CTBT monitoring strategies.
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몬테카를로 시뮬레이션에서의 다양한 환경 샘플에 대한 Marinelli 비이커 측정 및 자기 흡수 보정과 적용
장은성(Eun-Sung Jang),김양수(Yang-Soo Gim),이선영(Sun-Young Lee) 대한방사선과학회(구 대한방사선기술학회) 2017 방사선기술과학 Vol.40 No.4
검출기의 구조를 PENELOPE의 코드를 사용하여 전산모사 하였다. 표준혼합시료(450, 1,000 ㎖)를 사용하여 다양한 밀도와 높이에 따른 저에너지(59.54 keV)부터 고 에너지(1,836.05)에 대한 측정효율과 PENELOPE 전산모사에서 구한 효율을 비교하였으며, 또한 자체흡수에 대한 효율을 보정하여 다양한 환경시료에 적용하여 검출하한치를 알아보고자 한다. 표준혼합선원의 전체에너지 피크효율 값을 적용하여 높이에 따른 효율변화를 측정치와 PENELOPE의 전산모사값과 비교하였다. 여기서 구한 값들을 자체흡수 보정하여 구한 효율을 실제 환경시료에 적용하여 검출하한치 값들을 구하였다. 밀도보정인자는 밀도가 0.4 g/㎤에서 241Am(59.54 keV)의 밀도보정인자는 1.15, PENELOPE 전산모사에서는 1.153, 137CS(661.66 keV) 에서는 1.06 g/㎤, PENELOPE 전산모사에서는 1.064, 88Y(1,836.04 keV)에 대한 밀도보정인자는 1.03, PENELOPE 전산모사에서는 1.033으로 불확도는 1% 이내에서 잘 일치함을 확인하였다. 환경 시료의 밀도에 따른 방사능 농도는 시료량이 많을수록, 측정시간이 증가할수록 MDA(Minimum Detectable Activity) 값이 감소함을 확인할 수 있었다. The structure of the actual detector was computed using the code of the PENELOPE. Using the stand-ard mixed sources (450, 1,000 ㎖), compare the effectiveness of each energy according to various densities and height of the PENELOPE computer simulation, and calculate the effectiveness of the various environ-mental specimens and apply them to various environmental specimens to determine the lower limit. The values obtained by the obtained value were obtained by applying the obtained efficiency to the actual en-vironmental specimens and obtaining the lower limit values. The density correction factor is 1.155 g of the density correction factor of 0.4g/㎤ (59.54keV), 1.153 (661 keV), 1.06 g/㎤ 1.064 (1,836.04keV), 1.03, and 1.033. It was confirmed that the radioactivity concentration of environmental samples decreased as the amount of specimen was measured increases, and the MDA value decreased as time measured increases.
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증류법을 이용한 모의 방사성폐기물 중 <sup>129</sup>I 의 정량
최계천,송병철,한선호,박용준,송규석,Choi, Ke-Chon,Song, Byung-Cheol,Han, Sun-Ho,Park, Yong-Joon,Song, Kyu-Seok 한국방사성폐기물학회 2011 방사성폐기물학회지 Vol.9 No.3
방사성폐기물이 처분장에 인도 될 때 주요 방사성 핵종의 방사능 농도를 규명 하도록 방사성폐기물 인도 규정에 명시되어 있다. 저준위 방사성폐기물 시료의 경우 측정된 방사능 농도가 최소검출 방사능 농도(MDA: Minimum dectable activity) 이하의 값을 나타낼 경우가 많으며, MDA는 시료의 양, 바탕 값, 계측시간 및 계측효율 등에 따라서 달라지므로 MDA를 낮추기 위하여 가능한 많은 양의 시료를 취할 필요가 있다. 모의 잡고체 시료에 첨가된 요오드의 회수율을 결정하기 위한 방법으로서 모의 시료 중 비 방사성 요오드를 비휘발성 산으로 침출시킨 후 침출액을 직접 증발시키는 방법과 음이온 교환수지를 이용하I-를 흡착하여 분리하는 칼럼용리방법으로 측정하여 회수율을 비교한 결과, 증류법과 칼럼용리방법의 회수율은 각각 $86.5{\pm}0.9%$, $87.3{\pm}2.7%$로 나타났다. 증류법에 의한 모의 방사성 시료 중 $^{129}I$ 요오드의 회수율 및 MDA는 $84.6{\pm}1.6%$, $1.2{\times}10^{-4}Bq/g$로 각각 나타났으며, 분리공정을 단순화하고 많은 양의 시료를 취함으로써, 칼럼용리 방법의 단점을 보완하고 10배 이상 MDA를 낮출 수 있는 결과를 얻을 수 있었다. It is clarified in the radioactive waste transfer regulation that the concentration of radioactive waste for the major radio nuclide has to be examined when radioactive waste is guided to the radioactive waste stores. In case of the low level radioactive waste sample, the analytical results of radioactive waste concentration frequently show a value lower than minimum detectable activity (MDA). Since the MDA value basically depends on the amount of a sample, background value, measurement time, counting efficiency, and etc, it would be necessary to increase a sample amount with a intention of minimizing MDA. In order to measure a concentration of $^{129}I$ in low and medium level radioactive waste, $^{129}I$ was collected by using a distillation technique after leaching the simulated radioactive waste sample with a non-volatile acid. The recovery of $^{129}I$ measured was compared with that measured with column elution technique which is a conventional method using an anion-exchange resin. The recovery of inactive iodide by using the distillation method and column elution were found as $86.5{\pm}0.9%$ and $87.3{\pm}2.7%$, respectively. The recovery and MDA value calculated for distillation technique when 100 g of extracted solution of $^{129}I$ was taken, were found to be $84.6{\pm}1.6%$ and $1.2{\times}10^{-4}Bq/g$, respectively. Consequently, the proposed technique with simplified process lowered the MDA value more than 10 times compared to the column elution technique that has a disadvantage of limited sampling amount.
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