KR101841649B1 - Method and apparatus for analyzinnuclide - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 핵종 분석 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 방사선을 측정하는 검출기를 통해 측정한 위치에서의 방사선의 에너지 및 감지 횟수로부터 베타선 및 감마선 방출 핵종 및 순수 베타선 방출 핵종을 판별하고, 깊이에 따른 핵종의 분포량을 판별하는 핵종 분석 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and an apparatus for analyzing nuclides, and more particularly, it relates to a method and apparatus for analyzing a nuclide, and more particularly, And more particularly, to a method and apparatus for analyzing nuclides.
방사선을 방출하는 핵종 중에는 베타선과 감마선을 동시에 방출하는 핵종(이하, '베타선 및 감마선 방출 핵종') 및 베타선만을 방출하는 핵종(이하, '순수 베타선 방출 핵종')이 있다. 다만, 현재 방사선 검출기는 순수하게 감마선만을 측정할 수 없어, 베타선 및 감마선 방출 핵종 및 순수 베타선 방출 핵종을 구분하기가 어려운 문제점이 있다. Nucleotides that emit radiation include nuclides that release both beta and gamma rays (hereinafter, "beta rays and gamma ray emitting nuclides") and nuclides that emit only beta rays (hereinafter, "pure beta ray emitting nuclides"). However, current radiation detectors can not measure only gamma rays purely, and it is difficult to distinguish between beta-ray and gamma ray emitting nuclides and pure beta ray emitting nuclides.
이에, 기존의 방사선 방출 핵종의 분석은 대부분 시료를 채집 후, 실험실에서의 분석에 의존하였다. 실험실에서 베타선 및 감마선 방출 핵종은 주로 고순도 게르마늄 (High purity germanium; HPGe) 검출기를 활용하여 분석하며, 순수 베타선 방출 핵종은 물리, 화학적 전처리 과정을 거쳐 시료를 단일 핵종화 시킨 후 액체 섬광 계수기 (Liquid scintillation counter; LSC)를 활용하여 분석하였다.Therefore, the analysis of existing radionuclides was mostly based on laboratory analysis after collecting samples. In the laboratory, beta-ray and gamma-ray emitting nuclides are analyzed mainly by using high purity germanium (HPGe) detector, and pure beta emission nuclides are subjected to physical and chemical pretreatment to single-nucleate the samples and then to liquid scintillation counter (LSC).
그러나 이러한 분석법은 시료 채집 후 실험실까지 오는 과정에서의 시간 소요가 크며, 특히 깊이 분포 측정을 위한 시료 채집의 경우 채집 과정 중 시료가 교란될 수 있는 위험성이 매우 높다. 또한 순수 베타선 방출 핵종의 경우 특히 물리, 화학적 전처리 과정이 매우 복잡하여 오랜 시간이 소요된다는 단점이 있다. However, this method has a long time to reach the laboratory after collecting the sample. Especially, in the case of collecting the sample for measuring the depth distribution, there is a high possibility that the sample may be disturbed during the collecting process. In addition, the pure beta-emitting nuclides have a disadvantage in that the physical and chemical pretreatment process is very complicated and takes a long time.
본 발명의 실시예에서 해결하고자 하는 과제는 현재 방사선 검출기가 순수하게 감마선만을 측정할 수 없어, 베타선 및 감마선 방출 핵종 및 순수 베타선 방출 핵종을 구분하기가 어려운 문제점를 해결하는 기술을 제공하는 것이다. A problem to be solved in the embodiment of the present invention is to provide a technique for solving the problem that it is difficult to distinguish the beta ray and the gamma ray emitting nuclide and the pure beta ray emitting nuclide because the radiation detector can not measure pure gamma ray only.
또한 현장에서 직접 핵종을 분석할 수 없고, 시료를 채집하여 실험실에서 분석함에 따라 시간이 소요되는 문제 및 시료 채집 과정 중 시료가 교란되어 분석의 오류가 발생하는 문제를 해결하는 기술을 제공하고자 한다. In addition, we can not directly analyze the nuclides in the field, and it is necessary to provide time-consuming problems as the samples are sampled and analyzed in the laboratory, and techniques for solving the problem of the analysis errors due to disturbance of the sample during the sampling process.
다만, 본 발명의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 기술적 과제가 도출될 수 있다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.
일 실시예에 따른 베타선 및 감마선의 에너지를 동시에 측정하는 제1 검출기와, 베타선의 에너지를 측정하는 제2 검출기를 이용하여 핵종을 분석하는 방법은 상기 제1 검출기에서 측정된 상기 베타선 및 감마선의 에너지 별로, 소정의 시간 동안 상기 베타선 및 감마선의 감지 횟수를 카운팅한 제1 측정결과를 구하는 단계와, 상기 제2 검출기에서 측정된 상기 베타선의 에너지 별로, 상기 소정의 시간 동안 상기 베타선의 감지 횟수를 카운팅한 제2 측정결과를 구하는 단계와, 상기 제1 측정결과에서 상기 제2 측정결과를 감산하여 감마선의 에너지 별로, 상기 소정의 시간 동안 상기 감마선의 감지 횟수를 카운팅한 제3 측정결과를 구하는 단계와, 핵종별 방출 방사선 에너지 정보를 포함하는 라이브러리를 참조하여, 상기 제3 측정결과로부터 베타선 및 감마선 방출 핵종을 판별하는 단계를 포함한다. A method for analyzing a nuclide using a first detector for simultaneously measuring energy of a beta ray and a gamma ray and a second detector for measuring energy of a beta ray according to an embodiment of the present invention is characterized in that the energy of the beta ray and gamma ray measured by the first detector Calculating a first measurement result obtained by counting the number of times of detection of the beta rays and the gamma rays for a predetermined time, counting the number of times of detection of the beta rays for the predetermined period of time by the energy of the beta rays measured by the second detector Obtaining a third measurement result obtained by subtracting the second measurement result from the first measurement result and counting the number of times of detection of the gamma ray for the predetermined time for each energy of the gamma ray; , A library containing nuclear type emission radiation energy information, and from the third measurement result, And a step of determining a line-emitting nuclide.
이때 상기 제1 검출기 및 상기 제2 검출기의 위치에 따른, 상기 감마선의 에너지 별 상기 감마선의 감지 횟수를 측정하여, 상기 위치에 따른 상기 베타선 및 감마선 방출 핵종의 분포량을 판별하는 단계를 더 포함할 수 있다. Measuring the number of times of detection of the gamma ray for each energy of the gamma ray according to the positions of the first detector and the second detector to determine the distribution amount of the beta ray and the gamma ray emission nuclide according to the position have.
또한 상기 라이브러리로부터 상기 도출된 베타선 및 감마선 방출 핵종의 감마선에 대한 베타선의 방출 비율을 기초로, 상기 제2 측정결과에서 상기 베타선 및 감마선 방출 핵종에 의한 베타선의 감지 횟수를 감산하여 제4 측정결과를 구하는 단계와, 상기 라이브러리를 참조하여, 상기 제4 측정결과로부터 순수 베타선 방출 핵종을 판별하는 단계를 더 포함할 수 있다. The fourth measurement result is obtained by subtracting the number of times of detection of the betaine by the betaine and the gamma ray emitting nuclide from the second measurement result based on the released ratio of the betaine to the gamma ray of the betaine and the gamma ray emitting nuclide derived from the library And discriminating the pure beta-emitting nuclides from the fourth measurement result by referring to the library.
이때 상기 제1 검출기 및 상기 제2 검출기의 위치에 따른, 상기 베타선의 에너지 별 상기 베타선의 감지 횟수를 판별하여, 상기 위치에 따른 상기 순수 베타선 방출 핵종의 분포량을 판별하는 단계를 더 포함할 수 있다. Determining the number of times the beta rays are sensed for the energy of the beta ray according to the positions of the first detector and the second detector and discriminating the distribution amount of the pure beta rays emission nuclides according to the position .
일 실시예에 따른 핵종 분석 장치는 베타선 및 감마선의 에너지를 동시에 측정하는 제1 검출기와, 베타선만을 측정하는 제2 검출기와, 상기 제1 검출기에서 측정된 상기 베타선 및 감마선의 에너지 별로, 소정의 시간 동안 상기 베타선 및 감마선의 감지 횟수를 카운팅한 제1 측정결과 및 상기 제2 검출기에서 측정된 상기 베타선의 에너지 별로, 상기 소정의 시간 동안 상기 베타선의 감지 횟수를 카운팅한 제2 측정결과를 구하는 카운팅부와, 핵종별 방사선 에너지 정보를 포함하는 라이브러리를 참조하여, 상기 제1 측정결과에서 상기 제2 측정결과를 감산하여 감마선의 에너지 별로 상기 소정의 시간 동안 상기 감마선의 감지 횟수를 카운팅한 제3 측정결과로부터 베타선 및 감마선 방출 핵종을 판별하는 제어부를 포함한다. The apparatus for analyzing nuclides according to an embodiment of the present invention includes a first detector for simultaneously measuring energy of a beta ray and a gamma ray, a second detector for measuring only a beta ray, and a second detector for detecting a beta ray and a gamma ray, A second measurement result obtained by counting the number of sensed times of the beta rays and the gamma rays during the predetermined time for each energy of the beta rays measured by the second detector, And a third measurement result obtained by subtracting the second measurement result from the first measurement result by counting the number of times of detection of the gamma ray for the predetermined time by the energy of the gamma ray, with reference to a library including nuclear kind radiation energy information And a controller for discriminating the beta rays and the gamma ray emitting nuclides from the gamma ray emitting nuclides.
이때 상기 제어부는 상기 제1 검출기 및 상기 제2 검출기의 위치에 따른, 상기 감마선의 에너지 별 상기 감마선의 감지 횟수를 측정하여, 상기 위치에 따른 상기 베타선 및 감마선 방출 핵종의 분포량을 판별할 수 있다. At this time, the controller may measure the number of times of detection of the gamma ray by the energy of the gamma ray according to the positions of the first detector and the second detector, and determine the distribution amount of the beta ray and the gamma ray emitting nuclide according to the position.
또한 상기 제어부는 상기 라이브러리로부터 상기 도출된 베타선 및 감마선 방출 핵종의 감마선에 대한 베타선 방출 비율을 기초로, 상기 제2 측정결과에서 상기 베타선 및 감마선 방출 핵종에 의한 베타선의 감지 횟수를 감산한 제4 측정결과를 구하여, 상기 제4 측정결과로부터 상기 라이브러리를 통해 순수 베타선 방출 핵종을 도출할 수 있다. The control unit may further include a fourth measurement obtained by subtracting the number of times of detection of the betaine by the beta rays and the gamma ray emitting nuclides from the second measurement result based on the beta rays emission ratio of the beta rays and the gamma ray emitting nuclides derived from the library to the gamma rays. And the pure beta ray emitting nuclide can be derived from the fourth measurement result through the library.
이때 상기 제어부는 상기 제1 검출기 및 상기 제2 검출기의 위치에 따른, 상기 베타선의 에너지 별 상기 베타선의 감지 횟수를 판별하여, 위치에 따른 상기 순수 베타선 방출 핵종의 분포량을 판별할 수 있다. At this time, the controller may determine the number of sensing of the beta rays according to the energy of the beta ray, according to the positions of the first detector and the second detector, and determine the distribution amount of the pure beta rays emission nuclides according to the positions.
본 발명의 실시예에 따르면, 현장에서 전처리 없이 베타선 및 감마선 방출 핵종 및 순수 베타선 방출 핵종을 분리하여 판별할 수 있으며, 더하여 깊이에 따른 핵종의 분포량을 분석할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to separate and discriminate the beta-ray and gamma-ray emitting nuclides and the pure beta ray emitting nuclide without pretreatment in the field, and further, the distribution amount of nuclides according to the depth can be analyzed.
도 1은 일 실시예에 따른 핵종 분석 장치를 기능 블럭도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 제1 검출기 또는 제2 검출기의 구성을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 제1 검출기 또는 제2 검출기가 소정의 시간 동안 측정한 방사선에 따른 전압신호를 나타낸 그래프이다.
도 4는 일 실시예에 따른 핵종 분석 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 제1 검출기에서 측정한 베타선 및 감마선의 에너지 별로 베타선 및 감마선의 감지 횟수를 카운팅한 제1 측정결과를 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 제2 검출기에서 측정한 결과에 따라 베타선의 에너지 별로 베타선의 감지 횟수를 카운팅한 제2 측정결과를 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 제1 측정결과에서 제2 측정결과를 감산하여 감마선의 에너지 별로 소정의 시간 동안 감마선의 감지 횟수를 카운팅한 제3 측정결과를 설명하기 위한 그래프이다.
도 8은 라이브러리로부터 도출된 감마선 방출 핵종의 감마선에 대한 베타선 방출 비율을 기초로, 제2 측정결과에서 베타선 및 감마선 방출 핵종에 의한 베타선의 감지 횟수를 감산한 제4 측정결과를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a functional block diagram of a nuclide analysis apparatus according to an embodiment.
2 is an exemplary diagram for explaining the configuration of a first detector or a second detector according to an embodiment.
3 is a graph showing a voltage signal according to radiation measured by the first detector or the second detector for a predetermined time.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a nuclide analysis method according to an embodiment.
FIG. 5 is a graph illustrating a first measurement result of counting the number of times of detection of the beta rays and the gamma rays by the energy of the beta rays and the gamma rays measured by the first detector.
FIG. 6 is a graph illustrating a second measurement result in which the number of times of detection of the beta rays is counted for each energy of the beta ray according to the result measured by the second detector.
FIG. 7 is a graph for explaining a third measurement result in which the number of detection of gamma rays is counted for a predetermined time by energy of a gamma ray by subtracting a second measurement result from the first measurement result.
8 is a view for explaining the fourth measurement result obtained by subtracting the number of times of detection of the betaine by the beta ray and the gamma ray emitting nuclide in the second measurement result based on the beta ray emission rate of the gamma ray emitting nuclide derived from the library .
본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 명세서에서 개시되는 실시예들은 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되거나 이용되지 않아야 할 것이다. 이 분야의 통상의 기술자에게 본 명세서의 실시예를 포함한 설명은 다양한 응용을 갖는다는 것이 당연하다. 따라서, 본 발명의 상세한 설명에 기재된 임의의 실시예들은 본 발명을 보다 잘 설명하기 위한 예시적인 것이며 본 발명의 범위가 실시예들로 한정되는 것을 의도하지 않는다.The embodiments disclosed herein should not be construed or interpreted as limiting the scope of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art that the description including the embodiments of the present specification has various applications. Accordingly, any embodiment described in the Detailed Description of the Invention is illustrative for a better understanding of the invention and is not intended to limit the scope of the invention to embodiments.
도면에 표시되고 아래에 설명되는 기능 블록들은 가능한 구현의 예들일 뿐이다. 다른 구현들에서는 상세한 설명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 기능 블록들이 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 하나 이상의 기능 블록이 개별 블록들로 표시되지만, 본 발명의 기능 블록들 중 하나 이상은 동일 기능을 실행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합일 수 있다.The functional blocks shown in the drawings and described below are merely examples of possible implementations. In other implementations, other functional blocks may be used without departing from the spirit and scope of the following detailed description. Also, although one or more functional blocks of the present invention are represented as discrete blocks, one or more of the functional blocks of the present invention may be a combination of various hardware and software configurations that perform the same function.
또한, 어떤 구성요소들을 포함한다는 표현은 개방형의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.In addition, the expression "including any element" is merely an expression of an open-ended expression, and is not to be construed as excluding the additional elements.
나아가 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. Further, when a component is referred to as being connected or connected to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it should be understood that there may be other components in between.
또한 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다. Also, the expressions such as 'first, second', etc. are used only to distinguish a plurality of configurations, and do not limit the order or other features between configurations.
이하에서는 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 일 실시예에 따른 핵종 분석 장치(100)를 기능 블럭도이다.FIG. 1 is a functional block diagram of a
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 핵종 분석 장치(100)는 제1 검출기(110), 제2 검출기(120), 카운팅부(130) 및 제어부(140)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the
제1 검출기(110)는 베타선 및 감마선의 에너지를 동시에 측정하고, 제2 검출기(120)는 베타선의 에너지만을 측정한다. 이때 도 2를 참조하면, 제1 검출기(110) 및 제2 검출기(120)는 섬광체(A), 광수송체(B) 및 광전자 증배관(C)을 포함할 수 있다. The
섬광체(A)는 핵종이 방출하는 방사선을 받아들여 광신호를 발산하는데, 예를 들면 가시광선 영역의 광신호를 발산할 수 있다. 이때 방사선은 베타선 및 감마선을 포함한다. The scintillator (A) receives radiation emitted from the nucleus paper and emits an optical signal, for example, can emit an optical signal in the visible light region. At this time, the radiation includes a beta ray and a gamma ray.
한편, 베타선과 감마선이 혼재된 환경에서 제1 검출기(110)는 베타선과 감마선을 모두 받아들여 광신호를 발산하고, 제2 검출기(120)는 베타선 신호를 받아들여 광신호를 발산할 수 있도록, 각기 민감도가 서로 다른 섬광체(A)를 사용할 수 있다. On the other hand, in an environment in which a beta ray and a gamma ray are mixed, the
예를 들면, 제1 검출기(110)의 섬광체(A)는 제2 검출기(120)의 섬광체(A)에 비해 상대적으로 밀도가 큰 (> 4.0 g/cm3) 무기 섬광체(A)를 사용하고, 제2 검출기(120)의 섬광체(A)는 밀도가 작은 (1.1±0.2 g/cm3) 플라스틱 섬광체(A)를 사용하여, 제1 검출기(110)의 섬광체(A)는 베타선 및 감마선을 모두 받아들일 수 있고, 제2 검출기(120)의 섬광체(A)는 베타선만 받아들일 수 있다.For example, the scintillator A of the
또한 제1 검출기(110) 및 제2 검출기(120)가 토양 내 깊이에 따른 분해능을 가질 수 있도록 섬광체(A)의 윗면과 아랫면에 콜리메이터를 결합할 수 있다. 콜리메이터가 결합된 면은 방사선이 투과할 수 없게 되므로 섬광체(A)는 윗면과 아랫면을 제외한 수평 방향으로부터 방사선을 받아들일 수 있다. 따라서 섬광체(A)가 토양 내에 침투한 깊이의 수평방향에서 방출되고 있는 방사선만 받아들이므로, 깊이에 따른 분해능을 가질 수 있다. 이때 콜리메이터의 성분으로, 예를 들면 밀도가 커 방사선의 투과율이 적은 납 또는 텅스텐을 사용할 수 있다. The collimator may be coupled to the upper surface and the lower surface of the scintillator A so that the
광수송체(B)는 섬광체(A)가 받아들인 베타선 또는 감마선으로 인해 생성된 광신호가 광전자 증배관(C)까지 도달할 수 있도록 한다. The photoreceptor (B) allows the optical signal generated by the beta rays or the gamma rays received by the scintillator (A) to reach the photomultiplier tube (C).
광전자 증배관(C)은 광수송체(B)를 통해 전달된 광신호를 전기 신호로 전환 및 증폭하고, 전치증폭기를 통해 전기 신호를 전압 신호로 변환할 수 있다. 이때 변환된 전압신호는 다중파고분석기를 통해 그래프 형태로 변환할 수 있다. The opto-electronic amplifying tube C can convert and amplify the optical signal transmitted through the light-receiving body B into an electric signal, and convert the electric signal into a voltage signal through the preamplifier. At this time, the converted voltage signal can be converted into a graph form through a multi-peak analyzer.
도 3은 제1 검출기(110) 또는 제2 검출기(120)가 소정의 시간 동안 측정한 방사선에 따른 전압신호를 나타낸 그래프이다. 3 is a graph showing a voltage signal according to radiation measured by the
도 3을 참조하면, 광전자 증배관(C)은 시간에 따라 측정된 광신호를 전압 신호로 변환하여 나타낼 수 있으며, 이때 핵종에 따라 방산하는 베타선 또는 감마선의 에너지가 달라, 핵종 별로 전압 신호가 다르게 나타난다. Referring to FIG. 3, the photomultiplier (C) may convert an optical signal measured over time into a voltage signal. In this case, the energy of the beta ray or gamma ray diffused depending on the radionuclide is different, appear.
이와 같이, 제1 검출기(110) 및 제2 검출기(120)를 토양 내에 일정 깊이 별로 삽입하여 전압 신호를 기록할 수 있으며, 이를 통해 토양 내 깊이 별로 방사선 데이터를 수집할 수 있다. In this way, the
한편, 제1 검출기(110)는 베타선 및 감마선을 구분하지 않고 모두 받아들여 전압 신호를 생성한 것이므로, 제1 검출기(110)를 통해 얻은 제1 그래프에는 베타선 및 감마선의 분리 없이 방사선의 에너지 및 감지 횟수가 한번에 측정되어 있다. 이때 제1 그래프에는 베타선 및 감마선을 동시에 방출하는 핵종(이하, '베타선 및 감마선 방출 핵종')에 의해 방출된 베타선 및 감마선의 전압 신호와, 순수하게 베타선만을 방출하는 핵종(이하, '순수 베타선 방출 핵종')에 의해 방출된 베타선에 의한 전압 신호가 혼재되어 있으므로, 제1 그래프의 정보만으로 측정된 방사선이 베타선에 의한 것인지 감마선에 의한 것인지 구분할 수 없으며, 또한 측정된 방사선이 베타선 및 감마선 방출 핵종이 방출한 방사선인지, 순수 베타선 방출 핵종이 방출한 방사선인지 구분할 수 없다.Since the
또한, 제2 검출기(120)는 베타선만을 받아들이므로, 제2 검출기(120)를 통해 얻은 제2 그래프는 베타선의 에너지 및 감지 횟수가 측정되어 있다. 이때 제2 그래프에는 베타선 및 감마선 방출 핵종에 의해 방출된 베타선과, 순수 베타선 방출 핵종에 의해 방출된 베타선에 의한 측정 결과가 혼재되어 있다. 따라서 제2 그래프의 정보만으로 측정된 베타선이 베타선 및 감마선 방출 핵종이 방출한 베타선인지, 순수 베타선 방출 핵종이 방출한 베타선인지 구분할 수 없다.Also, since the
다만, 제1 그래프에는 베타선 및 감마선에 의한 전압 신호가 모두 존재하나, 제2 그래프에는 감마선에 의한 전압 신호가 존재하지 않는다는 차이점을 고려하여, 제1 그래프 및 제2 그래프에서 방사선의 감지 횟수의 차이를 구하면, 감마선이 감지된 횟수를 구할 수 있다. Considering the difference that the voltage signals due to the beta ray and the gamma ray are present in the first graph but the voltage signals due to the gamma ray are not present in the second graph, the difference in the number of times of detection of radiation in the first graph and the second graph , The number of times the gamma ray is detected can be obtained.
이때 순수하게 감마선만을 방출하는 핵종은 존재하지 않으므로, 감마선이 감지된 횟수는 베타선 및 감마선 방출 핵종이 방출한 감마선에 의한 것이다. At this time, since there is no nuclide that emits only gamma rays purely, the number of times the gamma ray was detected is due to gamma rays emitted from the beta rays and gamma ray emitting nuclei.
위와 같은 개념에 입각하여, 카운팅부(130)는 제1 검출기(110)에서 측정된 베타선 및 감마선의 에너지 별로 소정의 시간 동안 베타선 및 감마선의 감지 횟수를 카운팅한 제1 측정결과 및 제2 검출기(120)에서 측정된 베타선의 에너지 별로 소정의 시간 동안 베타선의 감지 횟수를 카운팅한 제2 측정결과를 구할 수 있다. According to the above concept, the
제어부(140)는 핵종별 방사선 에너지 정보를 포함하는 라이브러리를 참조하여, 제1 측정결과에서 제2 측정결과를 감산하여 감마선의 에너지 별로 소정의 시간 동안 감마선의 감지 횟수를 카운팅한 제3 측정결과로부터 베타선 및 감마선 방출 핵종을 판별할 수 있다. The
또한 제어부(140)는 제1 검출기(110) 및 제2 검출기(120)의 깊이에 따른 감마선의 에너지 별 감마선의 감지 횟수 정보를 포함하는 제3 측정결과로부터, 깊이에 따른 베타선 및 감마선 방출 핵종의 분포량을 판별할 수 있다.The
라이브러리는 핵종별 방사선 에너지 정보를 저장하고 있다. 예를 들면, 어떠한 핵종이 어떠한 방사선을 방출하는지, 또한 그러한 방사선을 섬광체(A)로 받아들일 경우 어떠한 세기의 전압 신호로 측정되는지의 정보를 저장한다. 라이브러리는 핵종 분석 장치(100)에 포함된 메모리의 형태일 수 있으며, 또는 핵종 분석 장치(100) 외부의 데이터베이스 서버일 수 있으며, 핵종 분석 장치(100)와 통신망을 통해 정보를 송수신할 수 있다. The library stores nuclear type radiation energy information. For example, it stores information as to what kind of radiation the nucleus emits and which intensity is measured as a voltage signal when the radiation is received by the scintillator (A). The library may be in the form of a memory included in the
더하여 제어부(140)는 라이브러리로부터 도출된 베타선 및 감마선 방출 핵종의 감마선에 대한 베타선 방출 비율을 기초로, 제2 측정결과에서 베타선 및 감마선 방출 핵종에 의한 베타선의 감지 횟수를 감산한 제4 측정결과를 구하여, 제4 측정결과로부터 라이브러리를 통해 순수 베타선 방출 핵종을 도출할 수 있다. In addition, the
또한 제어부(140)는 제1 검출기(110) 및 제2 검출기(120)의 깊이에 따른 베타선의 에너지 별 베타선의 감지 횟수 정보를 포함하는 제4 측정결과로부터, 깊이에 따른 순수 베타선 방출 핵종의 분포량을 판별할 수 있다. The
이상, 카운팅부(130) 및 제어부(140)에 대해서는 설명을 개략적으로 하였으나, 보다 자세한 설명을 도 4와 함께 수행 단계를 나누어 구체적으로 설명하기로 한다. The
한편 상술한 실시예가 포함하는 카운팅부(130) 및 제어부(140)는 이들의 기능을 수행하도록 프로그램된 명령어를 포함하는 메모리, 및 이들 명령어를 수행하는 마이크로프로세서를 포함하는 연산 장치에 의해 구현될 수 있다. Meanwhile, the
도 4는 일 실시예에 따른 핵종 분석 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4에 따른 핵종 분석 방법은 도 1을 통해 설명된 핵종 분석 장치(100)에 의해 수행될 수 있으며, 각 단계를 설명하면 다음과 같다.FIG. 4 is a flowchart illustrating a nuclide analysis method according to an embodiment. The nuclide analysis method according to FIG. 4 can be performed by the
우선, 제1 검출기(110)를 토양 속에 삽입하여 소정의 시간 동안 베타선 및 감마선의 에너지를 측정할 수 있고(S410), 제2 검출기(120)를 동일한 위치에 삽입하여 소정의 시간 동안 베타선의 에너지를 측정할 수 있다(S420). 이때 S410과 S420 단계는 시계열적 순서에 한정되지 않으며, 동시에 동일한 위치에서 동일한 시간만큼 측정한 결과를 사용할 수 있다. 또한 핵종이 같은 위치에서 동일한 시간 동안 방출하는 방사선의 에너지 및 양은 토양 환경이 변하지 않는 한 일정하므로, 같은 위치에서 순차적으로 측정할 수도 있다. First, the
도 5는 제1 검출기(110)에서 측정한 베타선 및 감마선의 에너지 별로, 베타선 및 감마선의 감지 횟수를 카운팅한 제1 측정결과를 설명하기 위한 그래프이다. 5 is a graph illustrating a first measurement result of counting the number of times of detection of the betaine and the gamma ray for each energy of the betaine and the gamma ray measured by the
도 5를 참조하면, 카운팅부(130)는 제1 검출기(110)에서 측정된 베타선 및 감마선의 에너지 별로, 소정의 시간 동안 베타선 및 감마선의 감지 횟수를 카운팅한 제1 측정결과를 도출할 수 있다(S430).Referring to FIG. 5, the
예를 들어, 제1 검출기(110)에서 소정 시간 동안 측정된 방사선의 에너지가 도 3과 같은 경우, 600~700 keV 가 5번, 1100~1300 keV가 4번, 1500~1600 keV가 2번 측정되었으므로, 방사선의 에너지 별로 방사선의 감지 횟수를 도 5와 같이 카운팅할 수 있다. 이때 방사선에는 제1 검출기(110)가 베타선 및 감마선의 구분 없이 측정하기에 베타선과 감마선이 혼재되어 있으며, 따라서 제1 검출기(110)에서 측정한 값은 베타선에 의한 전압 신호와 감마선에 의한 전압 신호가 혼재되어 있는 상태이다. For example, when the energy of the radiation measured for a predetermined time in the
도 6은 제2 검출기(120)에서 측정한 결과에 따라 베타선의 에너지 별로, 베타선의 감지 횟수를 카운팅한 제2 측정결과를 설명하기 위한 그래프이다.FIG. 6 is a graph for explaining a second measurement result of counting the number of times of detection of the Beta line for each energy of the Beta line according to the result measured by the
도 6을 참조하면, 카운팅부(130)는 제2 검출기(120)에서 측정된 베타선의 에너지 별로, 소정의 시간 동안 베타선의 감지 횟수를 카운팅한 제2 측정결과를 도출할 수 있다(S440). Referring to FIG. 6, the
제2 검출기(120)는 베타선만 측정하며, 예를 들면 도 6과 같이 제2 검출기(120)에서 소정 시간 동안 측정된 베타선의 에너지를 600~700 keV 가 4번, 1100~1300 keV가 2번, 1500~1600 keV가 2번이라고 카운팅할 수 있다. The
이때 S430과 S440 단계는 시계열적 순서에 한정되지 않는다.In this case, steps S430 and S440 are not limited to the time series.
한편, 제1 검출기(110)를 통해 얻은 제1 그래프에는 베타선 및 감마선에 의한 전압 신호가 모두 존재하나, 제2 검출기(120)를 통해 얻은 제2 그래프에는 감마선에 의한 전압 신호가 존재하지 않는다는 점을 이용하면, 제1 및 제2 그래프에서 감지된 방사선의 차이를 구하여, 감마선에 의한 전압 신호를 구할 수 있다.On the other hand, in the first graph obtained through the
도 7은 제1 측정결과에서 제2 측정결과를 감산하여 감마선의 에너지 별로 소정의 시간 동안 감마선의 감지 횟수를 카운팅한 제3 측정결과를 설명하기 위한 그래프이다. FIG. 7 is a graph for explaining a third measurement result in which the number of detection of gamma rays is counted for a predetermined time by energy of a gamma ray by subtracting a second measurement result from the first measurement result.
도 7을 참조하면, 제어부(140)는 제1 측정결과에서 제2 측정결과를 감산하여 감마선의 에너지 별로, 소정의 시간 동안 감마선의 감지 횟수를 카운팅한 제3 측정결과를 도출할 수 있다(S450).Referring to FIG. 7, the
제1 측정결과는 베타선 및 감마선을 모두 측정할 수 있는 제1 검출기(110)에 의해 소정 시간 동안 측정한 베타선 및 감마선의 에너지 별로 베타선 및 감마선의 감지 횟수를 카운팅한 결과이며, 제2 측정결과는 베타선만 측정할 수 있는 제2 검출기(120)에 의해 소정 시간 동안 측정한 베타선의 에너지 별로 베타선의 감지 횟수를 카운팅한 결과이다. 따라서 제1 측정결과의 에너지별 카운팅 값에서 제2 측정결과의 에너지별 카운팅 값을 빼면, 감마선의 에너지 별 감마선의 감지 횟수가 카운팅된 제3 측정결과가 도출된다. The first measurement result is a result of counting the number of times of detection of the beta rays and the gamma rays by the energy of the beta ray and the gamma ray measured for a predetermined time by the
예를 들어, 도 5의 제1 측정결과에서는 소정의 시간 동안 베타선 및 감마선에 의해 제1 검출기(110)에서 발생한 전압이 600~700 keV 가 5번, 1100~1300 keV가 4번, 1500~1600 keV가 2번 측정되었으며, 도 6의 제2 측정결과에서는 소정의 시간 동안 베타선에 의해 제2 검출기(120)에서 발생한 전압이 600~700 keV 가 4번, 1100~1300 keV가 2번, 1500~1600 keV가 2번이므로, 제1 측정결과에서 제2 측정결과를 감산하면, 도 7과 같이 600~700 keV 가 1번, 1100~1300 keV가 2번, 1500~1600 keV가 0번 카운팅된 제3 측정결과를 도출할 수 있다. 이를 통해 소정 시간 동안, 감마선에 의해 카운팅된 결과는 600~700 keV 가 3번, 1100~1300 keV가 2번임을 확인할 수 있다. For example, in the first measurement result of FIG. 5, the voltage generated by the
이후, 제어부(140)는 핵종별 방사선 에너지 정보를 포함하는 라이브러리를 참조하여, 제3 측정결과로부터 베타선 및 감마선 방출 핵종을 판별할 수 있다(S460). Then, the
베타선 및 감마선을 동시에 방출하는 베타선 및 감마선 방출 핵종과 베타선만을 방출하는 순수 베타선 방출 핵종은 존재하지만, 감마선만을 방출하는 핵종은 존재하지 않는다. 따라서 감마선에 대한 정보만을 포함하는 제3 측정결과로부터 핵종별 방사선 에너지 정보를 저장하고 있는 라이브러리를 참조하여, 제3 측정결과에 포함된 베타선 및 감마선 방출 핵종을 도출할 수 있다. There are beta-rays and gamma-ray emitting nuclides simultaneously emitting beta-rays and gamma rays, and pure beta-emitting nuclides releasing only beta-rays, but nuclides emitting only gamma rays are not present. Therefore, from the third measurement result including only information on the gamma ray, the beta ray and the gamma ray emitting radionuclide included in the third measurement result can be derived by referring to the library storing the nuclear type radiation energy information.
예를 들어, 라이브러리에 세슘이 방출하는 감마선이 600~700 keV 의 전압 신호로 측정되고, 코발트가 방출하는 감마선이 1100~1300 keV 의 전압 신호로 측정된다고 저장되어 있다면, 도 7의 제3 측정결과를 통해, 핵종 분석 장치(100)를 통해 측정한 깊이에서는 베타선 및 감마선 방출 핵종으로서 세슘 및 코발트가 존재함을 도출할 수 있다. For example, if a gamma ray emitted by cesium in a library is measured with a voltage signal of 600 to 700 keV and a gamma ray emitted by the cobalt is stored as being measured by a voltage signal of 1100 to 1300 keV, , And the presence of cesium and cobalt as beta-ray and gamma-emitting nuclides at the depth measured through the
한편, 제2 검출기(120)는 베타선만을 받아들이므로, 제2 측정결과에는 베타선의 에너지에 따른 감지 횟수가 카운팅되어 있다. 이때 제2 측정결과에는 베타선 및 감마선 방출 핵종에 의해 방출된 베타선과, 순수 베타선 방출 핵종에 의해 방출된 베타선에 의한 감지 횟수가 혼재되어 카운팅되어 있다. On the other hand, since the
이때 S460 단계를 통해 베타선 및 감마선 방출 핵종을 도출하였으며, 라이브러리는 베타선 및 감마선 방출 핵종이 방출하는 베타선/감마선의 비율 및 각각의 에너지를 저장하고 있으므로, 제어부(140)는 라이브러리로부터 도출된 감마선 방출 핵종의 감마선에 대한 베타선 방출 비율을 기초로, 제2 측정결과에서 베타선 및 감마선 방출 핵종에 의한 베타선의 감지 횟수를 감산하여 제4 측정결과를 도출할 수 있다(S470).At this time, the beta ray and gamma ray emitting nuclides are derived through the step S460. Since the library stores the ratios of the beta rays and the gamma rays emitted from the beta rays and the gamma ray emitting nuclei and the respective energies, the
예를 들어, 설명의 편의를 위해 세슘이 방출하는 베타선과 감마선에 의해 측정되는 전압 신호는 600~700 keV, 코발트가 방출하는 베타선과 감마선에 의해 측정되는 전압 신호는 1100~1300keV로 동일하다고 가정한다. 이때, 도 7의 제3 측정결과에 따라 베타선 및 감마선 방출 핵종으로 세슘과 코발트가 존재하므로, 라이브러리를 참조하였을 때 세슘이 방출하는 감마선과 베타선의 비율이 1:1 이고, 코발트가 방출하는 감마선과 베타선의 비율이 2:1 라면, 세슘의 경우 도 7에서 감마선의 감지 횟수가 1회이므로, 베타선은 1회 방출하였음을 예상할 수 있고, 코발트의 경우 도 7에서 감마선의 감지 횟수가 2회이므로, 베타선은 1회 방출하였음을 알 수 있다. For example, for convenience of explanation, it is assumed that the voltage signals measured by the beta rays and gamma rays emitted by cesium are 600 to 700 keV, and the voltage signals measured by gamma rays emitted by cobalt are equal to 1100 to 1300 keV . In this case, cesium and cobalt exist as beta-ray and gamma-ray emitting nuclides according to the third measurement result of FIG. 7, so that the ratio of gamma ray and beta ray emitted by cesium is 1: If the ratio of the betaine is 2: 1, since the number of times of detection of gamma rays is one in Fig. 7 in the case of cesium, it can be expected that the beta rays are emitted once. In the case of cobalt, , And the beta ray was emitted once.
이를 통해, 제2 측정결과에서 감마선 방출 핵종에 의한 베타선의 감지 횟수를 감산하여, 도 8과 같이 제4 측정결과를 도출할 수 있고, 제4 측정결과에는 베타선 및 감마선 방출 핵종이 방출한 베타선의 감지 횟수는 감산되어 있으므로, 순수 베타선 방출 핵종에 의해 감지된 카운팅 수만 남게 된다. As a result, it is possible to deduce the fourth measurement result as shown in FIG. 8 by subtracting the number of detection of the beta rays by the gamma ray emitting nuclides in the second measurement result. In the fourth measurement result, the beta ray and the gamma ray emitting nucleus release beta rays Since the number of detections is subtracted, only the number of counts detected by the pure beta-emitting nuclides remain.
이에, 제어부(140)는 라이브러리를 참조하여, 제4 측정결과로부터 순수 베타선 방출 핵종을 판별할 수 있다(S480).Accordingly, the
더하여 제1 검출기(110) 및 제2 검출기(120)의 측정 깊이에 따른, 감마선의 에너지 별 감마선의 감지 횟수를 측정하여, 깊이에 따른 베타선 및 감마선 방출 핵종의 분포량을 판별할 수 있다(S490).In addition, the number of times of detection of the gamma rays by the energy of the gamma ray according to the measured depths of the
제3 측정결과의 감마선 카운팅 수는 베타선 및 감마선 방출 핵종의 분포량과 비례한다. 따라서 제1 검출기(110) 및 제2 검출기(120)의 측정 깊이에 따라 제3 측정결과의 카운팅 수가 변할 것이다. The number of gamma-ray counts in the third measurement result is proportional to the distribution of beta-rays and gamma-emitting nuclides. Thus, the number of counts of the third measurement result will vary depending on the depth of measurement of the
예를 들어 지면으로부터 10cm 밑의 지점에서 소정 시간동안 측정한 결과 제3 측정결과의 600~700keV 에너지의 카운팅 수가 3회이고, 지면으로부터 50cm 밑의 지점에서 소정 시간동안 측정한 결과 제3 측정결과의 600~700keV 에너지의 카운팅 수가 30회이면, 600~700keV의 감마선을 방출하는 세슘이 지면으로부터 50cm 밑 지점에서 10cm 밑 지점보다 약 10배 많은 것으로 분석할 수 있으므로, 이러한 방식으로 깊이별 베타선 및 감마선 방출 핵종의 분포량을 측정할 수 있다. For example, when the measurement is performed for a predetermined time at a position 10 cm below the ground, the number of counts of 600 to 700 keV energy of the third measurement result is three times, and the measurement result is measured for a predetermined time at a point below 50 cm from the ground. If the counting number of 600 to 700 keV energy is 30, the cesium that emits 600 to 700 keV gamma rays can be analyzed to be about 10 times greater than the point 10 cm below 50 cm from the ground. Thus, in this way, The distribution of nuclides can be measured.
아울러 제1 검출기(110) 및 제2 검출기(120)의 측정 깊이에 따른, 베타선의 에너지 별 베타선의 감지 횟수를 판별하여, 깊이에 따른 순수 베타선 방출 핵종의 분포량을 판별할 수 있다(S495). In addition, it is possible to determine the distribution amount of the pure beta emission nuclides according to the depth by discriminating the number of times of detection of the beta rays by the energy of the beta rays according to the depths of the
제4 측정결과의 베타선 카운팅 수는 순수 베타선 방출 핵종의 분포량과 비례한다. 따라서 제1 검출기(110) 및 제2 검출기(120)의 측정 깊이에 따라 제4 측정결과의 카운팅 수가 변할 것이며, S490 단계에서 든 예시와 같이, S495 단계는 제4 측정결과를 기준으로 깊이별 순수 베타선 방출 핵종의 분포량을 측정할 수 있다.The number of beta-ray counts in the fourth measurement is proportional to the distribution of pure beta-emitting nuclides. Accordingly, the number of counts of the fourth measurement result will vary according to the measurement depths of the
이와 같이 상술한 실시예에 따르면, 현장에서 전처리 없이 베타선 및 감마선 방출 핵종 및 순수 베타선 방출 핵종을 분리하여 판별할 수 있으며, 더하여 깊이에 따른 핵종의 분포량을 분석할 수 있다.As described above, according to the above-described embodiment, it is possible to separate and discriminate the beta-ray and gamma-ray emitting nuclides and pure beta ray emitting nuclides without pretreatment in the field, and furthermore, the distribution amount of nuclides according to depth can be analyzed.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.The above-described embodiments of the present invention can be implemented by various means. For example, embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing DkeVices), PLDs(Programmable Logic DkeVices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.In the case of hardware implementation, the method according to embodiments of the present invention may be implemented in one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing DkeVices (DSPDs), Programmable Logic DkeVices , FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.In the case of an implementation by firmware or software, the method according to embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure or a function for performing the functions or operations described above. The software code can be stored in a memory unit and driven by the processor. The memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various well-known means.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Thus, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
100: 핵종 분석 장치
110: 제1 검출기
120: 제2 검출기
130: 카운팅부
140: 제어부
A: 섬광체
B: 광수송체
C: 광전자 증배관 100: Nuclide analyzer
110: first detector
120: second detector
130:
140:
A:
B:
C: Photomultiplier tube
Claims (10)
상기 제1 검출기에서 측정된 상기 베타선 및 감마선의 에너지 별로, 소정의 시간 동안 상기 베타선 및 감마선의 감지 횟수를 카운팅한 제1 측정결과를 구하는 단계와,
상기 제2 검출기에서 측정된 상기 베타선의 에너지 별로, 상기 소정의 시간 동안 상기 베타선의 감지 횟수를 카운팅한 제2 측정결과를 구하는 단계와,
상기 제1 측정결과에서 상기 제2 측정결과를 감산하여 감마선의 에너지 별로, 상기 소정의 시간 동안 상기 감마선의 감지 횟수를 카운팅한 제3 측정결과를 구하는 단계와,
핵종별 방사선 에너지 정보를 포함하는 라이브러리를 참조하여, 상기 제3 측정결과로부터 베타선 및 감마선 방출 핵종을 판별하는 단계와,
상기 제1 검출기 및 상기 제2 검출기의 위치에 따른, 상기 감마선의 에너지 별 상기 감마선의 감지 횟수를 측정하여, 상기 위치에 따른 상기 베타선 및 감마선 방출 핵종의 분포량을 판별하는 단계를 포함하는
핵종 분석 방법.
A method for analyzing nuclides using a first detector for simultaneously measuring the energy of a beta ray and a gamma ray and a second detector for measuring energy of a beta ray,
Obtaining a first measurement result of counting the number of times of detection of the beta rays and gamma rays for a predetermined time by the energy of the beta ray and the gamma ray measured by the first detector;
Calculating a second measurement result by counting the number of times of sensing the beta ray for the predetermined time for each energy of the beta ray measured by the second detector;
Calculating a third measurement result by counting the number of times of detection of the gamma ray for the predetermined time for each energy of the gamma ray by subtracting the second measurement result from the first measurement result;
Identifying a beta ray and a gamma ray emitting nuclide from the third measurement result by referring to a library containing nuclear energy information,
Measuring the number of times of detection of the gamma ray for each energy of the gamma ray according to the positions of the first detector and the second detector and discriminating the amount of distribution of the beta rays and the gamma ray emitting nuclides according to the position
Nuclide analysis method.
상기 제1 검출기에서 측정된 상기 베타선 및 감마선의 에너지 별로, 소정의 시간 동안 상기 베타선 및 감마선의 감지 횟수를 카운팅한 제1 측정결과를 구하는 단계와,
상기 제2 검출기에서 측정된 상기 베타선의 에너지 별로, 상기 소정의 시간 동안 상기 베타선의 감지 횟수를 카운팅한 제2 측정결과를 구하는 단계와,
상기 제1 측정결과에서 상기 제2 측정결과를 감산하여 감마선의 에너지 별로, 상기 소정의 시간 동안 상기 감마선의 감지 횟수를 카운팅한 제3 측정결과를 구하는 단계와,
핵종별 방사선 에너지 정보를 포함하는 라이브러리를 참조하여, 상기 제3 측정결과로부터 베타선 및 감마선 방출 핵종을 판별하는 단계와,
상기 라이브러리로부터 도출된 베타선 및 감마선 방출 핵종의 감마선에 대한 베타선의 방출 비율을 기초로, 상기 제2 측정결과에서 상기 베타선 및 감마선 방출 핵종에 의한 베타선의 감지 횟수를 감산하여 제4 측정결과를 구하는 단계와,
상기 라이브러리를 참조하여, 상기 제4 측정결과로부터 순수 베타선 방출 핵종을 판별하는 단계를 포함하는
핵종 분석 방법.
A method for analyzing nuclides using a first detector for simultaneously measuring the energy of a beta ray and a gamma ray and a second detector for measuring energy of a beta ray,
Obtaining a first measurement result of counting the number of times of detection of the beta rays and gamma rays for a predetermined time by the energy of the beta ray and the gamma ray measured by the first detector;
Calculating a second measurement result by counting the number of times of sensing the beta ray for the predetermined time for each energy of the beta ray measured by the second detector;
Calculating a third measurement result by counting the number of times of detection of the gamma ray for the predetermined time for each energy of the gamma ray by subtracting the second measurement result from the first measurement result;
Identifying a beta ray and a gamma ray emitting nuclide from the third measurement result by referring to a library containing nuclear energy information,
Obtaining a fourth measurement result by subtracting the number of times of detection of the betaine by the beta ray and the gamma ray emitting nuclide from the second measurement result based on the release ratio of the beta ray to the gamma ray of the beta ray and the gamma ray emitting nuclide derived from the library Wow,
Determining the pure beta-emitting nuclide from the fourth measurement result by referring to the library
Nuclide analysis method.
상기 제1 검출기 및 상기 제2 검출기의 위치에 따른, 상기 베타선의 에너지 별 상기 베타선의 감지 횟수를 판별하여, 상기 위치에 따른 상기 순수 베타선 방출 핵종의 분포량을 판별하는 단계를 더 포함하는
핵종 분석 방법.
The method of claim 3,
Determining the number of times the beta rays are sensed for each energy of the beta ray according to the positions of the first detector and the second detector and determining the distribution amount of the pure beta rays emission nuclides according to the position
Nuclide analysis method.
베타선의 에너지만을 측정하는 제2 검출기와,
상기 제1 검출기에서 측정된 상기 베타선 및 감마선의 에너지 별로, 소정의 시간 동안 상기 베타선 및 감마선의 감지 횟수를 카운팅한 제1 측정결과 및 상기 제2 검출기에서 측정된 상기 베타선의 에너지 별로, 상기 소정의 시간 동안 상기 베타선의 감지 횟수를 카운팅한 제2 측정결과를 구하는 카운팅부와,
핵종별 방사선 에너지 정보를 포함하는 라이브러리를 참조하여, 상기 제1 측정결과에서 상기 제2 측정결과를 감산하여 감마선의 에너지 별로 상기 소정의 시간 동안 상기 감마선의 감지 횟수를 카운팅한 제3 측정결과로부터 베타선 및 감마선 방출 핵종을 판별하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제1 검출기 및 상기 제2 검출기의 위치에 따른, 상기 감마선의 에너지 별 상기 감마선의 감지 횟수를 측정하여, 상기 위치에 따른 상기 베타선 및 감마선 방출 핵종의 분포량을 판별하는
핵종 분석 장치.
A first detector for simultaneously measuring the energy of the beta rays and the gamma rays,
A second detector for measuring only the energy of the beta rays,
A first measurement result of counting the number of times of detection of the beta rays and gamma rays for a predetermined time by the energy of the beta rays and gamma rays measured by the first detector and a first measurement result of the predetermined number of times of the energy of the beta rays measured by the second detector, A counting unit for obtaining a second measurement result obtained by counting the number of sensing times of the betaine during a predetermined time,
A third measurement result obtained by subtracting the second measurement result from the first measurement result by counting the number of times of detection of the gamma ray for the predetermined time by the energy of the gamma ray with reference to a library containing nuclear energy information of the kind, And a control unit for discriminating a gamma ray emitting nuclide,
Wherein,
Measuring the number of times of detection of the gamma ray for each energy of the gamma ray according to the positions of the first detector and the second detector to determine the amount of distribution of the beta ray and gamma ray emitting nuclide according to the position
Nuclide analysis device.
베타선의 에너지만을 측정하는 제2 검출기와,
상기 제1 검출기에서 측정된 상기 베타선 및 감마선의 에너지 별로, 소정의 시간 동안 상기 베타선 및 감마선의 감지 횟수를 카운팅한 제1 측정결과 및 상기 제2 검출기에서 측정된 상기 베타선의 에너지 별로, 상기 소정의 시간 동안 상기 베타선의 감지 횟수를 카운팅한 제2 측정결과를 구하는 카운팅부와,
핵종별 방사선 에너지 정보를 포함하는 라이브러리를 참조하여, 상기 제1 측정결과에서 상기 제2 측정결과를 감산하여 감마선의 에너지 별로 상기 소정의 시간 동안 상기 감마선의 감지 횟수를 카운팅한 제3 측정결과로부터 베타선 및 감마선 방출 핵종을 판별하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 라이브러리로부터 도출된 베타선 및 감마선 방출 핵종의 감마선에 대한 베타선 방출 비율을 기초로, 상기 제2 측정결과에서 상기 베타선 및 감마선 방출 핵종에 의한 베타선의 감지 횟수를 감산한 제4 측정결과를 구하여, 상기 제4 측정결과로부터 상기 라이브러리를 통해 순수 베타선 방출 핵종을 도출하는
핵종 분석 장치.
A first detector for simultaneously measuring the energy of the beta rays and the gamma rays,
A second detector for measuring only the energy of the beta rays,
A first measurement result of counting the number of times of detection of the beta rays and gamma rays for a predetermined time by the energy of the beta rays and gamma rays measured by the first detector and a first measurement result of the predetermined number of times of the energy of the beta rays measured by the second detector, A counting unit for obtaining a second measurement result obtained by counting the number of sensing times of the betaine during a predetermined time,
A third measurement result obtained by subtracting the second measurement result from the first measurement result by counting the number of times of detection of the gamma ray for the predetermined time by the energy of the gamma ray with reference to a library containing nuclear energy information of the kind, And a control unit for discriminating a gamma ray emitting nuclide,
Wherein,
Determining a fourth measurement result obtained by subtracting the number of times of detection of the betaine by the beta ray and the gamma ray emitting nuclide from the second measurement result based on the beta ray emission rate of the beta ray and the gamma ray emitting nuclide derived from the library to the gamma ray, From the results of the fourth measurement, it is possible to derive pure beta-emitting nuclides from the library
Nuclide analysis device.
상기 제어부는,
상기 제1 검출기 및 상기 제2 검출기의 위치에 따른, 상기 베타선의 에너지 별 상기 베타선의 감지 횟수를 판별하여, 위치에 따른 상기 순수 베타선 방출 핵종의 분포량을 판별하는
핵종 분석 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein,
Determining the number of times of detection of the beta rays according to the energy of the beta ray according to the positions of the first detector and the second detector and discriminating the distribution amount of the pure beta rays emission nuclides according to the positions
Nuclide analysis device.
A program stored in a computer-readable medium for causing a processor to perform the method of any one of claims 2 to 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160153095A KR101841649B1 (en) | 2016-11-17 | 2016-11-17 | Method and apparatus for analyzinnuclide |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020160153095A KR101841649B1 (en) | 2016-11-17 | 2016-11-17 | Method and apparatus for analyzinnuclide |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101841649B1 true KR101841649B1 (en) | 2018-03-23 |
Family
ID=61911995
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020160153095A KR101841649B1 (en) | 2016-11-17 | 2016-11-17 | Method and apparatus for analyzinnuclide |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101841649B1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU203146U1 (en) * | 2021-01-25 | 2021-03-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Корад" | GAMMA ACTIVATION ANALYSIS DEVICE |
KR102244538B1 (en) | 2020-05-15 | 2021-04-26 | 주식회사 다온테크놀러지 | Wideband Radiation Measurement Sensors and Devices and Systems Using them |
KR102274785B1 (en) | 2020-11-20 | 2021-07-08 | (주) 액트 | Portable Nuclide Analysis Device and Control Method for Measurement of Neutron and Gamma-ray |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100795183B1 (en) * | 2007-04-04 | 2008-01-16 | (주)하이텍홀딩스 | Digital radiation monitoring control device for auto radionuclide analysis and method |
JP2016033459A (en) | 2014-07-31 | 2016-03-10 | 株式会社日立製作所 | Apparatus and method for monitoring radioactive substances |
-
2016
- 2016-11-17 KR KR1020160153095A patent/KR101841649B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100795183B1 (en) * | 2007-04-04 | 2008-01-16 | (주)하이텍홀딩스 | Digital radiation monitoring control device for auto radionuclide analysis and method |
JP2016033459A (en) | 2014-07-31 | 2016-03-10 | 株式会社日立製作所 | Apparatus and method for monitoring radioactive substances |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
전국환경방사능조사, 한국원자력안전기술원, 2014년 12월* |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102244538B1 (en) | 2020-05-15 | 2021-04-26 | 주식회사 다온테크놀러지 | Wideband Radiation Measurement Sensors and Devices and Systems Using them |
KR102274785B1 (en) | 2020-11-20 | 2021-07-08 | (주) 액트 | Portable Nuclide Analysis Device and Control Method for Measurement of Neutron and Gamma-ray |
RU203146U1 (en) * | 2021-01-25 | 2021-03-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Корад" | GAMMA ACTIVATION ANALYSIS DEVICE |
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