원전 증기발생기 수실 내 에너지 스펙트럼을 고려한 MOSFET 방사선검출기 선량보정인자 결정에 관한 몬테칼로 전산모사 연구 = Monte Carlo Study of MOSFET Dosimeter Dose Correction Factors Considering Energy Spectrum of Radiation Field in a Steam Generator Channel Head

국문 초록 (Abstract)

국내에서는 현재 물리적 인형 모의피폭체와 수십 개의 소형 MOSFET 선량계를 이용하여 유효선량(Effective Dose)을 실시간으로 정확하게 측정할 수 있는 시스템을 개발 중에 있다. 이때 사용되는 MOSFET 선량계는 그 크기가 매우 작으며, 상대적으로 높은 민감도를 가지고 선량을 실시간으로 측정할 수 있다는 장점이 있는 반면, 검출부위가 조직등가 물질이 아닌 실리콘으로 이루어져 있어 저에너지 광자에 대하여 적절한 보정이 필요하다. 본 연구에서는 몬테칼로 전산모사 방법을 사용하여 증기발생기 수실 내부의 에너지 스펙트럼에 대한 MOSFET 선량계의 선량보정인자 값들을 계산하였으며, 이렇게 계산된 보정인자 값들을 선행 연구에서 구한 값, 즉 0.662 MeV와 1.25 MeV의 광자만을 이용하여 구한 선량보정인자 값들과 비교하여 보았다. 비교 결과, 두 서로 다른 조건에서의 선량보정인자들은 큰 차이를 보이지 않았으며(≤1.5%), 따라서 선행 연구에서 구한 선량보정인자들을 원자력발전소의 증기발생기 수실에 그대로 적용하여도 큰 문제가 없음을 알 수 있었다. 또한, 증기발생기 수실에 대하여 결정된 선량보정인자들을 실측된 MOSFET 선량계의 선량값들에 적용하여 선량보정에 따라 유효선량이 어느 정도 변화하는 가를 확인한 결과, 유효선량은 선량보정인자를 적용할 경우가 적용하지 않을 경우에 비해 약 7% 정도 낮게 평가됨을 알 수 있었다.

참고문헌 (Reference)

1 "Xu X. The Assessment of effective dose equivalent using personnel dosimeters. Ph.D Dissertation" Texas A&M University. 1994.

2 "Regge P. Characterization of the corrosion products in primary reactor water of PWR during normal operation and transient phases. Water Chemistry Ⅱ. 1980" 279-41 284,

3 "Pick ME. A Survey of the Effect of Primary Coolant pH on Westinghouse PWR Plant Radiation Fields. Electric Power Research Institute. 1994 Nov"

4 "Overestimation of the two-dosimeter approach and movement of radiation workers during exposure" 17 (17): 17-25, 2000

5 "Optimisation of monitor weighting factors for the estimation of effective dose equivalent from external photon exposures." 81 (81): 105-111, 1999

6 "Monte carlo study of MOSFET dosimeter characteristics: dose dependence on photon energy, direction and dosimeter composition" 113 (113): 40-46, 2005

7 "Monte Carlo simulation of single and two-dosimeter approaches in a steam generator channel head" 83 (83): 243-254, 2002

8 "MCNPX user's manual, version 2.4.0. New Mexico; RSICC. 2002:99-100." RSICC 99-100, 2002

9 "MCNPX user's manual, version 2.4.0." RSICC 111-116, 2002

10 "Effect of angular response properties of personal dosemeters on the estimation of effective dose using two dosemeters" 93 (93): 215-221, 2001

11 "Eckerman KF. Specific absorbed fractions of energy at various ages from internal photon sources. TM-8381. Oak Ridge. Oak Ridge National Laboratory. 1987" 77-102,

12 "Development of a two-dosimeter alforithm for better estimation of effective dose equivalent and effective dose" 81 (81): 101-112, 1999

13 "Determination of Dose Correction Factor for Energy and Directional Dependence of the MOSFET Dosimeter in an Anthropomorphic Phantom" 31 (31): 97-104, 2006

14 "Characterization of Radiation Field in the Steam Generator Water Chambers and Effective Doses to the Workers." 24 (24): 209-217, 1999

15 "Assessment of patient effective radiation dose and associated radiogenic risk from extracorporeal shock- wave lithotripsy" 83 (83): 847-853, 2004

16 "A comparison of measured and calculated organ doses from CT examinations" 57 (57): 381-385, 1995