KR102071049B1 - Calibration method of non-destructive assay for overpact drum containing compacted drums - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a calibration method of a nuclide analysis apparatus. More specifically, the present invention relates to the calibration method of the nuclide analysis apparatus for improving accuracy of nuclide analysis of a multi-embedded drum, in which calibration is performed by calculating calibration values using a calibration source, a projection source, a semiconductor detector, and a calibration aid to accurately perform the nuclide analysis of the multi-embedded drum in the nuclide analysis apparatus.

Description

다수내장 드럼의 핵종분석 정확도 향상을 위한 핵종분석장치의 교정방법{CALIBRATION METHOD OF NON-DESTRUCTIVE ASSAY FOR OVERPACT DRUM CONTAINING COMPACTED DRUMS}CALIBRATION METHOD OF NON-DESTRUCTIVE ASSAY FOR OVERPACT DRUM CONTAINING COMPACTED DRUMS}

본 발명은 핵종분석장치의 교정방법에 관한 것으로서, 상세하게는 핵종분석장치에서 다수내장 드럼의 핵종분석을 정확히 수행하도록 교정선원, 투사선원, 반도체 검출기 및 교정 보조물을 이용하여 교정값을 계산하여 이를 통해 교정이 이루어지도록 하는 다수내장 드럼의 핵종분석 정확도 향상을 위한 핵종분석장치의 교정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for calibrating a nuclide analysis device, and more specifically, by using a calibration source, a projection source, a semiconductor detector, and a calibration aid to accurately perform nuclide analysis of multiple internal drums in a nuclide analysis device. The present invention relates to a method of calibrating a nuclide analysis device for improving the accuracy of nuclide analysis of a multi-embedded drum.

중저준위 방사성폐기물(이하 방폐물) 영구처분장에 영구처분를 의뢰하기 위해서는 관련 법령에 따라 방폐물 드럼의 핵종재고량을 측정해야 한다.In order to request permanent disposal of low and medium level radioactive waste (hereinafter referred to as waste) permanent disposal, the nuclear stock of the waste drum must be measured in accordance with the relevant laws and regulations.

개별 핵종재고량은 영구처분장의 저장 한계치를 초과하지 않도록 저장할 드럼의 총 방사능을 제한하기 위해서 반드시 필요한 정보이며, 이를 이용하여 영구처분장의 안전성을 지속적으로 관리한다.Individual stocks are essential information for limiting the total radioactivity of the drums to be stored so as not to exceed the storage limit of the permanent disposal repository, and continuously manage the safety of the permanent disposal repository.

방폐물 드럼의 핵종재고량은 고분해능 반도체 검출기를 이용한 비파괴 분광분석용 핵종분석장치를 사용하여 직접 측정할 수 있다.The nuclear stock of the shield drum can be measured directly by using a nuclide analyzer for nondestructive spectroscopy using a high resolution semiconductor detector.

그리고, 방폐물 포장용기는 운반용기, 운반취급 장비, 처분용기 등과 호환성 문제와 특히 드럼 핵종 분석장치의 분석용기 제한으로 인하여 규격화된 표준용기인 200ℓ 드럼 또는 320ℓ 재포장 드럼으로 제한하였다.In addition, the waste packaging container was limited to a 200 L drum or a 320 L repacking drum, which is a standard container due to compatibility problems with a transport container, a transport handling equipment, a disposal container, and an analysis container of a drum nuclide analysis device.

일반적으로 도 1의 좌측과 같이 320ℓ 재포장용기 내에 1개의 200ℓ 드럼을 재포장하여 사용된다.Generally, one 200 L drum is repacked in a 320 L repackaging container as shown in the left side of FIG. 1.

그러나, 국내에서는 과거 임시저장고의 저장용량 한계로 부피감용이 필요하여 초고압 압축한 2개 이상의 200ℓ 드럼을 도 1의 우측과 같이 320ℓ 용기에 재포장하였다.However, in Korea, two or more 200 L drums of ultra high pressure compression were repacked in a 320 L container as shown in FIG.

현재 핵종분석장치는 320ℓ 재포장용기 내에 1개의 200ℓ 드럼을 재포장한 경우, 이를 측정할 수 있도록 설계되었으며, 본 설계에 따라 교정절차 및 교정용 드럼이 설계되었다. 이러한 이유로 인해 2개 이상의 200ℓ 드럼을 320ℓ 용기에 재포장한 경우 현 교정의 측정기하(용기형상)와 서로 다르기 때문에 측정 정확도의 향상을 위해서는 새로운 교정방법이 필요하다.Currently, the nuclide analysis device is designed to measure the case of repacking one 200L drum in a 320L repackaging container, and a calibration procedure and a calibration drum were designed according to this design. For this reason, when two or more 200 L drums are repacked in a 320 L container, they are different from the measurement geometry of the current calibration (container shape). Therefore, a new calibration method is required to improve measurement accuracy.

본 발명은 상기와 같은 요구에 부응하기 위한 것으로, 핵종분석장치를 교정하여 2개 이상의 200ℓ 드럼을 320ℓ 재포장용기에 재포장하여 측정할 수 있도록 하는 다수내장 드럼의 핵종분석 정확도 향상을 위한 핵종분석장치의 교정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to meet the above requirements, the nuclide analysis for improving the nuclide analysis accuracy of the multi-embedded drum to calibrate the nuclide analysis device to be measured by repackaging two or more 200ℓ drum in 320L repackaging container Its purpose is to provide a calibration method for the device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,Features of the present invention for achieving the above object,

200ℓ 포장 드럼 1개 또는 2개가 재포장된 단일내장 드럼과, 200ℓ 포장 드럼이 3개 이상 재포장된 다수내장 드럼으로 이루어진 재포장 드럼의 핵종 분석을 위한 고분해능 반도체 검출기를 이용한 비파괴 분광분석용 핵종분석장치의 교정방법에 있어서, 유효기간 내인 교정선원이 삽입되고, 각기 다른 밀도를 가지도록 내부가 비거나 서로 다른 매질이 삽입된 6개의 표준 200ℓ 교정 드럼인 제 1교정 보조물과, 상기 제 1교정 보조물을 차폐하도록 상하부가 개구되고, 상기 다수내장 드럼의 압축두께 효과를 가지고, 상기 제 1교정 보조물에 덧씌워지는 교정 드럼인 제 2교정 보조물 및 상기 제 1, 2교정 보조물이 삽입되는 내부가 빈 320ℓ 교정 드럼인 제3 교정 보조물의 비오염을 확인하고, 오염된 경우 제염을 수행하며, 교정 확인 검사에 필요한 실제 200ℓ 방사성 폐기물 드럼 중 기준 방사성 폐기물 드럼을 선정하는 교정 필수품 점검 단계와; 레이어별 투사선원과 상기 반도체 검출기의 정렬 작업을 수행하는 하드웨어 점검 단계와; 교정선원의 핵종으로 구성된 핵종라이브러리로 변경하고, 피교정기인 상기 반도체 검출기의 효율 계산을 위한 측정 단위로 소프트웨어를 설정하는 소프트웨어 점검 단계와; 투사선원을 쏴서 상기 반도체 검출기에서 얻는 스펙트럼을 이용하여 상기 반도체 검출기의 에너지 교정 및 형상 교정을 수행하는 반도체 검출기의 에너지 교정 및 형상 교정 단계와; 상기 재포장 드럼 분석시 불감시간 보정계수(Rck) 계산을 위하여 특정 에너지를 갖는 신호를 특정 계수율로 상기 반도체 검출기에 입력한 후 최소 방사선 준위 상태에서 측정한 기준펄서의 초기 계수율(C0)을 측정하는 기준펄서 교정 단계와; 상기 재포장 드럼 분석시 매질에 의한 방사선 감쇠를 보상하기 위해 상기 재포장 드럼의 밀도에 따라 투사선원 측정 및 교정을 수행하거나 다중효율 측정 및 교정을 수행하도록 각각의 교정값을 계산하는 교정값 계산 단계와; 상기 소프트웨어에 계산된 교정값을 입력하는 교정 결과 입력 단계와; 상기 입력한 교정값이 다수내장 드럼인 경우 절대 확인 검사 또는 상대 확인 검사를 수행하여 교정의 유효성을 확인하는 교정 확인 검사 단계; 및 교정이 완료되면 운영 상태로 전환하여 운영하는 교정 완료 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Nuclide analysis for nondestructive spectroscopy using a high resolution semiconductor detector for the nuclide analysis of a single-packed drum with one or two 200L packed drums and a multi-packed drum with three or more 200L packed drums A method of calibrating a device, comprising: a first calibration aid, the first calibration aid being six standard 200L calibration drums inserted with calibration sources within the expiration date and empty or of different media having different densities; The upper and lower parts are opened to shield the upper and lower parts, and have a compression thickness effect of the plurality of built-in drums, and 320 L of empty hollows for inserting the second calibration aid and the first and second calibration aids, which are calibration drums overlaid on the first calibration aid. Check for non-contamination of the third calibration aid, calibration drum, perform decontamination if contaminated, actual 200ℓ spinning required for calibration verification test A calibration necessity check step of selecting a reference radioactive waste drum among the waste waste drums; A hardware checking step of aligning the projection source of each layer and the semiconductor detector; A software checking step of changing to a nuclide library composed of nuclides of a calibration source and setting software in units of measurement for calculating efficiency of the semiconductor detector, which is a calibrator; An energy calibration and shape calibration step of the semiconductor detector which performs energy calibration and shape calibration of the semiconductor detector by using a spectrum obtained by shooting a projection source; In order to calculate the dead time correction coefficient (R ck ) during the repackaging drum analysis, after inputting a signal having a specific energy into the semiconductor detector at a specific counting rate, the initial counting rate (C 0 ) of the reference pulse measured at the minimum radiation level is measured. A reference pulse calibration step of measuring; Calibration value calculation step of calculating the respective calibration values to perform projection source measurement and calibration or multi-efficiency measurement and calibration according to the density of the repacking drum to compensate for radiation attenuation by the medium in the repackaging drum analysis Wow; A calibration result input step of inputting a calibration value calculated in the software; A calibration check test step of verifying validity of a calibration by performing an absolute check test or a relative check test when the input calibration value is a plurality of internal drums; And when the calibration is completed, it is characterized by consisting of a calibration complete step of operating by switching to the operating state.

여기에서, 상기 제 1교정 보조물의 각각의 매질은 폼(Foam), 호모스트(Homosote), 압축 종이(Particle Board), 모래(Sand), 콘크리트+철파우더이고, 상기 제 1교정 보조물의 각각의 밀도(g/㏄)는 0, 0.02, 0.44, 0.71, 1.66, 3.02이다.Wherein each medium of the first calibration aid is Foam, Homosote, Particle Board, Sand, Concrete + Iron Powder, and each of the first calibration aids Density (g / cc) is 0, 0.02, 0.44, 0.71, 1.66, 3.02.

여기에서 또한, 상기 제 2교정 보조물은 상기 제 1교정 보조물에 덧씌워지도록 상하부가 개구되고, 다수내장 드럼의 압축드럼 3~5개의 압축두께의 효과를 가지는 두께를 가지며, 상기 제 1교정 보조물 내의 선원을 차폐하고, 상기 제 3교정 보조물 중심에 탑재되는 구조를 가진다.Here, the second calibration aid may have an upper and lower openings so as to cover the first calibration aid, and have a thickness having an effect of 3 to 5 compression thicknesses of the compression drum of the multi-embedded drum, and within the first calibration aid. It shields the source and is mounted in the center of the third calibration aid.

여기에서 또, 상기 반도체 검출기의 에너지 교정 및 형상 교정 단계는 상기 반도체 검출기의 최소/최대 채널에 대응하는 최소/최대 감마선 에너지가 각각 반응하도록 조정하고, 상기 반도체 검출기의 반응 채널과 감마선 에너지의 상관관계를 결정(에너지 교정)하며, 상기 반도체 검출기의 측정 반치폭과 감마선 에너지의 상관관계를 결정(형상 교정)하되, 측정 기하 및 재포장 드럼의 종류와 상관없이 1회만 수행한다.Here, the energy calibration and shape calibration steps of the semiconductor detector may be adjusted so that the minimum / maximum gamma ray energy corresponding to the minimum / maximum channel of the semiconductor detector reacts, and the correlation between the reaction channel of the semiconductor detector and gamma ray energy. Determining (energy correction) and determining the correlation between the measured half width of the semiconductor detector and gamma ray energy (shape correction), but only once, regardless of the measurement geometry and the type of repacking drum.

여기에서 또, 상기 기준펄서 교정 단계는 드럼 분석시 불감시간 보정계수(Rck) 계산을 위하여 방사선 준위를 최소화한 수준에서 기준펄서의 초기 계수률(C0)을 측정한다.Here, the reference pulse calibration step measures the initial counting rate (C 0 ) of the reference pulse at a level that minimizes the radiation level for calculating the dead time correction coefficient (R ck ) during drum analysis.

여기에서 또, 상기 교정값 계산 단계는 기준 밀도 미만이면서 단일내장 드럼인 경우, 교정선원이 미설치된 빈 용기인 상기 제 1교정 보조물을 상기 제 3교정 보조물 중심에 탑재하고, 상기 제 3교정 보조물을 높이 방향으로 8개로 균등 분할하여 나눈 레이어마다 투사선원을 쏴서 상기 반도체 검출기에서 측정한 스펙트럼으로 매질 감쇠가 없는 초기 계수율(SRik 0)을 결정하고, 9번 레이어는 1~8번 레이어에서 취득한 스펙트럼을 각 채널별로 합산한 합산 스펙트럼으로 정의하고 이를 이용하여 9번 레이어의 초기 계수율(SRi9 0)을 계산한다.Here, when the calibration value calculation step is less than the reference density and the single built-in drum, the first calibration aid, which is an empty container without a calibration source, is mounted at the center of the third calibration aid, and the third calibration aid is Shoot the projection source for each layer divided equally into eight in the height direction and determine the initial count rate (SR ik 0 ) without media attenuation from the spectrum measured by the semiconductor detector, and layer 9 is the spectrum obtained from layers 1-8. Is defined as the summation spectrum summed for each channel, and the initial counting rate (SR i9 0 ) of layer 9 is calculated using the summation spectrum.

여기에서 또, 상기 교정값 계산 단계는 기준 밀도 미만이면서 다수내장 드럼인 경우, 교정선원이 미설치된 빈 용기인 상기 제 1교정 보조물에 상기 제 2교정 보조물을 덧씌운 다음 이들을 상기 제 3교정 보조물 중심에 탑재하고, 상기 제 3교정 보조물을 높이 방향으로 8개로 균등 분할하여 나눈 레이어마다 투사선원을 쏴서 상기 반도체 검출기에서 측정한 스펙트럼으로 매질 감쇠가 없는 초기 계수율(MRik 0)을 결정하고, 9번 레이어는 1~8번 레이어에서 취득한 스펙트럼을 각 채널별로 합산한 합산 스펙트럼으로 정의하고 이를 이용하여 9번 레이어의 초기 계수율(MRi9 0)을 계산한다.Here, if the calibration value calculation step is less than the reference density and the multi-integrated drum, the second calibration aid is overlaid on the first calibration aid, which is an empty container with no calibration source, and then centered on the third calibration aid. Mounted in the laser beam, and the projection source is taken for each layer divided into eight equal parts in the height direction to determine the initial count rate (MR ik 0 ) without medium attenuation from the spectrum measured by the semiconductor detector. The layer is defined as a summation spectrum obtained by summing the spectra acquired from layers 1 to 8 for each channel and using this, calculates the initial count rate (MR i9 0 ) of layer 9.

여기에서 또, 상기 교정값 계산 단계는 기준 밀도 이상이면서 단일내장 드럼인 경우 교정선원과 매질이 삽입된 6개의 각각의 상기 제 1교정 보정물을 상기 제 3교정 보조물의 중심에 탑재하여 상기 반도체 검출기의 효율을 1~9번 레이어별로 반복 측정하여 6개의 밀도에 대한 효율 교정 곡선을 취득하고, 밀도별, 감마선 에너지별 상기 반도체 검출기의 효율(

Figure 112019090713307-pat00001
)을 1~9번 레이어별로 계산하고, 9번 레이어의 효율을 이용하여 교정값인 밀도 증가에 따른 효율 감소비(CF(E,ρ))를 계산한다.Here, in the step of calculating the calibration value, the semiconductor detector may be mounted in the center of the third calibration aid by mounting each of the six first calibration corrections in which the calibration source and the medium are inserted in the case of a single internal drum having a reference density or more. Repeatedly measuring the efficiency of each layer 1 to 9 to obtain efficiency calibration curves for six densities, and the efficiency of the semiconductor detector for each density and gamma ray energy (
Figure 112019090713307-pat00001
) Is calculated for each layer 1-9, and the efficiency reduction ratio (CF (E, ρ)) according to the density increase, which is a calibration value, is calculated using the efficiency of layer 9.

여기에서 또, 상기 교정값 계산 단계는 기준 밀도 이상이면서 다수내장 드럼인 경우 교정선원과 매질이 없는 0g/㏄인 상기 제 1교정 보정물에 상기 제 2교정 보조물을 덧씌운 다음 이들을 상기 제 3교정 보조물의 중심에 탑재하여 상기 반도체 검출기의 효율을 1~9번 레이어별로 반복 측정하여 효율 교정 곡선을 계산하고, 상기 단일 내장드럼의 밀도 증가에 따른 효율 감소비CF(E,ρ)를 적용하여 다수내장 드럼에 대한 1~9번 레이어별, 밀도별, 감마선 에너지별 상기 반도체 검출기의 효율(

Figure 112019090713307-pat00002
)을 계산한다.Here, in the step of calculating the calibration value, the second calibration aid is overlaid on the first calibration corrector which is 0 g / ㏄ with no calibration source and medium in the case of a multi-embedded drum that is greater than or equal to the reference density. Calculate the efficiency calibration curve by repeatedly measuring the efficiency of the semiconductor detector for each layer 1 to 9 by mounting at the center of the circuit, and applying the efficiency reduction ratio CF (E, ρ) according to the density increase of the single internal drum Efficiency of the semiconductor detector according to layer 1, layer 9, density, and gamma ray energy for the drum (
Figure 112019090713307-pat00002
Calculate

여기에서 또, 상기 교정 확인 검사 단계는 절대 확인 검사의 경우 교정 선원과, 상기 제 1교정 보조물, 상기 제 2교정 보조물 및 제3 교정 보조물 이용하여 수행하고, 상대 확인 검사의 경우 기준 방폐물 드럼에 상기 제 2교정 보조물을 덧씌우고 상기 제 3교정 보조물 중심에 탑재한 후 분석하여 다른 측정 기하에 측정한 측정 결과와 동일한 결과를 갖는지 확인한다.Here, the calibration verification test step may be performed using a calibration source, the first calibration aid, the second calibration aid, and a third calibration aid in the case of an absolute verification test, and the reference waste drum in the relative verification test. The second calibration aid is overlaid and mounted at the center of the third calibration aid and analyzed to see if it has the same result as the measurement result measured under the other measurement geometry.

상기와 같이 구성되는 본 발명인 다수내장 드럼의 핵종분석 정확도 향상을 위한 핵종분석장치의 교정방법에 따르면, 교정선원, 투사선원, 반도체 검출기 및 교정 보조물을 이용하여 교정값을 계산하여 이를 통해 교정이 이루어지도록 하여 핵종분석장치에서 다수내장 드럼의 핵종분석을 정확히 수행할 수 있다.According to the calibration method of the nuclide analysis apparatus for improving the nuclide analysis accuracy of the multi-embedded drum of the present invention configured as described above, the calibration value is calculated by using a calibration source, a projection source, a semiconductor detector, and a calibration aid. Nuclide analysis of multiple internal drums can be performed accurately in the nuclide analysis device.

도 1은 현재 교정 측정구조와 320ℓ 다수내장드럼 형상 비교한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 다수내장 드럼의 핵종분석 정확도 향상을 위한 핵종분석장치의 교정방법을 설명하기 위한 순서도이다.
1 is a diagram comparing the current calibration measurement structure and the 320 L multi-embedded drum shape.
2 is a flow chart illustrating a calibration method of a nuclide analysis device for improving the nuclide analysis accuracy of a multi-embedded drum according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 다수내장 드럼의 핵종분석 정확도 향상을 위한 핵종분석장치의 교정방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of calibrating a nuclide analysis device for improving nuclide analysis accuracy of a multi-embedded drum according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to intentions or customs of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 다수내장 드럼의 핵종분석 정확도 향상을 위한 핵종분석장치의 교정방법은 교정 필수품 점검 단계(S10)와, 하드웨어 점검 단계(S20)와, 소프트웨어 점검 단계(S30)와, 반도체 검출기의 에너지 교정 및 형상 교정 단계(S40)와, 기준펄서 교정 단계(S50)와, 교정값 계산 단계(S60)와, 교정 결과 입력 단계(S70)와, 교정 확인 검사 단계(S80) 및 교정 완료 단계(S90)로 이루어진다.1 and 2, a calibration method of a nuclide analysis device for improving the nuclide analysis accuracy of a multi-embedded drum according to the present invention is a calibration necessity check step (S10), hardware check step (S20), software check step (S30), the energy calibration and shape calibration step (S40) of the semiconductor detector, the reference pulse calibration step (S50), the calibration value calculation step (S60), the calibration result input step (S70), the calibration confirmation inspection step (S80) and the calibration complete step (S90).

《교정 필수품 점검 단계-S10》<< calibration necessity inspection step -S10 >>

먼저, 유효기간 내인 교정선원(표준인증물질)이 삽입되고, 각기 다른 밀도를 가지도록 내부가 비거나 서로 다른 매질이 삽입된 6개의 표준 200ℓ 교정 드럼인 제 1교정 보조물과, 제 1교정 보조물을 차폐하도록 상하부가 개구되고, 다수내장 드럼의 압축두께의 효과를 가지고, 제 1교정 보조물에 덧씌워지는 교정 드럼인 제 2교정 보조물 및 제 1, 2교정 보조물이 삽입되는 교정 드럼인 제3 교정 보조물의 비오염을 확인하고, 오염된 경우 제염을 수행하며, 교정 확인 검사에 필요한 실제 200ℓ 방폐물 드럼 중 기준 방폐물 드럼을 선정한다. 이때, 제 1교정 보조물의 각각의 매질은 폼(Foam), 호모스트(Homosote), 압축 종이(Particle Board), 모래(Sand), 콘크리트+철파우더이고, 상기 제 1교정 보조물의 각각의 밀도(g/㏄)는 0, 0.02, 0.44, 0.71, 1.66, 3.02이다. 이때, 제 2교정 보조물은 제 1교정 보조물에 결합하는 구조를 갖도록 상하부가 개구되고, 상기 다수내장 드럼의 압축두께(압축드럼 3개에서 5개까지)에 대응하는 두께를 가지며 제 1교정 보조물 내의 선원을 차폐하며, 제 3교정 보조물 중심에 탑재할 수 있는 특징을 갖는다.First, a calibration source (standard certified material) within the expiration date is inserted, and the first calibration aid and the first calibration aid are six standard 200L calibration drums with empty or different media inserted to have different densities. A second calibration aid, which is a calibration drum overlaid on the first calibration aid, and a calibration drum into which the first and second calibration aids are inserted, having the upper and lower portions opened to shield and having the effect of the compression thickness of the multi-embedded drum. Check for non-contamination, perform decontamination if contaminated, and select a reference waste drum from the actual 200ℓ waste drums required for calibration verification. In this case, each medium of the first calibration aid is foam, homosote, particle board, sand, concrete + iron powder, and each density of the first calibration aid is g / dL) is 0, 0.02, 0.44, 0.71, 1.66, 3.02. At this time, the second calibration assistant has a top and bottom opening to have a structure that is coupled to the first calibration assistant, and has a thickness corresponding to the compression thickness (from three to five compression drums) of the multi-embedded drum and It shields the source and has a feature that can be mounted in the center of the third calibration aid.

또한, 기준 방폐물 드럼의 선정은 공지된 국내 특허등록공보 제10-0979559호(드럼핵종분석장치 간접교정 유효성 검사를 위한 기준방사성 폐기물드럼의 검색 및 표준방사성물질의 사용기간을 극대화하는 교정확인 검사방법)에 의해 선정한다.In addition, the selection of the reference waste drum is a well-known domestic patent registration publication No. 10-0979559 (Calibration verification test method for maximizing the period of use of the standard radioactive material retrieval and reference radioactive waste drum for indirect calibration validation )

《하드웨어 점검 단계-S20》<< hardware check step-S20 >>

그리고, 핵종분석장치의 레이어(측정 높이)별 투사선원과 반도체 검출기의 정렬 작업을 수행한다. 즉, 레이어별 투사선원의 드럼 입사궤적이 드럼 높이방향과 수직이면서 검출기 중심에 위치하도록 정렬작업을 필요시 수행하고, 측정 기하 설정상수 확인 또는 공장 설정으로 복원한다.Then, the alignment of the projection source and the semiconductor detector for each layer (measurement height) of the nuclide analyzer is performed. That is, the alignment operation is performed when necessary so that the drum incident trajectory of the projection source of each layer is located at the center of the detector while being perpendicular to the drum height direction, and the measurement geometric setting constant confirmation or factory setting is restored.

《소프트웨어 점검 단계-S30》<< software check step-S30 >>

이어서, 교정선원의 핵종으로 구성된 핵종라이브러리로 변경하고, 피교정기인 반도체 검출기의 효율(

Figure 112019090713307-pat00003
) 계산을 위한 측정 단위(예 : μCi)로 핵종분석장치의 소프트웨어를 설정한다.Subsequently, it is changed to a nuclide library composed of nuclides of the calibration source, and the efficiency of the semiconductor detector serving as the calibrator (
Figure 112019090713307-pat00003
Set the software of the nuclide analyzer to the unit of measurement (eg μCi) for the calculation.

《반도체 검출기의 에너지 교정 및 형상 교정 단계-S40》<< Energy Calibration and Shape Calibration Step-S40 of Semiconductor Detector >>

계속해서, 투사선원을 쏴서 반도체 검출기에서 얻는 스펙트럼을 이용하여 상기 반도체 검출기의 에너지 교정 및 형상(반치폭) 교정을 수행한다.Subsequently, energy calibration and shape (half-width) calibration of the semiconductor detector is performed using the spectrum obtained by shooting the projection source.

이때, 반도체 검출기의 최소/최대 채널에 대응하는 최소/최대 감마선 에너지가 각각 반응하도록 조정하고, 반도체 검출기의 반응 채널과 감마선 에너지의 상관관계(1차식)를 결정(에너지 교정)하며, 반도체 검출기의 측정 반치폭과 감마선 에너지의 상관관계를 결정(형상 교정)하되, 측정 기하 및 재포장 드럼의 종류와 상관없이 1회만 수행한다.At this time, the minimum / maximum gamma-ray energy corresponding to the minimum / maximum channel of the semiconductor detector is adjusted to respond, and the correlation (first-order) of the reaction channel and the gamma-ray energy of the semiconductor detector is determined (energy correction), and the The correlation between the measured half width and the gamma ray energy is determined (shape corrected), but only once, regardless of the measurement geometry and the type of repacking drum.

《기준펄서 교정 단계-S50》<< reference pulse calibration step -S50 >>

반도체 검출기의 에너지 교정 및 형상 교정이 완료되면, 재포장 드럼 분석시 불감시간 보정계수(Rck) 계산을 위하여 특정 에너지(일반적으로 드럼의 분석범위 밖의 에너지)를 갖는 신호를 특정 계수율(예 : 1000CPS)로 반도체 검출기에 입력한 후 최소 방사선 준위 상태(예 : 모든 차폐판이 닫혀 반도체 검출기의 최소 불감시간을 갖는 상태)에서 측정한 기준펄서의 초기 계수율을 측정(C0)한다.Once the energy calibration and shape calibration of the semiconductor detector is completed, a signal with a specific energy (typically energy outside the analysis range of the drum) for the calculation of the dead time correction factor (R ck ) in the repackaging drum analysis is given a specific counting rate (eg 1000 CPS). After inputting to the semiconductor detector, measure the initial counting rate (C 0 ) of the reference pulse measured at the minimum radiation level (e.g., all the shields are closed and the minimum dead time of the semiconductor detector).

《교정값 계산 단계-S60》<< calibration value calculation step-S60 >>

재포장 드럼 분석시 매질에 의한 방사선 감쇠를 보상하기 위해 재포장 드럼의 밀도에 따라 투사선원 측정 및 교정을 수행하거나 다중효율 측정 및 교정을 수행하도록 각각의 교정값을 계산한다.In order to compensate for radiation attenuation by the medium during repackaging drum analysis, each calibration value is calculated to perform projection source measurement and calibration or multi-efficiency measurement and calibration depending on the density of the repackaging drum.

즉, 재포장 드럼이 기준 밀도 미만이면서 단일내장 드럼인 경우, 교정선원이 미설치된 빈 용기인 제 1교정 보조물을 제 3교정 보조물 중심에 탑재하고, 제 3교정 보조물을 높이 방향으로 8개로 균등 분할하여 나눈 레이어마다 투사선원을 쏴서 반도체 검출기에서 측정한 스펙트럼으로 매질 감쇠가 없는 초기 계수율(SRik 0, 여기서 k=1, 2, 3, … , 9번 레이어임)을 결정한다. 9번 레이어는 1번 레이어에서 8번 레이어까지 각각의 레이어에서 취득한 스펙트럼을 각 채널별로 합산한 합산 스펙트럼으로 정의하고 이를 이용하여 9번 레이어의 초기 계수율(SRi9 0)를 계산한다.That is, when the repacking drum is less than the reference density and is a single drum, the first calibration aid, which is an empty container with no calibration source, is mounted at the center of the third calibration aid, and the third calibration aid is divided equally into eight in the height direction. By shooting the projection source for each divided layer to determine the initial counting rate (SR ik 0 , where k = 1, 2, 3, ..., layer 9) without the media attenuation by the spectrum measured by the semiconductor detector. Layer 9 is defined as the summation spectrum obtained by summing the spectra acquired from each layer from layer 1 to layer 8 for each channel, and calculates the initial counting ratio SR i9 0 of layer 9 using this.

그리고, 기준 밀도 미만이면서 다수내장 드럼인 경우, 교정선원이 미설치된 빈 용기인 제 1교정 보조물에 제 2교정 보조물을 덧씌운 다음 이들을 제 3교정 보조물 중심에 탑재하고, 제 3교정 보조물을 높이 방향으로 8개로 균등 분할하여 나눈 레이어마다 투사선원을 쏴서 상기 반도체 검출기에서 측정한 스펙트럼으로 매질 감쇠가 없는 초기 계수율(MRik 0)을 결정한다. 9번 레이어는 1~8번 레이어까지 취득한 스펙트럼을 각 채널별로 합산한 합산 스펙트럼으로 정의하고 이를 이용하여 9번 레이어의 초기 계수율(MRi9 0)를 계산한다.In the case where the drum is less than the reference density and the multi-integrated drum, the second calibration assistant is overlaid on the first calibration assistant, which is an empty container, in which the calibration source is not installed. The projection source is taken for each layer divided into eight evenly, and the initial count rate MR ik 0 without medium attenuation is determined from the spectrum measured by the semiconductor detector. Layer 9 is defined as the summation spectrum obtained by summing the spectrums acquired from layers 1 to 8 for each channel, and calculates the initial counting ratio (MR i9 0 ) of layer 9 using this.

반대로, 재포장 드럼이 기준 밀도 이상이면서 단일내장 드럼인 경우 교정선원(6개의 표준인증물질)을 제 1교정 보조물에 지정된 위치에 정치하고, 이를 제 3교정 보조물 중심에 탑재하여 반도체 검출기의 효율을 레이어별 측정한다.Conversely, if the repacking drum is above the reference density and is a single-built drum, the calibration source (six standard certified materials) is placed at the location specified in the first calibration aid and mounted at the center of the third calibration aid to improve the efficiency of the semiconductor detector. Measure by layer.

이러한 과정을 6개의 교정드럼에 대하여 반복 측정한다.This procedure is repeated for six calibration drums.

따라서 6개의 밀도에 대한 효율교정 곡선이 취득되며, 밀도별, 감마선 에너지별 반도체 검출기의 효율(

Figure 112019090713307-pat00004
)은 레이어마다 아래의 수학식 1에 따라 계산한다. 9번 레이어의 경우, 1~8번 레이어까지 취득한 스펙트럼을 각 채널별로 합산한 합산 스펙트럼으로 정의하고 이를 이용하여 9번 레이어의 반도체 검출기의 효율(
Figure 112019090713307-pat00005
)을 수학식 2로 계산한다. Therefore, efficiency calibration curves for six densities are obtained, and the efficiency of semiconductor detectors by density and gamma ray energy (
Figure 112019090713307-pat00004
) Is calculated according to Equation 1 below for each layer. In case of layer 9, the spectrum acquired from layers 1 to 8 is defined as the summation spectrum which is added up for each channel, and the efficiency of the semiconductor detector
Figure 112019090713307-pat00005
) Is calculated by Equation 2.

Figure 112019090713307-pat00006
Figure 112019090713307-pat00006

여기서 S : 단일내장 드럼Where S: single built-in drum

Figure 112019090713307-pat00007
: 레이어 k에서 측정기하 NOW로 측정한 밀도별, 감마선 에너지별 반도체 검출기의 효율
Figure 112019090713307-pat00007
: Efficiency of Semiconductor Detector by Density and Gamma Ray Energy Measured by Measurement Geometry NOW in Layer k

E : 표준인증물질의 감마선 에너지(예 : 275, 302, 383, 661, 1173, 1332 keV)E: Gamma-ray energy of standard certified material (e.g. 275, 302, 383, 661, 1173, 1332 keV)

ρ : 교정용 드럼의 밀도(예 : 0, 0.02, 0.44, 0.71, 1.66, 3.02g/㏄)ρ: density of the calibration drum (e.g. 0, 0.02, 0.44, 0.71, 1.66, 3.02 g / g)

Figure 112019090713307-pat00008
: 단일내장 드럼 반도체 검출기의 효율 계산을 위해 레이어 k에서 취득한 감마선 에너지 E와 교정용 드럼 밀도(ρ)에 대한 계수율(C/s)
Figure 112019090713307-pat00008
: Counting ratio (C / s) of gamma-ray energy E obtained from layer k and calibration drum density (ρ) for the calculation of the efficiency of a single-embedded drum semiconductor detector

Figure 112019090713307-pat00009
: 표준인증물질에서 방출하는 감마선 에너지 E의 단위 시간당 감마선 방출수(Gamma/s)
Figure 112019090713307-pat00009
: Number of gamma rays emitted per unit time of gamma-ray energy E emitted by standard certified substances (Gamma / s)

Figure 112019090713307-pat00010
Figure 112019090713307-pat00010

여기서 Rck : 현 반도체 검출기의 효율 계산을 위해 레이어 k에서 취득한 스펙트럼의 불감시간 보정계수Where R ck is the dead time correction factor of the spectrum obtained from layer k to calculate the efficiency of the current semiconductor detector.

C0 : 검출기의 불감시간이 최저일 때 기준펄서의 초기 계수율C 0 : Initial counting rate of reference pulse when detector dead time is lowest

λ : 동위원소(선원)로 기준펄스를 사용할 경우 동위원소의 붕괴상수(단 기준펄서(장치)를 사용할 경우, λ=0 임)λ: Decay constant of isotope when reference pulse is used as isotope (source) (λ = 0 when using reference pulser (device))

Tm-T0 : 기준펄서 교정 후 현 불감시간 보정이 필요한 스펙트럼의 취득까지 경과시간T m -T 0 : Elapsed time after calibration of the reference pulse until acquisition of the spectrum requiring current dead time correction

Cm : 불감시간 보정이 필요한 스펙트럼에서 측정된 기준펄서의 계수율C m : Counting rate of the reference pulse measured in the spectrum requiring dead time correction

그리고, 단일내장 드럼용 9번 레이어(합산)의 반도체 검출기의 효율(

Figure 112019090713307-pat00011
)을 이용하여 밀도 증가에 따른 단일내장 드럼용 효율 감소비(CF(E,ρ))를 아래의 수학식 3에 따라 계산한다.Then, the efficiency of the semiconductor detector of layer 9 (summing up) for a single built-in drum (
Figure 112019090713307-pat00011
Calculate the efficiency reduction ratio (CF (E, ρ)) for a single built-in drum with increasing density using the following equation.

Figure 112019090713307-pat00012
Figure 112019090713307-pat00012

또한, 기준 밀도 이상이면서 다수내장 드럼인 경우 교정선원을 제 1교정 보조물 중 0g/㏄인 교정 드럼에 지정된 위치에 정치하고, 제 2교정 보조물로 덧씌운 후, 제 3교정 보조물 중심에 탑재하여 0g/㏄의 밀도에 대한 다수내장 드럼용 반도체 검출기의 효율(

Figure 112019090713307-pat00013
)을 아래의 수학식 4를 통해 레이어별 측정한다.In addition, in the case of more than one built-in drum with a reference density or more, the calibration source is left at the designated position on the calibration drum of 0g / ㏄ of the first calibration aid, and is overlaid with the second calibration aid, and then mounted on the center of the third calibration aid to 0g. Efficiency of Semiconductor Detectors for Multi-embedded Drums
Figure 112019090713307-pat00013
) Is measured for each layer through Equation 4 below.

Figure 112019090713307-pat00014
Figure 112019090713307-pat00014

여기서 M : 다수내장 드럼Where M: multi-built drum

Figure 112019090713307-pat00015
: 레이어 k에서 측정기하 NOW로 측정한 0g/㏄ 밀도의, 감마선 에너지별 반도체 검출기의 효율
Figure 112019090713307-pat00015
: Efficiency of Gamma-ray Energy-Specific Semiconductor Detectors Measured by Geometry NOW at Layer k

E : 표준인증물질의 감마선 에너지(예 : 275, 302, 383, 661, 1173, 1332 keV)E: Gamma-ray energy of standard certified material (e.g. 275, 302, 383, 661, 1173, 1332 keV)

Rck : 현 반도체 검출기의 효율 계산을 위해 레이어 k에서 취득한 스펙트럼의 불감시간 보정계수R ck is the dead time correction factor of the spectrum obtained from layer k to calculate the efficiency of the current semiconductor detector.

Figure 112019090713307-pat00016
: 다수내장 드럼 반도체 검출기의 효율 계산을 위해 레이어 k에서 취득한 밀도 0 g/㏄의 감마선 에너지별 계수율(C/s)
Figure 112019090713307-pat00016
: Counting ratio (C / s) of gamma ray energy of density 0 g / ㏄ obtained from layer k for efficiency calculation of multi-embedded drum semiconductor detector

Figure 112019090713307-pat00017
: 표준인증물질에서 방출하는 감마선 에너지 E의 단위 시간당 감마선 방출수(Gamma/s)
Figure 112019090713307-pat00017
: Number of gamma rays emitted per unit time of gamma ray energy E emitted by standard certified substances (Gamma / s)

이때, 교정선원의 총 방사능이 일정수준 이상이면 별도의 취급면허가 필요하다. 반면 일정 이하의 방사능을 갖는 교정선원을 용기의 외벽 두께가 일정값 이상이고 높은 밀도를 갖는 드럼에 장착한 경우, 합리적인 측정시간 내에서 충분한 계수를 확보하지 못한다. 그러므로 반도체 검출기의 효율 결정은 직접측정법 보다는 계산방법을 사용하는 것이 바람직하다. 반도체 검출기의 효율 계산방법은 외벽두께가 두꺼운 빈용기((0g/㏄))의 측정 기하에 대한 반도체 검출기의 효율(수학식 5)과 외벽두께가 얇은 200ℓ 드럼의 밀도증가에 대한 효율 감소비(CF(E,ρ) 수학식 4)를 각각 분리하여 측정하고, 이를 결합하는 방식으로 아래의 수학식 5에 따라 계산한다. 이를 통해 320ℓ 다수내장 드럼의 반도체 검출기의 다중 효율(

Figure 112019090713307-pat00018
)을 결정한다.At this time, if the total radiation of the calibration source is above a certain level, a separate license for handling is required. On the other hand, when a calibration source having a radiation below a certain level is mounted on a drum having a high density and the outer wall thickness of the container, a sufficient coefficient cannot be secured within a reasonable measurement time. Therefore, it is preferable to use the calculation method rather than the direct measurement method to determine the efficiency of the semiconductor detector. The efficiency calculation method of the semiconductor detector is based on the efficiency of the semiconductor detector (Equation 5) for the measurement geometry of the empty container ((0g / ㏄)) with a thick outer wall thickness, and the efficiency reduction ratio for the increase in density of a 200 L drum with a thin outer wall thickness ( CF (E, ρ) Equation 4) is separately measured and calculated in accordance with Equation 5 below by combining them. This allows the multiple efficiencies of the semiconductor detectors of
Figure 112019090713307-pat00018
Is determined.

Figure 112019090713307-pat00019
Figure 112019090713307-pat00019

여기서 E : 표준인증물질의 감마선 에너지(예 : 275, 302, 383, 661, 1173)Where E is the gamma ray energy of the standard certified substance (e.g. 275, 302, 383, 661, 1173)

ρ : 교정용 드럼의 밀도(예 : 0, 0.02, 0.44, 0.71, 1.66, 3.02g/㏄)ρ: density of the calibration drum (e.g. 0, 0.02, 0.44, 0.71, 1.66, 3.02 g / g)

k : 1, 2, 3, … , 9번 레이어k: 1, 2, 3,... , Layer 9

《교정 결과 입력 단계-S70》<< calibration result input step-S70 >>

소프트웨어에 계산된 교정값을 입력한다.Enter the calculated calibration value into the software.

《교정 확인 검사 단계-S80》<< calibration confirmation inspection step-S80 >>

교정 결과 입력 단계(S70)에서 입력한 교정값이 단일내장 드럼인 경우 공지된 국내 특허등록공보 제10-0979559호에 개시된 교정 확인 검사를 통해 수행한다.When the calibration value input in the calibration result input step (S70) is a single internal drum, it is performed through a calibration check test disclosed in the well-known Korean Patent Registration Publication No. 10-0979559.

반면에 다수내장 드럼인 경우 절대 확인 검사 또는 상대 확인 검사로 교정 확인 검사를 수행하여 교정의 유효성을 확인한다.On the other hand, in the case of a multi-embedded drum, the validity of the calibration is verified by performing a calibration check test using an absolute check or a relative check test.

그리고, 다수 내장드럼의 경우 절대 확인 검사 또는 상대 확인 검사를 택일하여 교정 확인 검사를 수행하는 데, 절대 확인 검사의 경우 교정선원(표준인증물질)과 제 1 교정 보조물(6개 중 0.5g/㏄ 이하 교정드럼 1개), 제 2교정 보조물, 제 3교정 보조물 이용하여 수행한다.(합격기준은 10% 이내임)In the case of multiple internal drums, a calibration verification test is performed by using an absolute verification test or a relative verification test. In the absolute verification test, a calibration source (standard certified material) and a first calibration aid (0.5 g / ㏄ of 6) are performed. 1 calibration drum), 2nd calibration aid, and 3rd calibration aid (hereinafter pass rate is within 10%).

상대 확인 검사의 경우 공지된 국내 특허등록공보 제10-0979559호에 의해 상대 확인 검사를 수행한 실제 방사성폐기물 드럼(200ℓ)에 제 2교정 보조물을 덧씌우고 제 3교정 보조물 중심에 탑재하여 분석하여 앞서 다른 측정 기하에서 측정한 측정결과와 동일한 결과를 갖는지 확인하여 다수내장 드럼의 반도체 검출기의 효율의 교정 유효성을 확인한다.(합격기준은 제 1상대 확인 검사는 ㅁ20% 이내, 제 2상대 확인 검사는 ㅁ30% 이내임)In the case of the relative confirmation test, a second calibration aid is overlaid on the actual radioactive waste drum (200ℓ) which has been subjected to the relative verification test according to the known domestic patent registration publication No. 10-0979559, mounted on the center of the third calibration aid, and analyzed. Check the calibration result of the efficiency of the semiconductor detector of the multi-embedded drum by confirming that it has the same result as the measurement result measured in other measurement geometry. (The pass criterion is within 20% of the first relative confirmation test and the second relative confirmation test. Is within wh 30%)

《교정 완료 단계-S90》<< calibration completion phase-S90 >>

교정의 유효성이 확인되어 교정이 완료되면 운영 상태로 전환(운영용 핵종 라이브러리로 변경, 운영용 방사능 단위(예 : MBq)로 변경)한다.Once the calibration is validated and converted to operational status (change to operational nuclide library, change to operational radioactivity unit (eg MBq)).

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. It is to be understood, however, that the present invention is not limited to the specific forms referred to in the description, but rather includes all modifications, equivalents and substitutions within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Should be.

Claims (8)

200ℓ 포장 드럼 1개 또는 2개가 재포장된 단일내장 드럼과, 200ℓ 포장 드럼이 3개 이상 재포장된 다수내장 드럼으로 이루어진 재포장 드럼의 핵종 분석을 위한 고분해능 반도체 검출기를 이용한 비파괴 분광분석용 핵종분석장치의 교정방법에 있어서,
유효기간 내인 교정선원이 삽입되고, 각기 다른 밀도를 가지도록 내부가 비거나 서로 다른 매질이 삽입된 6개의 표준 200ℓ 교정 드럼인 제 1교정 보조물과, 상기 제 1교정 보조물을 차폐하도록 상하부가 개구되고, 상기 다수내장 드럼의 압축두께 효과를 가지고, 상기 제 1교정 보조물에 덧씌워지는 교정 드럼인 제 2교정 보조물 및 상기 제 1, 2교정 보조물이 삽입되는 내부가 빈 320ℓ 교정 드럼인 제3 교정 보조물의 비오염을 확인하고, 오염된 경우 제염을 수행하며, 교정 확인 검사에 필요한 실제 200ℓ 방사성 폐기물 드럼 중 기준 방사성 폐기물 드럼을 선정하는 교정 필수품 점검 단계와;
레이어별 투사선원과 상기 반도체 검출기의 정렬 작업을 수행하는 하드웨어 점검 단계와;
교정선원의 핵종으로 구성된 핵종라이브러리로 변경하고, 피교정기인 상기 반도체 검출기의 효율 계산을 위한 측정 단위로 소프트웨어를 설정하는 소프트웨어 점검 단계와;
투사선원을 쏴서 상기 반도체 검출기에서 얻는 스펙트럼을 이용하여 상기 반도체 검출기의 에너지 교정 및 형상 교정을 수행하는 반도체 검출기의 에너지 교정 및 형상 교정 단계와;
상기 재포장 드럼 분석시 불감시간 보정계수(Rck) 계산을 위하여 특정 에너지를 갖는 신호를 특정 계수율로 상기 반도체 검출기에 입력한 후 최소 방사선 준위 상태에서 측정한 기준펄서의 초기 계수율(C0)을 측정하는 기준펄서 교정 단계와;
상기 재포장 드럼 분석시 매질에 의한 방사선 감쇠를 보상하기 위해 상기 재포장 드럼의 밀도에 따라 투사선원 측정 및 교정을 수행하거나 다중효율 측정 및 교정을 수행하도록 각각의 교정값을 계산하는 교정값 계산 단계와;
상기 소프트웨어에 계산된 교정값을 입력하는 교정 결과 입력 단계와;
상기 입력한 교정값이 다수내장 드럼인 경우 절대 확인 검사 또는 상대 확인 검사를 수행하여 교정의 유효성을 확인하는 교정 확인 검사 단계; 및
교정이 완료되면 운영 상태로 전환하여 운영하는 교정 완료 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다수내장 드럼의 핵종분석 정확도 향상을 위한 핵종분석장치의 교정방법.
Nuclide analysis for nondestructive spectroscopy using a high resolution semiconductor detector for the nuclide analysis of a single-packed drum with one or two 200L packed drums and a multi-packed drum with three or more 200L packed drums In the calibration method of the device,
A first calibration aid, six standard 200 l calibration drums, with a calibration source within the expiration date inserted, empty or with different media for different densities, and an upper and lower opening to shield the first calibration aid. A third calibration aid having a compression thickness effect of the plurality of built-in drums, the second calibration aid being a calibration drum overlaid on the first calibration aid, and a third 320L calibration drum inside which the first and second calibration aids are inserted; A calibration necessity checking step of checking for non-contamination of the waste, performing decontamination if contaminated, and selecting a reference radioactive waste drum from the actual 200 L radioactive waste drums required for calibration verification inspection;
A hardware checking step of aligning the projection source of each layer and the semiconductor detector;
A software checking step of changing to a nuclide library composed of nuclides of a calibration source and setting software in units of measurement for calculating efficiency of the semiconductor detector, which is a calibrator;
An energy calibration and shape calibration step of the semiconductor detector which performs energy calibration and shape calibration of the semiconductor detector by using a spectrum obtained by shooting a projection source;
In order to calculate the dead time correction coefficient (R ck ) during the repackaging drum analysis, after inputting a signal having a specific energy into the semiconductor detector at a specific counting rate, the initial counting rate (C 0 ) of the reference pulse measured at the minimum radiation level is measured. A reference pulse calibration step of measuring;
Calibration value calculation step of calculating the respective calibration values to perform projection source measurement and calibration or multi-efficiency measurement and calibration according to the density of the repacking drum to compensate for radiation attenuation by the medium in the repackaging drum analysis Wow;
A calibration result input step of inputting a calibration value calculated in the software;
A calibration check test step of verifying validity of the calibration by performing an absolute check test or a relative check test when the input calibration value is a plurality of internal drums; And
The calibration method of the nuclide analysis device for improving the nuclide analysis accuracy of the multi-embedded drum, characterized in that the calibration completes the step of switching to the operating state when the calibration is completed.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1교정 보조물의 각각의 매질은,
폼(Foam), 호모스트(Homosote), 압축 종이(Particle Board), 모래(Sand), 콘크리트+철파우더이고,
상기 제 1교정 보조물의 각각의 밀도(g/㏄)는,
0, 0.02, 0.44, 0.71, 1.66, 3.02인 것을 특징으로 하는 다수내장 드럼의 핵종분석 정확도 향상을 위한 핵종분석장치의 교정방법.
The method of claim 1,
Each medium of the first calibration aid is
Foam, Homosote, Particle Board, Sand, Concrete + Iron Powder,
The density (g / ㏄) of each of the first calibration aids is
A calibration method of a nuclide analysis device for improving nuclide analysis accuracy of a multi-embedded drum, characterized in that 0, 0.02, 0.44, 0.71, 1.66, 3.02.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2교정 보조물은,
상기 제 1교정 보조물에 덧씌워지도록 상하부가 개구되고, 다수내장 드럼의 압축드럼 3~5개의 압축두께의 효과를 가지는 두께를 가지며, 상기 제 1교정 보조물 내의 선원을 차폐하고, 상기 제 3교정 보조물 중심에 탑재되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 다수내장 드럼의 핵종분석 정확도 향상을 위한 핵종분석장치의 교정방법.
The method of claim 1,
The second calibration aid,
Upper and lower portions are opened so as to cover the first calibration aid, and have a thickness having an effect of compression thickness of 3 to 5 compression drums of a plurality of built-in drums, shielding the source in the first calibration aid, and the third calibration aid. A method of calibrating a nuclide analysis device for improving nuclide analysis accuracy of a plurality of internal drums, characterized in that it has a structure mounted in the center.
제 1 항에 있어서,
상기 반도체 검출기의 에너지 교정 및 형상 교정 단계는,
상기 반도체 검출기의 최소/최대 채널에 대응하는 최소/최대 감마선 에너지가 각각 반응하도록 조정하고, 상기 반도체 검출기의 반응 채널과 감마선 에너지의 상관관계를 결정(에너지 교정)하며, 상기 반도체 검출기의 측정 반치폭과 감마선 에너지의 상관관계를 결정(형상 교정)하되, 측정 기하 및 재포장 드럼의 종류와 상관없이 1회만 수행하는 것을 특징으로 하는 다수내장 드럼의 핵종분석 정확도 향상을 위한 핵종분석장치의 교정방법.
The method of claim 1,
The energy calibration and shape calibration step of the semiconductor detector,
Adjust the minimum / maximum gamma ray energy corresponding to the minimum / maximum channel of the semiconductor detector to respond, determine the correlation between the reaction channel of the semiconductor detector and gamma ray energy (energy calibration), and measure the half width of the semiconductor detector A method of calibrating a nuclide analysis device for improving nuclide analysis accuracy of a multi-embedded drum, wherein the correlation of gamma ray energy is determined (shape correction), but is performed only once regardless of the measurement geometry and the type of the repackaging drum.
제 1 항에 있어서,
상기 기준펄서 교정 단계는,
드럼 분석시 불감시간 보정계수(Rck) 계산을 위하여 방사선 준위를 최소화한 수준에서 기준펄서의 초기 계수률(C0)을 측정하는 것을 특징으로 하는 다수내장 드럼의 핵종분석 정확도 향상을 위한 핵종분석장치의 교정방법.
The method of claim 1,
The reference pulse calibration step,
Nuclide analysis for improving the accuracy of nuclide analysis of multi-embedded drums, characterized by measuring the initial counting rate (C 0 ) of the reference pulse at the minimum level of radiation to calculate the dead time correction coefficient (R ck ) during drum analysis. How to calibrate the device.
제 1 항에 있어서,
상기 교정값 계산 단계는,
기준 밀도 미만이면서 단일내장 드럼인 경우, 교정선원이 미설치된 빈 용기인 상기 제 1교정 보조물을 상기 제 3교정 보조물 중심에 탑재하고, 상기 제 3교정 보조물을 높이 방향으로 8개로 균등 분할하여 나눈 레이어마다 투사선원을 쏴서 상기 반도체 검출기에서 측정한 스펙트럼으로 매질 감쇠가 없는 초기 계수율(SRik 0)을 결정하고, 9번 레이어는 1~8번 레이어에서 취득한 스펙트럼을 각 채널별로 합산한 합산 스펙트럼으로 정의하고 이를 이용하여 9번 레이어의 초기 계수율(SRi9 0)을 계산하며,
기준 밀도 미만이면서 다수내장 드럼인 경우, 교정선원이 미설치된 빈 용기인 상기 제 1교정 보조물에 상기 제 2교정 보조물을 덧씌운 다음 이들을 상기 제 3교정 보조물 중심에 탑재하고, 상기 제 3교정 보조물을 높이 방향으로 8개로 균등 분할하여 나눈 레이어마다 투사선원을 쏴서 상기 반도체 검출기에서 측정한 스펙트럼으로 매질 감쇠가 없는 초기 계수율(MRik 0)을 결정하고, 9번 레이어는 1~8번 레이어에서 취득한 스펙트럼을 각 채널별로 합산한 합산 스펙트럼으로 정의하고 이를 이용하여 9번 레이어의 초기 계수율(MRi9 0)을 계산하는 것을 특징으로 하는 다수내장 드럼의 핵종분석 정확도 향상을 위한 핵종분석장치의 교정방법.
The method of claim 1,
The calibration value calculation step,
In the case of a single internal drum which is less than the reference density, the first calibration aid, which is an empty container without a calibration source, is mounted at the center of the third calibration aid, and the third calibration aid is divided equally into eight in the height direction. Shooting the projection source every time to determine the initial counting rate (SR ik 0 ) without attenuation of the medium by the spectrum measured by the semiconductor detector, layer 9 is defined as the summated spectrum of the sum of the spectrum obtained from layers 1 to 8 for each channel Using this, calculate the initial count rate (SR i9 0 ) of layer 9,
If the drum is less than the reference density and multi-loaded drum, the second calibration aid is overlaid on the first calibration aid, which is an empty container with no calibration source, and then mounted at the center of the third calibration aid, and the third calibration aid is mounted. Shoot the projection source for each layer divided equally into eight in the height direction and determine the initial count rate (MR ik 0 ) without media attenuation from the spectrum measured by the semiconductor detector, and layer 9 is the spectrum obtained from layers 1-8. A method of calibrating a nuclide analysis device for improving nuclide analysis accuracy of a plurality of built-in drums, characterized in that is defined as the summation spectrum summed for each channel and calculates the initial count rate (MR i9 0 ) of the 9th layer.
제 1 항에 있어서,
상기 교정값 계산 단계는,
기준 밀도 이상이면서 단일내장 드럼인 경우 교정선원과 매질이 삽입된 6개의 각각의 상기 제 1교정 보정물을 상기 제 3교정 보조물의 중심에 탑재하여 상기 반도체 검출기의 효율을 1~9번 레이어별로 반복 측정하여 6개의 밀도에 대한 효율 교정 곡선을 취득하고, 밀도별, 감마선 에너지별 상기 반도체 검출기의 효율(
Figure 112019090713307-pat00020
)을 1~9번 레이어별로 계산하고, 9번 레이어의 효율을 이용하여 교정값인 밀도 증가에 따른 효율 감소비(CF(E,ρ))를 계산하며,
기준 밀도 이상이면서 다수내장 드럼인 경우 교정선원과 매질이 없는 0g/㏄인 상기 제 1교정 보정물에 상기 제 2교정 보조물을 덧씌운 다음 이들을 상기 제 3교정 보조물의 중심에 탑재하여 상기 반도체 검출기의 효율을 1~9번 레이어별로 반복 측정하여 효율 교정 곡선을 계산하고, 상기 단일 내장드럼의 밀도 증가에 따른 효율 감소비(CF(E,ρ))를 적용하여 다수내장 드럼에 대한 1~9번 레이어별, 밀도별, 감마선 에너지별 상기 반도체 검출기의 효율(
Figure 112019090713307-pat00021
)을 계산하는 것을 특징으로 하는 다수내장 드럼의 핵종분석 정확도 향상을 위한 핵종분석장치의 교정방법.
The method of claim 1,
The calibration value calculation step,
In the case of a single-embedded drum having a density higher than the reference density, each of the six first calibration correction elements having a calibration source and a medium inserted therein is mounted at the center of the third calibration aid to repeatedly measure the efficiency of the semiconductor detector for each layer 1-9. To obtain efficiency calibration curves for six densities, and calculate the efficiency of the semiconductor detector by density and gamma ray energy.
Figure 112019090713307-pat00020
) Is calculated for each layer 1-9, and the efficiency reduction ratio (CF (E, ρ)) according to the density increase, which is a calibration value, is calculated using the efficiency of layer 9,
In the case of a multi-embedded drum having a reference density or more, the second calibration aid is overlaid on the first calibration corrector, which is 0 g / ㏄ with no calibration source and medium, and then mounted in the center of the third calibration aid to improve the efficiency of the semiconductor detector. Calculate the efficiency calibration curve by repeating the measurement for each layer 1-9, and applying the efficiency reduction ratio (CF (E, ρ)) according to the density increase of the single internal drum to layer 1-9 for the multi-embedded drum. Efficiency of the semiconductor detector by star, density, and gamma ray energy (
Figure 112019090713307-pat00021
A method of calibrating a nuclide analysis device for improving the accuracy of nuclide analysis of a plurality of built-in drums.
제 1 항에 있어서,
상기 교정 확인 검사 단계는,
절대 확인 검사의 경우 교정 선원과, 상기 제 1교정 보조물, 상기 제 2교정 보조물 및 제3 교정 보조물 이용하여 수행하고,
상대 확인 검사의 경우 기준 방사성 폐기물 드럼에 상기 제 2교정 보조물을 덧씌우고 상기 제 3교정 보조물 중심에 탑재한 후 분석하여 다른 측정 기하에 측정한 측정 결과와 동일한 결과를 갖는지 확인하는 것을 특징으로 하는 다수내장 드럼의 핵종분석 정확도 향상을 위한 핵종분석장치의 교정방법.
The method of claim 1,
The calibration check test step,
In the case of an absolute verification test, the calibration source is performed using the first calibration aid, the second calibration aid, and the third calibration aid,
In the case of a relative verification test, a plurality of characterized in that the reference radioactive waste drum is overlaid on the second calibration aid, mounted in the center of the third calibration aid, and analyzed to have the same result as the measurement result measured in another measurement geometry. Calibration method of nuclide analysis device to improve nuclide analysis accuracy of internal drum.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102394944B1 (en) * 2021-11-17 2022-05-09 (주) 뉴케어 Apparatus for measuring and amending activity concentration density of radioactive material and operation calibration methode thereof

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KR100979559B1 (en) * 2010-02-19 2010-09-01 (주)성우이앤티 Search method for reference radioactivity waste drum to verify the indirect calibration of gamma scanner and new verification method to extend the life of radioactive standard material
KR101380769B1 (en) * 2013-11-13 2014-04-17 주식회사 고도기술 The calibration method for interference correction of characterizing the key nuclide on tomographic gamma scanner

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