KR101285824B1 - 원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법. - Google Patents

원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법. Download PDF

Info

Publication number
KR101285824B1
KR101285824B1 KR1020130036929A KR20130036929A KR101285824B1 KR 101285824 B1 KR101285824 B1 KR 101285824B1 KR 1020130036929 A KR1020130036929 A KR 1020130036929A KR 20130036929 A KR20130036929 A KR 20130036929A KR 101285824 B1 KR101285824 B1 KR 101285824B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
radioactivity
nuclide
radiation dose
dose rate
measurement
Prior art date
Application number
KR1020130036929A
Other languages
English (en)
Inventor
정성엽
권상혁
Original Assignee
(주)성우이앤티
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)성우이앤티 filed Critical (주)성우이앤티
Priority to KR1020130036929A priority Critical patent/KR101285824B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101285824B1 publication Critical patent/KR101285824B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/167—Measuring radioactive content of objects, e.g. contamination
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/02—Dosimeters
    • G01T1/10—Luminescent dosimeters
    • G01T1/11—Thermo-luminescent dosimeters
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

본 발명은 원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인공핵종에 의한 폐 금속기기의 오염농도 수치가 규제 해제 농도 준위의 최소 검출 하한치 이하에 해당하는 경우, 기준 핵종을 천연핵종으로 변환하여 방사선량률을 이용한 총방사능을 통해 폐 금속기기의 방사능 측정에 대한 유효성을 확인하는 원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법에 관한 것이다.
이를 위해, 측정대상체를 기준격자와 일반격자로 정의하여, 기준격자에서 방사선량률 측정소자를 통해 측정된 방사선량률과 대표시료 분석법으로 측정한 인공핵종의 비방사능 비율은 일반격자에서 측정된 방사선량률과 인공핵종의 비방사능 비율이 일정한 비례식을 이용한 원전 대형 폐 금속기기의 방사선량률을 이용한 비방사능 측정방법에 있어서, 상기 인공핵종의 오염농도가 대표시료 분석법의 최소 검출 하한치(Minimum Detectable Activity) 이하일 경우, 대표시료 분석법으로 측정한 천연핵종의 총방사능과 상기 비례식을 이용하여 측정대상체의 방사선량률로 천연핵종의 총방사능을 평가한후 이를 비교하여, 채취된 시료의 대표성 및 대표시료 분석법의 유효성을 입증하는 것을 특징으로 하는 원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법을 제공한다.

Description

원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법.{Radioactive Measurement Validation Method of an Used Component in Nuclear Power Plant}
본 발명은 원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 극저준위에 해당하는 인공핵종 오염물질에 오염된 대형 폐 금속기기에 대하여 대표시료 분석법에 대한 방사능 분석의 균질성 및 대표성을 입증함으로써 전수검사의 노동력 및 경비를 절감하고, 대표시료 분석법의 한계를 보완할 수 있는 원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법에 관한 것이다.
후쿠시마 원자력발전소 사고 이후, 전세계 원자력산업 동향은 구형 원자력발전소를 폐쇄하고 청정에너지를 선택하는 일부 국가가 있는가 하면, 에너지 밀집도가 높고 경제적이며, 탄소배출제한에 장점이 있는 원자력발전을 지속적으로 선택하는 양극화 현상이 발생하고 있다.
원전의 폐로 또는 계속 운전 등 어떠한 경우에서도 금속 폐기물 발생이 필연적이다.
대표적인 예로써, 원전 운영의 경우, 안전성 확보를 차원에서 노후 계통 기기의 교체에 따른 금속폐기물이 발생하고 있으며, 폐로의 경우 계통 기기의 폐기로 인하여 금속 폐기물이 다량으로 발생하고 있다.
이러한 금속류의 오염 정도는 유럽연합(EU)의 예와 같이 발생량의 90 %가 재사용/재활용을 할 수 있는 청정 또는 극저준위 오염 수준이며, 3 %가 제염이 필요한 저준위 오염 수준이고, 2 %는 오염으로 인하여 원전 내부에서 제한적 재사용을 할 수 있는 수준이다.
나머지 5 %만이 고비용의 영구처분을 수행해야 하는 고준위 오염에 해당한다.
우리나라의 경우, 금속폐기물은 현행법규에 따라 방사성 특성-평가(Radioactive Characterization)를 수행하여, 각 핵종별 오염농도가 규제해제준위(Unconditional Clearance) 이하이면, 일반폐기물로 처리 또는 재사용, 재활용이 가능하고, 규제해제준위 이상이면 일반사회와 격리하여 지연처리하거나 영구 처분을 수행하고 있다.
이때, 금속폐기물의 규제해제준위를 측정하기 위한 금속폐기물의 방사성 측정은 매우 까다로운 문제가 있었다.
즉, 측정대상체의 복잡한 구조로 인해 측정대상체의 해체 전에는 검출기의 근접 측정이 불가능하여 측정대상체의 내부오염도 및 집중 오염부위를 확인하기 어려운 문제가 있었으며, 이러한 이유로 인하여 측정대상체 해체 이후 대표시료 분석법의 대표성 확보를 위해 별도의 추가 작업을 수행해야 하는 문제가 있었던 것이다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 본 출원인의 "대한민국 등록특허 10-1095624호"에 개시된 바와 같이 기준격자의 대표 시료만을 채취하여 비방사능만을 측정하더라도 측정대상체의 규제해제준위를 알 수 있는 원전 대형 폐 금속기기의 방사선량률을 이용한 비방사능 측정방법을 개발하였다.
하지만, 상기한 원전 대형 폐 금속기기의 방사선량률을 이용한 비방사능 측정방법은 다음과 같은 문제가 있었다.
첫째, 기준격자 내에서 오염된 인공핵종이 발견되지 않는 경우, 또는 비방사능 측정장비의 최소 검출 하한치(Minimum Detectable Activity) 이하의 극저준위 수준인 경우에는 "대한민국 등록특허 10-1095624호"에 개시된 본 출원인의 비방사능 측정방법을 사용할 수 없는 문제가 있었다.
둘째, 격자 내에 설치하여 측정한 방사선량률 정보를 활용하지 못하기 때문에, 기준격자에서 채취한 대표시료 분석법의 대표성을 입증할 수 없는 문제가 있었다.
셋째, 극저준위 수준의 방사선(능) 측정은 검출기로 입사되는 방사선(인공핵종)의 수가 극히 적기 때문에, 충분한 계수(count)가 이루어지지 않아 우연 효과에 의한 방사선 측정의 불확실성이 매우 높은 문제가 있었다.
넷째, 방사선 측정의 불확실성으로 인해, 동일한 오염에 대한 측정이라도 복수의 방사선(능) 측정기들의 측정량들은 측정편차가 발생하는데, 이러한 상대편차(Relative Bias)는 방사성 오염의 정도가 높을수록 감소하고, 반대로 낮을수록 그 편차는 증가한다.
이에 따라, 극저준위(최소 검출 하한치:Minimum Detectable Activity) 오염 측정의 경우, 방사선(능) 측정결과가 인공핵종의 오염에 의한 증가인지 혹은 천연핵종에 의한 측정량의 변동 현상인지 구별하기가 매우 어려운 문제가 있었다.
이러한 이유로 인하여 원전 내에서 발생된 대다수의 금속폐기물이 청정상태이거나 극저준위 상태임에도 불구하고 재사용 또는 재활용률이 현저히 떨어져 사회적 비용이 발생하고 있으며, 청정상태 또는 규제해제 농도 이하의 방사성 준위에 대한 손쉬운 측정방법이 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 10-1095624호
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 측정대상체의 기준격자에 대한 비방사능 측정시 인공핵종이 검출되지 않을 경우 대표시료 분석법을 통해 측정대상체 천연핵종의 총방사능량을 측정하고 방사선량률을 이용하여 천연핵종의 방사능 총합을 계산함으로써 측정대상체가 인공핵종에 의한 오염이 없음을 두 가지 독립된 측정방법을 통해 확인할 수 있는 원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법을 제공하고자 한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 특정 감마선 에너지를 분해하여 핵종의 방사능량을 측정하는 대표시료 분석법과 감마선의 전에너지(50 keV ~ 2 MeV)에 반응하여 방사선?률을 측정하는 방사선량률 측정기 모두가 측정대상체를 평가하여 천연핵종만 발견되었을 때 측정대상체는 청정상태임을 확인할 수 있는 원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법을 제공하고자 한 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 측정대상체를 기준격자와 일반격자로 정의하여, 기준격자에서 방사선량률 측정소자를 통해 측정된 방사선량률과 대표시료 분석법으로 측정한 인공핵종의 비방사능 비율은 일반격자에서 측정된 방사선량률과 인공핵종의 비방사능 비율이 일정한 비례식을 이용한 원전 대형 폐 금속기기의 방사선량률을 이용한 비방사능 측정방법에 있어서, 상기 인공핵종의 오염농도가 대표시료 분석법의 최소 검출 하한치(Minimum Detectable Activity) 이하일 경우, 대표시료 분석법으로 측정한 천연핵종의 총방사능과 상기 비례식을 이용하여 측정대상체의 방사선량률로 천연핵종의 총방사능을 평가한후 이를 비교하여, 채취된 시료의 대표성 및 대표시료 분석법의 유효성을 입증하는 것을 특징으로 하는 원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법을 제공한다.
이때, 특정 감마선 에너지를 분해하여 핵종의 방사능량을 측정하는 대표시료 분석법과 감마선의 전에너지(50 keV ~ 2 MeV: 인공 및 천역핵종 모두 반응)에 반응하여 방사선량률을 측정하는 방사선량률 측정법에 있어서, 대표시료 분석법의 측정결과(총방사능)와 방사선량률 측정법의 방사선량률 및 상기 비례식에 의해 유도되는 천연핵종의 총방사능이 일치하는 경우, 측정대상체는 인공핵종으로 비오염된 것으로 증명하는 것이 바람직하다.
또한, 측정대상체의 모든 격자에 티엘디(TLD) 소자를 배치하여 각 격자의 방사선량률을 측정하는 방사선량률 측정단계;기준격자 내의 시료를 채취하여 비방사능을 측정하는 기준격자 비방사능 측정단계;상기 기준격자 비방사능 측정단계를 통해 기준격자의 채취된 시료에서 인공핵종 검출 유무를 판단하는 인공핵종 검출단계;상기 인공핵종 검출단계에서 기준격자의 시료에서 인공핵종이 검출되면, 상기 기준격자 시료의 비방사능 값을 계산하는 기준격자 비방사능 계산단계;상기 대표시료 분석법을 통해 측정대상체의 인공핵종 방사능 총합을 계산하는 인공핵종 총방사능 계산단계;상기 인공핵종 검출단계에서 기준격자의 시료에서 인공핵종이 검출되지 않으면, 기준격자를 변경하여 최종격자까지 시료를 채취하여 인공핵종 검출 유무를 판단하는 인공핵종 재 판단 단계;상기 대표시료 분석법을 통해 천연핵종의 방사능을 누적하는 천연핵종 방사능 합산단계;최종격자까지 채취된 시료에서 인공핵종이 검출되지 않으면, 시료를 재채취하기 위하여, 티엘디(TLD) 소자를 통해 측정된 방사선량률 값의 증가 여부를 판단하는 방사선량률 증가 판단단계;티엘디(TLD) 소자에 의해 측정된 방사선량률 값의 증가가 어느 하나의 격자 단독으로 발생한 것으로 판단되면, 측정대상체의 천연핵종 방사능 총합을 계산하는 천연핵종 총방사능 계산단계;천연핵종 총방사능 계산단계에서 계산된 측정값과, 천연핵종 방사능 합산단계에서 계산된 측정값에 대한 동일여부를 판단하는 핵종 판단단계:를 포함하며, 상기 핵종 판단단계에서 천연핵종 총방사능의 측정값과 천연핵종 총방사능의 합산 값이 일치하면 측정 대상체의 방사성 분석 결과의 유효성을 입증하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 방사선량률 증가 판단단계에서 방사선량률이 인접한 격자에서 동시에 증가된 것으로 확인되면, 방사선량률이 최고인 격자를 기준격자로 재설정하는 기준격자 재설정 단계를 포함하며, 상기 재설정된 기준격자의 시료 측정시간을 2배 이상 늘린 후, 기준격자 비방사능 측정단계부터 재수행하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 핵종 판단단계에서 천연핵종 총방사능의 측정값과 천연핵종 총방사능의 합산값이 일치하지 않으면 측정대상체의 격자수를 증가하여 대표성을 향상시킨 후 방사선량률 측정단계부터 새로 수행하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 측정 대상체에 대표성이 없는 대표시료를 채취하여 분석한 경우라도 위치별 방사선량률 측정 결과를 통하여 방사성 오염에 대한 패턴을 비교함으로써 인공핵종에 의해 오염된 격자를 찾아낼 수 있는 효과가 있다.
즉, 인공핵종에 의해 오염된 측정대상체의 격자를 찾아내어 기준격자로 재설정함으로써, 인공핵종이 극저준위에 해당되는 경우라도 방사선량률 측정법을 이용하여 측정대상체의 비방사능을 계산할 수 있는 것이다.
둘째, 대표 시료 채취법을 이용한 비방사능 측정방법의 단점인 채취된 시료에 대한 대표성 적합 여부를 입증하기 위하여, 대표 시료를 이용한 총 방사능 값과 방사선량률을 이용한 천연핵종의 총방사능 값의 일치 여부를 통해 상호 보완함으로써 분석 결과의 유효성을 입증할 수 있는 효과가 있다.
나아가, 방사선량률 측정결과에 대하여 위치별 측정결과를 비교하여 천연핵종으로 인한 우연현상에 의해 검출기가 일시적으로 증가하는 현상과, 인공핵종에 의한 증가를 구분할 수 있는 단계를 둠으로써, 극저준위 오염물질 측정에 대한 신뢰도를 향상할 수 있는 효과가 있다.
도 1a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법을 수행하기 위하여 폐열교환기의 쉘 부위에 방사선량률을 측정하기 위한 열형광 선량계를 배치한 상태를 나타낸 개략도
도 1b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법을 수행하기 위하여 폐열교환기의 튜브번들 부위에 방사선량률을 측정하기 위한 열형광 선량계를 배치한 상태를 나타낸 개략도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법을 나타낸 순서도
도 3a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원전 대형 폐 금속기기의 방사성 오염을 확인하기 위해 쉘사이드 부위(1군)의 위치별 방사선량률 단독증가와 인접지역의 동반 증가를 확인하기 위해 나타낸 그래프
도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원전 대형 폐 금속기기의 방사성 오염을 확인하기 위해 튜브번들 부위(2군)의 위치별 방사선량률 단독증가와 인접지역의 동반 증가를 확인하기 위해 나타낸 그래프.
이하, 첨부된 도 1a 내지 도 3b를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법(이하, '방사능 측정 유효성 확인 방법'이라 함)에 대하여 설명하도록 한다.
방사능 측정 유효성 확인 방법은 기준격자의 시료 채취 방법을 통한 폐 금속기기의 비방사능 측정 방법시 기준 격자에 오염된 인공핵종의 양이 극저준위에 해당되어 검출되지 않을 경우 방사선량률을 이용한 천연핵종의 비방사능 총합을 통해 측정 대상체에 대한 인공핵종의 오염여부를 예측할 수 있는 기술적 특징이 있다.
또한, 시료 채취 방법을 통한 비방사능 측정방법과, 방사선량률을 이용한 방사성 오염 측정방법, 두 가지 측정방법을 이용하여 그 결과가 일치함을 보임으로써 채취된 대표 시료의 대표성과 유효성을 입증할 수 있는 기술적 특징이 있다.
방사능 특정 유효성 확인 방법을 설명하기 위한 폐 금속기기의 예로서 열교환기의 예를 들어 설명하기로 한다.
열교환기(10) 폐기물에 대한 방사성 오염은 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 열교환기 냉각수(오염수)가 쉘(shell)(11) 사이드로 흐르고 해수는 튜브(12) 사이드로 흐르게 된다.
이때, 튜브(12) 사이드의 압력은 쉘(11) 사이드의 압력에 비해 높기 때문에 전열관이 파손되더라도 튜브(12) 내로 오염수가 전이될 가능성은 없다.
따라서, 열교환기(10)에 대한 방사성 오염은 전열관의 외부 표면 및 쉘의 내부 표면에 이루어진다.
이와 같이 방사성 오염이 이루어진 열교환기의 유효성 확인 방법 절차에 대하여 도 2를 참조하여 살펴보도록 한다.
먼저, 열 교환기(10)에 대한 격자군을 결정하는 단계를 수행한다.(S10)
이때, 본 출원인의 특허등록 10-1095624호에 개시된 수식1의 비례관계를 유지하기 위해서는 몇 가지 조건이 선행되어야 하는바, 우선 오염 부위에 대한 기하학적 구조의 유사성을 고려하여 격자군을 결정하는 것이다.
한편, 열교환기(10)의 오염부위에 대한 구조상, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 쉘(11) 사이드의 내부 곡면을 제1군으로 하고, 튜브(12) 사이드 외부면으로 구성된 튜브 번들(bundle)의 일면을 제2군으로 설정한다.
다음으로, 열교환기(10)에 대한 격자군의 수가 정해지면, 각 격자군에 대하여 분할 격자의 수 및 격자 크기를 결정한다.(S20)
격자의 크기를 결정할 때 측정하고자 하는 오염 면의 기하학적 대칭요소의 반복성, 예상 오염 분포의 불균일성에 따라 상기 격자에 대한 수 및 크기를 결정한다.
한편, 분할된 격자는 기준격자와 이 기준격자 외에 위치된 일반격자로 구분된다.
기준격자는 측정 대상체의 비방사능 측정을 위하여, 시료가 채취되는 부위로서 비교적 접근이 용이한 지점에 위치된 격자이다.
즉, 기준격자에서 대표 시료가 채취되어 비방사능 측정이 이루어진 후, 수식1(등록특허 10-1095624호 참조)에 의하여 모든 일반격자 내의 비방사능 값을 유추하여 측정할 수 있는 것이다.
이때, 기준 격자에 대한 비방사능 측정은 기준 격자의 시료에 오염된 인공핵종의 오염농도가 최소 검출 하한치(MDA) 이상인 경우에만 이루어질 수 있다.
다음으로, 분할된 측정 대상체의 모든 격자 내의 방사선량률을 측정할 수 있도록 티엘디(TLD:열 형광 선량계) 소자(20)를 각 격자에 배치시켜 각 격자의 방사선량률을 측정하는 방사선량률 측정단계를 수행한다.(S30)
이때, 티엘디(TLD) 소자(20)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 분할 격자 중심에 설치된 후 일정시간(약 1주일) 동안 측정 대상체에 대한 방사선량률을 측정하게 된다.
이때, 측정 대상체의 구조가 복잡한 경우, 최소 체적을 갖는 티엘디(TLD) 소자(20)를 선택할 수 있으며, 측정 대상체를 해체하여 개별 포장을 선행한 후 전수 검사용 대형 측정장치를 이용하여 방사선량률을 측정할 수도 있다.
한편, 측정 대상체의 각 격자에 배치되는 티엘디(TLD) 소자(20)는 시중에서 사용되는 비닐팩에 수용된 후, 배치되는 것이 바람직하다.
다음으로, 기준격자의 시료를 채취하여 비방사능 값을 측정하는 기준격자 비방사능 측정단계를 수행한다.(S40)
이때, 시료는 기준격자 즉, 시료의 채취가 용이한 부분으로부터 채취되는데, 주의할 것은 기준격자 범위에서만 시료가 채취되어야 비방사능에 대한 측정이 정확하게 이루어질 수 있다.
다음으로, 채취된 시료에 대한 비방사능 측정시, 상기 시료에 인공핵종에 대한 존재유무를 확인하는 인공핵종 검출단계를 수행한다.(S50)
이때, 인공핵종에 대한 검출은 스펙트로 스코프 등의 핵종 분석기를 통해 이루어지는데, 인공핵종에 의한 오염농도가 최소검출 하한치 이상일 경우 인공핵종이 검출된다.
다음으로, 상기와 같이 기준격자에서 인공핵종이 검출되면, 핵종 분석기를 통해 상기 기준격자에 대한 비방사능을 계산하는 기준격자 비방사능 계산단계를 수행한다.(S60)
다음으로, 기준격자에 대한 비방사능이 계산되면, 등록특허 10-1095624에 개시된 수식1을 통해 측정 대상체의 총방사능을 계산하는 인공핵종 총방사능 계산단계를 수행한다.(S70)
한편, 인공핵종 검출단계(S50)에서 기준격자로부터 인공핵종의 검출이 이루어지지 않을 경우, 즉, 기준 격자에서 채취된 시료에서의 인공핵종 오염이 극저준위에 해당되어 인공핵종의 검출이 이루어지지 않을 경우 기준격자를 변경하여 재측정하는 단계를 수행한다.(S80)
한편, 채취한 시료에서 발견된 천연핵종의 비방사능을 이용하여 대표시료 분석법을 통한 천연핵종의 방사능 총합을 합산하는 단계를 수행한다.(S85)
다음으로, 변경된 기준격자 내의 인공핵종 존재 유무를 재검출하는 인공핵종 재 판단 단계를 수행한다.(S90)
이후, 변경된 기준격자에서도 인공핵종이 검출되지 않을 경우, 최종격자에 이르기까지 계속해서 기준격자를 변경하여 인공핵종 존재 유무를 검출하는 단계를 수행한다.(S100)
한편, 최종격자에서도 인공핵종의 검출이 이루어지지 않으면, 이는 격자로부터 시료 채취가 잘못된 것임을 판단하여, 기준격자를 새로 정해야할 뿐만 아니라 시료도 재채취해야 한다.
이때, 기준격자를 새로 정하여 시료를 재채취하기 위해서는 티엘디(TLD) 소자(20)에 의해 측정된 방사선량률의 증가 여부를 판단하는 방사선량률 증가 판단단계를 수행한다.(S110)
즉, 인공핵종에 오염된 가능성이 큰 격자를 찾아내기 위함인데, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 방사선량률이 어느 하나의 격자에서만 단독으로 증가한 것인지, 방사선량률이 증가한 격자의 인접 격자에서도 동시에 증가한 것인지 판단하는 것이다.
이때, 어느 하나의 격자에서만 방사선량률이 단독으로 증가한 것으로 관찰되면, 이는 티엘디(TLD) 소자의 우연현상으로 인해 일시적으로 방사선량률이 증가한 것으로 판단하여 그 격자는 인공핵종에 오염된 가능성이 낮은 것이므로 기준격자에서 제외한다.
이때, 모든 격자에서 방사선량률의 단독 증가만 확인된 경우, 이는 인공핵종에 오염되지 않은 것으로 판단하여 측정대상체의 천연핵종 방사능 총합을 계산하는 천연핵종 총 방사능 계산단계를 수행한다.(S120)
한편, 방사선량률 증가 판단 단계(S110)에서, 방사선량률이 인접 격자를 포함하여 동시에 증가한 것으로 관찰되면, 방사선량률이 최고치인 격자를 기준격자로 재설정하는 기준격자 재설정 단계를 수행한다.(S130)
이때, 기준격자를 재설정한 후, 기준격자 비방사능 측정단계(S40)부터 다시 수행한다.
이때, 재설정된 기준격자의 시료는 다시 채취하며, 이 채취된 시료에 대한 비방사능 측정시간은 약 2배로 늘려 측정을 세밀하게 재수행하는 것이 바람직하다.
이후, 일련의 과정을 통해 인공핵종의 검출이 이루어지면, 기준격자 비방사능 계산단계(S60)를 통해 기준격자의 비방사능을 계산한다.
이후, 상기한 바와 같이 등록특허 10-1095624에 개시된 수식1을 통해 측정대상체의 총방사능을 계산하는 대표시료 채취를 통한 인공핵종 총방사능 계산단계(S70)를 수행한다.
한편, 모든 격자에서 방사선량률의 단독 증가만 확인되어 천연핵종 총 방사능 계산단계(S120)를 수행한 후에는, 대표시료 분석법을 통한 천연핵종 방사능 합산단계(S85)에서 누적 계산된 천연핵종 방사능 총합과 등록특허 10-1095624에 개시된 수식1을 이용해 방사선량률을 이용한 천연핵종 총방사능 계산단계(S120)에서 계산된 총방사능값을 비교하는 핵종 판단단계를 수행한다.(S140)
이때, 핵종 판단단계(S140)에서, 양자 간에 총방사능 값이 일치할 경우 측정대상체는 인공핵종에 의해 오염되지 않은 것으로 판단하여 상기 측정대상체를 재활용하거나 자연처리를 실시하게 된다.
한편, 핵종 판단단계(S140)에서 양자 간에 총방사능 값이 일치하지 않을 경우, 티엘디(TLD) 소자(20)에 의한 방사선량률 측정이 제대로 이루어지지 않은 것으로 판단하여 분할 격자수를 증가하여 티엘디(TLD) 소자(20)를 재배치시킨 후, 방사선량률 측정단계(S30)부터 다시 실시한다.
즉, 티엘디(TLD) 소자(20)의 설치위치와 오염부위가 멀어 방사선량률 측정이 제대로 이루어지지 못한 것으로 판단하여 티엘디(TLD) 소자(20)에 의한 방사선량률 측정이 세밀하고 정확하게 이루어지도록 함으로써 시료에 대한 대표성을 향상시킨 것이다.
이후, 전술한 일련의 과정을 다시 수행하여 대표시료 분석법으로 측정한 천연핵종의 총방사능 값과 방사선량률을 이용한 천연핵종 총방사능 값이 일치함을 보임으로써 측정대상체에 대한 두 가지 측정결과가 유효함을 입증한다.
한편, 표 1은 전술한 유효성 입증방법을 이용하여 오염농도가 극저준위에 해당하는 총 4대의 열교환기를 측정한 결과표이다.
이때, 대표시료 분석법을 이용한 측정대상체의 총방사능 값은 감마 핵종분석기를 이용하여 산출하고, 방사선량률을 이용한 측정대상체의 총방사능 값은 열형광 선량계(티엘디(TLD) 소자)를 이용하여 산출한 후 천연핵종인 K-40 핵종을 이용하여 각각의 총방사능을 비교하였다.
Figure 112013029502859-pat00001
이를 통해 알 수 있듯이, 4대의 오염되지 않은 열교환기의 경우, 두 가지 측정결과가 일치함을 확인하였으며, 대표 시료 채취를 이용한 비방사능 측정방법의 대표성과 방사능 분석의 유효성을 확인할 수 있었다.
10 : 열교환기 폐기물 11 : 쉘(shell)
12 : 튜브 20 : 티엘디(TLD) 소자

Claims (5)

  1. 측정대상체를 기준격자와 일반격자로 정의하여, 기준격자에서 방사선량률 측정소자를 통해 측정된 방사선량률과 대표시료 분석법으로 측정한 인공핵종의 비방사능 비율은 일반격자에서 측정된 방사선량률과 인공핵종의 비방사능 비율이 일정한 비례식을 이용한 원전 대형 폐 금속기기의 방사선량률을 이용한 비방사능 측정방법에 있어서,
    상기 인공핵종의 오염농도가 대표시료 분석법의 최소 검출 하한치(Minimum Detectable Activity) 이하일 경우, 대표시료 분석법으로 측정한 천연핵종의 총방사능과 상기 비례식을 이용하여 측정대상체의 방사선량률로 천연핵종의 총방사능을 평가한후 이를 비교하여, 채취된 시료의 대표성 및 대표시료 분석법의 유효성을 입증하는 것을 특징으로 하는 원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    특정 감마선 에너지를 분해하여 핵종의 방사능량을 측정하는 대표시료 분석법과 감마선의 전에너지(50 keV ~ 2 MeV: 인공 및 천역핵종 모두 반응)에 반응하여 방사선량률을 측정하는 방사선량률 측정법에 있어서, 대표시료 분석법의 측정결과(총방사능)와 방사선량률 측정법의 방사선량률 및 상기 비례식에 의해 유도되는 천연핵종의 총방사능이 일치하는 경우, 측정대상체는 인공핵종으로 비오염된 것으로 증명하는 원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    측정대상체의 모든 격자에 티엘디(TLD) 소자를 배치하여 각 격자의 방사선량률을 측정하는 방사선량률 측정단계(S30);
    기준격자 내의 시료를 채취하여 비방사능을 측정하는 기준격자 비방사능 측정단계(S40);
    상기 기준격자 비방사능 측정단계를 통해 기준격자의 채취된 시료에서 인공핵종 검출 유무를 판단하는 인공핵종 검출단계(S50);
    상기 인공핵종 검출단계(S50)에서 기준격자의 시료에서 인공핵종이 검출되면, 상기 기준격자 시료의 비방사능 값을 계산하는 기준격자 비방사능 계산단계(S60);
    상기 대표시료 분석법을 통해 측정대상체의 인공핵종 방사능 총합을 계산하는 인공핵종 총방사능 계산단계(S70);
    상기 인공핵종 검출단계(S70)에서 기준격자의 시료에서 인공핵종이 검출되지 않으면, 기준격자를 변경하여 최종격자까지 시료를 채취하여 인공핵종 검출 유무를 판단하는 인공핵종 재 판단 단계(S80);
    상기 대표시료 분석법을 통해 천연핵종의 방사능을 누적하는 천연핵종 방사능 합산단계(S85);
    최종격자까지 채취된 시료에서 인공핵종이 검출되지 않으면, 시료를 재채취하기 위하여, 티엘디(TLD) 소자를 통해 측정된 방사선량률 값의 증가 여부를 판단하는 방사선량률 증가 판단단계(S110);
    티엘디(TLD) 소자에 의해 측정된 방사선량률 값의 증가가 어느 하나의 격자 단독으로 발생한 것으로 판단되면, 측정대상체의 천연핵종 방사능 총합을 계산하는 천연핵종 총방사능 계산단계(S120);
    천연핵종 총방사능 계산단계(S120)에서 계산된 측정값과, 천연핵종 방사능 합산단계(S85)에서 계산된 합산값에 대한 동일여부를 판단하는 핵종 판단단계(S140):를 포함하며,
    상기 핵종 판단단계(S140)에서 천연핵종 총방사능의 측정값(S120)과 천연핵종 총방사능의 합산 값(S85)이 일치하면 측정 대상체의 방사성 분석 결과의 유효성을 입증하는 것을 특징으로 하는 원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 방사선량률 증가 판단단계(S110)에서 방사선량률이 인접한 격자에서 동시에 증가된 것으로 확인되면, 방사선량률이 최고인 격자를 기준격자로 재설정하는 기준격자 재설정 단계(S130)를 포함하며,
    상기 재설정된 기준격자의 시료 측정시간을 2배 이상 늘린 후, 기준격자 비방사능 측정단계(S40)부터 재수행하는 것을 특징으로 하는 원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 핵종 판단단계(S140)에서 천연핵종 총방사능의 측정값(S120)과 천연핵종 방사능의 합산값(S85)이 일치하지 않으면 측정대상체의 격자수를 증가하여 대표성을 향상시킨 후 방사선량률 측정단계(S30)부터 새로 수행하는 것을 특징으로 하는 원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법.

KR1020130036929A 2013-04-04 2013-04-04 원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법. KR101285824B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130036929A KR101285824B1 (ko) 2013-04-04 2013-04-04 원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130036929A KR101285824B1 (ko) 2013-04-04 2013-04-04 원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101285824B1 true KR101285824B1 (ko) 2013-07-12

Family

ID=48997310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130036929A KR101285824B1 (ko) 2013-04-04 2013-04-04 원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법.

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101285824B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101469168B1 (ko) * 2013-07-30 2014-12-04 한국원자력연구원 공간적 상관분석을 이용한 시료 대표성 평가 방법
KR20160062257A (ko) 2014-11-24 2016-06-02 한국수력원자력 주식회사 방사능 오염 유무 확인을 위한 총 감마방사능 측정장치 및 방법
KR20160072907A (ko) * 2014-12-15 2016-06-24 한국수력원자력 주식회사 Ｋ-40 농도 계측에 의한 천일염 생산년도 추정방법
KR20170020624A (ko) 2015-08-13 2017-02-23 한국수력원자력 주식회사 방사능 오염 유무 확인을 위한 총 감마방사능 측정장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5866899A (en) 1996-09-12 1999-02-02 Advanced Micro Devices, Inc. Concentration measurement apparatus calibration method
US6624415B1 (en) 1999-03-09 2003-09-23 Central Research Institute Of Electric Power Industry Measuring method and device for radioactivity, radioactive concentration and radioactivity surface concentration

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5866899A (en) 1996-09-12 1999-02-02 Advanced Micro Devices, Inc. Concentration measurement apparatus calibration method
US6624415B1 (en) 1999-03-09 2003-09-23 Central Research Institute Of Electric Power Industry Measuring method and device for radioactivity, radioactive concentration and radioactivity surface concentration

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101469168B1 (ko) * 2013-07-30 2014-12-04 한국원자력연구원 공간적 상관분석을 이용한 시료 대표성 평가 방법
KR20160062257A (ko) 2014-11-24 2016-06-02 한국수력원자력 주식회사 방사능 오염 유무 확인을 위한 총 감마방사능 측정장치 및 방법
KR20160072907A (ko) * 2014-12-15 2016-06-24 한국수력원자력 주식회사 Ｋ-40 농도 계측에 의한 천일염 생산년도 추정방법
KR101654711B1 (ko) 2014-12-15 2016-09-08 한국수력원자력 주식회사 Ｋ-40 농도 계측에 의한 천일염 생산년도 추정방법
KR20170020624A (ko) 2015-08-13 2017-02-23 한국수력원자력 주식회사 방사능 오염 유무 확인을 위한 총 감마방사능 측정장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9880289B2 (en) Method of measuring radioactive material of ingot using NaI gamma scintillator
KR101285824B1 (ko) 원전 대형 폐 금속기기의 방사능 측정 유효성 확인방법.
KR101212062B1 (ko) ＨＰＧｅ 측정기를 이용한 주괴 내의 방사능물질 측정방법
KR101507526B1 (ko) 원자력 시설 해체 부지의 복원을 위한 최적화 방법
Ni et al. First study of 237Np in Chinese soils: source, distribution and mobility in comparison with plutonium isotopes
Remeikis et al. Characterisation of RBMK-1500 graphite: A method to identify the neutron activation and surface contamination terms
Mossini et al. Topsoil radiological characterisation of L-54M reactor surroundings preliminary to decommissioning operations
Dąbrowski et al. Application of atmospheric dispersion modelling in finding optimal locations of early warning stations around a nuclear power plant
KR100995484B1 (ko) 복잡한 금속기기와 토양의 집중방사선 오염부위 측정기구 및 방사선 측정방법
CN112489830B (zh) 一种核电厂蒸汽发生器排污系统废树脂清洁解控方法
Remeikis et al. Plutonium and americium in sediments of Lithuanian lakes
KR101095624B1 (ko) 원전 대형 폐 금속기기의 방사선량율을 이용한 비방사능 측정방법
Mossini et al. MCNP model of L-54M nuclear research reactor: validation by preliminary graphite radiological characterization
Wang et al. Promotion of the lower limit of detection of gamma emitting nuclides in radioaerosol samples after Fukushima accident
Testoni et al. Tracer use for the protection of water resources in nuclear sites
Seman et al. Holmium and samarium detectability in post-blast residue
Jo et al. High accuracy boronometer design developed for light water reactors
Wu et al. Investigation of environmental radioactivity at a decommissioned uranium mine in Southern China
Hinca et al. Independent ad-hoc radiation monitoring of obsolete waste water discharge channel near Jaslovske Bohunice nuclear facility
Westall et al. Radiological characterisation experience with Magnox reactors
Pilkytė Experience of Investigation of Contaminated Sites in Lithuania
Song et al. A Study on the Assessment of Source-term for PWR Primary System Using MonteCarlo Code
Taleyarkhan Radiation detector
Cho et al. Review on Precedents of Environmental Impact Assessment During Decommissioning of Nuclear Power Plants for Domestic Approach
Witt Results of a field study—Sampling with ISOCS and SAM 935 at the Savannah River Site

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160630

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170705

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180703

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190703

Year of fee payment: 7