KR20160109696A - Apparatus and method for determining source depth and radioactivity in medium - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method of simply determining a source depth and radioactivity in a medium without relying on a radiation detector on a screen realized in excel visual basic application (VBA). The method of determining a source depth and radioactivity in a medium comprises: a step of calculating a theoretical radiation fluence rate, and a radiation count rate measured with respect to a source in an actual medium at two radiation detector heights; a step of determining a depth where the radiation fluence rate is identical to the radiation count rate by changing the depth of the source in the medium; and a step of determining the radioactivity of the source in the medium by correcting a density of the radiation fluence measured in a determined depth of the source in the medium.

Description

매질 내 핵종의 깊이 및 방사능 결정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETERMINING SOURCE DEPTH AND RADIOACTIVITY IN MEDIUM} [0001] APPARATUS AND METHOD FOR DETERMINING SOURCE DEPTH AND RADIOACTIVITY IN MEDIUM [0002]

본 발명은 방사선 검출기에 의존하지 않고 매질 내 핵종의 깊이 및 방사능을 간편하게 결정할 수 있는 방사능 결정 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a radioactivity determining apparatus and method that can easily determine the depth and radioactivity of a nuclide in a medium without depending on a radiation detector.

원자력시설의 해체나 제염 등을 위해서는 어떤 방사능오염이 존재하는 매질 내 최대 방사능 농도의 깊이를 찾거나 매질 내에 실제 파묻힌 미지의 방사성동위원소(RI)의 깊이를 알아내야 한다. For dismantling or decontamination of nuclear facilities, it is necessary to find the depth of the maximum radioactivity concentration in the medium in which radioactive contamination is present, or to determine the depth of the actually embedded radioisotope (RI) in the medium.

이를 위해 이동형 방사선 검출기를 이용한 분광분석이 사용되고 있다. 상기 분광분석에는 Al-Ghamdi 등이 개발한 특정 알고리즘(Health Physics, vol. 84(5), p. 632-636)을 이용한 방법이 주로 활용되고 있다. 그런데, 상기 방법은 단지 매질에 파묻힌 방사성 물질의 깊이는 찾아낼 수 있지만 찾아낸 깊이에 있는 방사성 물질의 방사능 값에 대한 정보는 제공하지 못한다. Spectroscopic analysis using a mobile radiation detector is used for this purpose. A method using a specific algorithm (Health Physics, vol. 84 (5), p. 632-636) developed by Al-Ghamdi et al. However, this method can only detect the depth of the radioactive material buried in the medium, but it does not provide information about the radioactivity value of the radioactive material at the found depth.

따라서, 방사능을 결정하기 위해서는 또 다른 현장분석(in-situ) 프로그램을활용해야 하는데, 해당 프로그램은 전적으로 수입에 의존하고 있고 주요 메이저회사에서 제공하는 현장분석 프로그램의 특성상 고가의 비용을 지불해야 하며 사용자에 대한 전문성이 요구된다. Therefore, in order to determine the radioactivity, another in-situ program should be used, the program is entirely dependent on imports, and due to the nature of on-site analytical programs provided by major majors, Is required.

도 1은 방사성 핵종 및 방사선 검출기의 배열을 나타낸다. Figure 1 shows an arrangement of radionuclides and a radiation detector.

도 1을 참조하면, 매질(100)에 파묻힌 방사성 핵종(또는 선원)(S)의 깊이를 찾아내기 위한 간단한 방법(알고리즘)은 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다. 상기 방법은 Al-Ghamdi의 논문에 자세히 나와 있고 현재 현장분석에서 많이 이용되고 있다. Referring to FIG. 1, a simple method (algorithm) for finding the depth of the radionuclide (or source) S buried in the medium 100 can be represented by Equation (1). The method is described in detail in Al-Ghamdi's paper and is now widely used in on-site analysis.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, C1(E)와 C2(E)는 방사선 검출기(200)의 높이 h1 및 h2에서 측정된 에너지 E인 방사선의 계수율(cps)을 나타내고, x는 매질 내 깊이를 의미한다. Where C 1 (E) and C 2 (E) are the height h 1 of the radiation detector 200 And the counting rate (cps) of the radiation E at energy h 2 , where x is the depth in the media.

그런데, 검출기 높이(h1 및 h2)는 도 1에 도시된 바와같이, 방사선 검출기 (200)의 입사면까지의 높이가 아니라 방사선 검출영역의 유효중심(d)까지의 거리를 의미한다. 즉, 사용되는 방사선 검출기마다 입사면에서부터 유효중심(d)까지의 거리는 서로 다르다. By the way, the detector height (h 1 And h 2 mean the distance to the effective center d of the radiation detection area, not the height to the incident surface of the radiation detector 200, as shown in Fig. That is, the distance from the incidence plane to the effective center d is different for each radiation detector used.

따라서, 상기 방법을 사용하고자 하는 경우에는 사용되는 방사선 검출기의 유효중심 값을 실험적으로 구해 알고 있어야 한다. 또한, 수학식 1에서 오른쪽의 위치 정보는 2차항의 비(ratio)이기 때문에 검출기(200)의 유효중심 거리의 작은 변화라 할지라도 그 의존성은 크게 나타나며, 이는 상기 방법이 사용되는 검출기에 의존한다는(좌우된다는) 것을 의미한다. Therefore, in case of using the above method, it is necessary to experimentally determine the effective center value of the used radiation detector. In addition, since the position information on the right side in Equation 1 is a ratio of the second order, even if the effective center distance of the detector 200 is small, its dependency is large, which depends on the detector used (To be influenced).

그리고 측정된 깊이(x)에 존재하는 방사성 핵종(S)에 대한 방사능을 측정(결정)하기 위해서는 이론적 시뮬레이션 기능을 탑재한 고가의 모델링 프로그램이 필요하다. 도 2에는 시뮬레이션 기능을 탑재한 Canberra사의 ISOCS(in-situ object counting system) 모델링 프로그램이 도시되어 있다. In order to measure (determine) the radioactivity of the radionuclide (S) present at the measured depth (x), an expensive modeling program equipped with theoretical simulation function is required. FIG. 2 shows an ISOCS (in-situ object counting system) modeling program of Canberra equipped with a simulation function.

그러나, 상기와 같은 모델링 프로그램은 고가일 뿐만 아니라 정확한 측정값을 구하기 위해서는 해당 프로그램을 운영하기 위한 전문적인 지식이 반드시 동반되어야 하는데, 이는 필연적으로 막대한 시간 및 비용적인 단점을 초래하게 된다. However, the modeling program as described above is not only expensive, but also requires expert knowledge for operating the program in order to obtain accurate measurement values, which inevitably leads to time and cost disadvantages.

본 발명의 목적은 방사선 검출기에 의존하지 않고 매질 내 방사성 핵종의 깊이 및 방사능을 측정할 수 있는 매질내 핵종의 깊이 및 방사능 결정 장치 및 방법을 제공하는데 있다. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for determining the depth and radioactivity of a radionuclide in a medium that can measure the depth and radioactivity of the radionuclide in the medium without depending on the radiation detector.

본 발명의 다른 목적은 하나의 프로그램에서 구현하여 매질 내 방사성 핵종의 깊이 및 방사능을 동시에 측정할 수 있는 매질내 핵종의 깊이 및 방사능 결정 장치 및 방법을 제공하는데 있다. It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for determining the depth and radioactivity of a radionuclide in a medium, which can be simultaneously implemented in a single program to measure the depth and radioactivity of the radionuclide in the medium.

본 발명의 또 다른 목적은 핵종의 매질 내 깊이를 찾고 방사능을 계산하는 모든 절차를 엑셀프로그램 베이스로 구현하여 누구나 쉽게 활용할 수 있는 매질내 핵종의 깊이 및 방사능 결정 장치 및 방법을 제공하는데 있다. It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for determining the depth and radioactivity of a radionuclide in a medium, which can be easily utilized by anyone who implements all procedures for calculating the radioactivity and the depth in the medium of the radionuclide on an Excel program basis.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 매질 내 핵종의 깊이 및 방사능 결정 방법은, 두 방사선 검출기 높이에서 이론적인 방사선 플루언스 비와 실제 매질 내 핵종에 대하여 측정한 방사선 계수율 비를 계산하는 단계; 매질 내 핵종의 깊이를 변화시켜 상기 방사선 플루언스 비와 방사선 계수율 비가 같아지는 깊이를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 매질내 핵종의 깊이에서 측정된 방사선 플루언스의 밀도를 보정하여 매질내 핵종의 방사능을 결정하는 단계;를 포함할 수 있다. In order to achieve the above object, a method of determining the depth and radioactivity of a radionuclide in a medium according to an embodiment of the present invention is characterized in that a ratio of a theoretical radionuclide ratio to a radionuclide ratio Calculating; Varying the depth of the nuclide in the medium to determine the depth at which the radiation fluence ratio and the radiation rate ratio are equal; And determining the radioactivity of the nuclide in the medium by correcting the density of the measured radiation fluences at the determined depth of the nuclide in the medium.

상기 계수율 비를 계산하는 단계는, 방사선 핵종의 에너지 및 방사선 검출기의 높이를 선택하는 단계; 상기 선택된 두 방사선 검출기 높이에서 매질 내 방사성 핵종의 소정 깊이에 따른 방사선 플루언스를 계산하는 단계; 상기 두 방사선 검출기 높이에서 방사선 핵종으로부터 방출된 감마선의 계수값 및 측정 시간을 입력하여 방사선 계수율을 계산하는 단계; 및 두 방사선 검출기 높이에서의 방사선 플루언스 비 및 방사선 계수율 비를 계산하는 단계;를 포함할 수 있다.Calculating the rate ratio comprises: selecting the energy of the radionuclide and the height of the radiation detector; Calculating radiation fluences along a depth of the radionuclide in the medium at the selected two radiation detector heights; Calculating a radiation count rate by inputting a count value and a measurement time of a gamma ray emitted from a radionuclide at the height of the two radiation detectors; And calculating the radiation fluence ratio and the radiation count ratio at the two radiation detector heights.

상기 매질 내 핵종의 깊이를 결정하는 단계는 엑셀 VBA(visual basic application)로 구현되며, 상기 핵종의 깊이는 핵종의 깊이값과 연계되어 화면에 표시된 스크롤 바에 의해 변화된다.The step of determining the depth of the nuclide in the medium is implemented by an Excel VBA (visual basic application), and the depth of the nuclide is changed by the scroll bar displayed in association with the depth value of the nuclide.

상기 핵종의 방사능을 결정하는 단계는 상기 결정된 방사선 핵종의 깊이에 따른 각 검출기 높이에서의 방사선 플루언스를 계산하는 단계; 상기 방사성 핵종의 에너지에 대한 검출기의 반응함수 값을 계산하는 단계; 상기 계산된 플루언스의 밀도를 실제 매질의 밀도로 보정하는 단계; 상기 밀도 보정된 플루언스와 상기 계산된 반응함수 값을 곱하여 교정값을 계산하는 단계; 및 상기 각 검출기 높이에서 측정된 방사선 계수율 값, 상기 계산된 교정값 및 매질 내 방사성 핵종의 감마선 방출률을 이용하여 방사성 핵종의 방사능을 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.Determining the radioactivity of the nuclide comprises calculating radiation fluence at each detector height according to the determined depth of the radionuclide; Calculating a response function value of the detector with respect to the energy of the radionuclide; Correcting the density of the calculated fluence to the density of the actual medium; Multiplying the density-corrected fluence by the calculated response function value to calculate a calibration value; And determining the radioactivity of the radionuclide using the calculated radiation count value at each detector height, the calculated calibration value, and the gamma radiation rate of the radionuclide in the medium.

상기 핵종의 방사능을 결정하는 단계는 엑셀 VBA(visual basic application)로 구현된다. The step of determining the radioactivity of the nuclide is implemented as an Excel VBA (visual basic application).

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 매질 내 핵종의 깊이 및 방사능 결정 장치는, 매질 내 핵종의 방사선을 측정하는 방사선 검출기; 및 방사선 검출기의 서로 다른 높이에서 이론적인 방사선 플루언스 비와 실제 측정한 매질 내 핵종의 방사선 계수율 비를 계산하고, 매질 내 핵종의 깊이를 변화시키면서 방사선 플루언스 비와 방사선 계수율 비가 같아지는 핵종의 깊이를 결정하고, 결정된 핵종의 깊이에서 핵종의 방사능을 결정하는 제어 장치;를 포함할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for determining the depth and radioactivity of a nuclide in a medium, comprising: a radiation detector for measuring radiation of a nuclide in the medium; And the ratio of the actual radiation flux ratio of the radionuclide in the medium to the theoretical radiation fluence ratio at different heights of the radiation detector and the depth of the radionuclide having the same ratio of the radiation fluence ratio to the radiation ratio, And a control device for determining the radioactivity of the nuclide at the depth of the determined nuclide.

본 발명의 실시예에 따른 매질 내 핵종의 깊이 및 방사능 결정 방법은 원자력시설의 해체나 제염 등을 위해 어떤 방사능오염이 존재하는 매질 내 최대 방사능농도의 깊이를 찾거나 매질 내 실제 파묻힌 미지의 방사성 동위원소 자체의 깊이를 간단히 찾아낼 수 있는 효과가 있다. The method of determining the depth and radioactivity of a nuclide in a medium according to an embodiment of the present invention is to determine the depth of the maximum radioactive concentration in a medium in which radioactive contamination exists for decomposition or decontamination of a nuclear power facility, It is possible to easily find the depth of the element itself.

본 발명의 실시예에 따른 매질 내 핵종의 깊이 및 방사능 결정 방법은 전적으로 수입에 의존하고 있는 고가의 현장분석 프로그램의 도움 없이 간단한 방사선 플루언스의 이론적 계산결과에 대한 데이타베이스로 매질 내 방사성핵종의 방사능을 정확히 계산할 수 있는 효과가 있다. The method of determining the depth and radioactivity of a radionuclide in a medium according to an embodiment of the present invention is a database of theoretical calculation results of a simple radiation fluence without the aid of an expensive field analysis program which is totally dependent on importation. Can be accurately calculated.

본 발명의 실시예에 따른 매질 내 핵종의 깊이 및 방사능 결정 방법은 사용되는 검출기의 종류에 관계없이 고도별 계수율 값만으로 간단히 방사성 핵종의 깊이를 찾아낼 수 있는 효과가 있다. The method of determining the depth and radioactivity of the radionuclide in the medium according to the embodiment of the present invention has an effect of easily detecting the depth of the radionuclide only by the counting rate of the altitude regardless of the type of the detector used.

본 발명의 실시예에 따른 매질 내 핵종의 깊이 및 방사능 결정 방법은 방사성 핵종의 깊이를 찾고 방사능을 계산하는 모든 절차를 엑셀프로그램 베이스에서 구현함으로써 방사능 계산과 프로그램 운영에 대한 전문지식이 없어도 누구나 쉽게 활용할 수 있는 장점이 있다. The depth and radioactivity determination method of the nuclide in the medium according to the embodiment of the present invention can realize all the procedures for calculating the depth of the radionuclide and calculating the radioactivity in the Excel program base so that anyone can easily utilize it without the expertise in the calculation of radioactivity and program operation There are advantages to be able to.

도 1은 방사성 핵종 및 검출기 배열의 일 예를 나타낸 도면.
도 2는 도 2는 ISOCS 모델링 프로그램을 나타낸 도면.
도 3은 방사선 검출기의 높이에서 매질 내 핵종 깊이에 따라 측정된 방사선 플루언스를 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 핵종의 깊이 및 방사능 결정 방법을 나타낸 순서도.
도 5 및 도 6은 핵종의 깊이를 결정하는 단계를 엑셀 VBA(visual basic application)로 구현한 프로그램 화면의 일 예.
도 7은 핵종의 방사능을 결정하는 단계를 엑셀 VBA로 구현한 프로그램 화면의 일 예.
도 8은 방사선 플루언스의 밀도 보정 방법을 나타낸 실시예.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 shows an example of a radionuclide and detector arrangement.
FIG. 2 is a diagram illustrating an ISOCS modeling program. FIG.
Figure 3 is a graph showing radiation fluence measured according to the nuclide depth in the medium at the height of the radiation detector.
4 is a flowchart illustrating a method of determining the depth and radioactivity of a nuclide according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 show an example of a program screen in which the step of determining the depth of a nuclide is implemented by an Excel VBA (visual basic application).
FIG. 7 shows an example of a program screen in which the step of determining the radioactivity of a nuclide is implemented with Excel VBA.
8 is an embodiment showing a density correction method of radiation fluence.

본 명세서에 있어서 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 "알고리즘", "프로그램', "방법"은 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. In the present specification, the same or similar elements are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. The terms "algorithm", "program" and "method" used in the following description are to be given or mixed only in consideration of ease of specification, and they do not have their own meaning or role.

본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다. The objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in connection with the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED 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. In addition, it should be noted that the attached drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and should not be construed as limiting the technical idea disclosed in the present specification by the attached drawings.

종래에는 서로 다른 프로그램 즉, 검출기를 이용하여 매질 내 방사성 핵종의 깊이를 찾아내는 방법(알고리즘)과 핵종의 방사능을 결정하는 방법(알고리즘)을 사용하여 매질 내 방사성 핵종의 깊이 및 방사능을 구하였다. 그 결과 각 프로그램을 운영하는데 막대한 시간과 비용이 소요되었다. In the past, the depth and radioactivity of radionuclides in the medium were determined by using a different program, ie, a detector, to find the depth of the radionuclide in the medium (algorithm) and to determine the radioactivity of the radionuclide. As a result, it took a lot of time and money to operate each program.

따라서, 본 발명은 검출기에 의존하지 않으면서 하나의 프로그램을 이용하여 핵종의 매질 내 깊이 및 방사능성을 구할 수 있는 방안을 제안한다. Therefore, the present invention proposes a method for determining the depth and radioactivity in a medium of a nuclide using a single program without depending on a detector.

본 발명은 도 1에 도시된 방사성 핵종 및 방사선 검출기의 배열을 사용하며, 상기 방사선 검출기에 제어장치가 연결되어 방사성 핵종의 깊이 및 방사능을 구할 수 있다. 상기 제어 장치는 표시부 및 사용자 입력을 위한 입력부를 구비할 수 있다. 일 예로 상기 제어 장치는 PC일 수 있다.The present invention employs the arrangement of the radionuclide and the radiation detector shown in FIG. 1, and a controller is connected to the radiation detector to determine the depth and the radioactivity of the radionuclide. The control device may include a display unit and an input unit for user input. For example, the control device may be a PC.

이에 한정되지 않고, 상기 제어장치는 방사선 검출기내에 구비될 수도 있다. 이 경우 표시부는 터치 입력이 가능하도록 구현된다. The present invention is not limited to this, and the control device may be provided in the radiation detector. In this case, the display unit is implemented so that touch input is possible.

상기 방사성 핵종의 깊이 및 방사능을 구하는 모든 절차는 엑셀프로그램 베이스에서 구현되어, 제어장치의 화면에 표시된다. 운용자는 방사선 검출기를 통해 측정한 방사선 계수율과 이론적으로 계산된 플루언스를 이용하여 엑셀로 구현된 화면에서 방사성 핵종의 깊이 및 방사능을 구한다. All procedures for determining the depth and activity of the radionuclide are implemented on an Excel program base and displayed on the screen of the controller. The operator obtains the depth and the radioactivity of the radionuclide on the screen implemented with Excel using the calculated radiation rate through the radiation detector and the theoretically calculated fluence.

본 발명에서 방사성 핵종의 매질 내 깊이를 찾기 위한 방법(알고리즘)은 아래 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다. 상기 방법은, 매질 내 어떤 깊이에 방사성 핵종이 있을 때, 이론적으로 계산되는 두 검출기 높이에서의 방사선 플루언스(단위 면적당 방사선 개수) 비와 실제 방사선 검출기로 측정된 계수율의 비는 원칙적으로 같다는 이론에서 출발한다. In the present invention, a method (algorithm) for finding the depth in the medium of a radionuclide can be expressed by the following equation (2). The above method is based on the theory that, when there is a radionuclide at a certain depth in the medium, theoretically calculated ratio of the radiation fluences (number of radiation per unit area) at two detector heights to the counting rate measured by the actual radiation detector is in principle the same depart.

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, Ci(E) 및 Cj(E)는 방사선 검출기의 높이 i와 j에서의 에너지(E)인 방사선의 계수율(cps)을 나타내고, Fi(E) 및 Fj(E)는 동일한 높이에서의 에너지(E)인 방사선 플루언스를 의미한다. Here, C i (E) and C j (E) represent the counting rate (cps) of the radiation E at the height i and j of the radiation detector, and F i (E) and F j Which is the energy (E) at the height.

따라서, 수학식 1과 수학식 2를 비교하면, 수학식 2에서 플루언스 비를 의미하는 오른쪽은 1차항에 대한 비이므로 종래 수학식 1의 거리의 2차항에 대한 비보다 의존성이 떨어져, 결과적으로 검출기 유효중심에 대한 정보는 필요 없게 된다. Therefore, when the equations (1) and (2) are compared, the right of the fluence ratio in the equation (2) is the ratio to the first order, so that the dependence of the distance on the second order of the distance of the formula Information about the effective center of the detector becomes unnecessary.

이론적인 방사선 플루언스는 몬테칼로 방법으로 쉽게 계산 가능하다. 일 예로 도 3에는 MCNP 코드를 이용하여 계산된 Cs-137 662 keV 감마선에 대한 매질 내 깊이별 및 검출기 높이별 방사선 플루언스가 개시되어 있다. The theoretical radiation fluence is easily calculated by the Monte Carlo method. For example, FIG. 3 discloses radiation fluences at depth and detector height in the media for Cs-137 662 keV gamma rays calculated using MCNP codes.

도 3에 도시된 바와같이, 검출기 높이(i, j)가 각각 결정되었을 때, 해당 높이에서 방사성 핵종의 매질 내 깊이에 따른 플루언스 값(Fi,Fj)은 그래프로부터 수학식 3 및 4와 같이 나타낼 수 있다. As shown in Fig. 3, when the detector heights (i, j) are respectively determined, the fluence values (F i , F j ) according to the depth in the medium of the radionuclide at the corresponding heights are calculated from the graphs As shown in Fig.

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure pat00003
Figure pat00003

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure pat00004
Figure pat00004

여기서, a, b, c, d, e, f, g 및 h는 피팅 결과에 의한 상수를 의미하고, x는 매질 내 핵종의 깊이를 의미한다. 그리고, F값들의 스케일은 자연로그(log10) 스케일이다. Here, a, b, c, d, e, f, g and h mean constants based on fitting results, and x means depth of nuclides in the medium. And, the scale of the F values is the natural log (log 10) scale.

따라서, 핵종의 매질 내 깊이를 변화시켜가며 두 플루언스의 비(Fi/Fj)를 확인하여, 수학식 2에서처럼 상기 두 플루언스 비(Fi/Fj)가 검출기 높이(i, j)에서 측정된 방사선 계수율 비(Ci/Cj)와 같아지는 깊이를 찾으면 해당 깊이가 바로 방사성 핵종의 매질 내 깊이(x)가 된다. Therefore, the ratio (F i / F j ) of the two fluences is checked while changing the depth in the medium of the nuclide, and the two fluence ratios (F i / F j ) (C i / C j ), the corresponding depth is the depth (x) in the medium of the radionuclide.

본 발명은 엑셀 VBA(visual basic application)로 구현된 프로그램 화면에서 매질 내 핵종의 깊이와 방사능을 동시에 결정할 수 있다. The present invention can simultaneously determine the depth and radioactivity of a nuclide in a medium in a program screen implemented with an Excel VBA (visual basic application).

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 핵종의 깊이 및 방사능 결정 방법을 나타낸 순서도이고, 도 5 및 도 6은 핵종의 깊이를 결정하는 단계를 엑셀 VBA(visual basic application)로 구현한 프로그램 화면의 일 예이다. FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of determining the depth and radioactivity of a nuclide according to an embodiment of the present invention. FIGS. 5 and 6 are flowcharts illustrating steps of determining a depth of a nuclide using an Excel VBA (visual basic application) Yes.

매질 내 핵종의 깊이 결정Determination of the depth of nuclides in the medium

도 4 및 도 5에 도시된 바와같이, 먼저 핵종의 에너지와 방사선 검출기의 높이를 선택한 후(S100) 상기 높이에서 이론적인 방사선 플루언스를 계산하고, 측정 시간 및 계수값을 입력하여 각 높이에서 실제 방사선 계수율을 측정한다(S110). 4 and 5, first, the energy of the nuclide and the height of the radiation detector are selected (S100), the theoretical radiation fluence at the height is calculated, the measurement time and the count value are input, The radiation count rate is measured (S110).

상기 단계(S100, S110)는 도 5에서 화면의 블록(또는 영역)1, 2(50, 51)을 통해 수행할 수 있다. The steps S100 and S110 may be performed through blocks (or areas) 1 and 2 (50 and 51) of the screen in FIG.

즉, 운용자는 화면에서 먼저 블록 1 (50)(photon energy & geometry)에 있는 콤보 박스를 이용하여 방사성 핵종의 에너지(keV) 및 검출기 높이(h1~h3)를 각각 선택한다. 이때, 검출기의 높이(h)는 두 지점에서 측정하여 1번 비교할 수 있지만, 정확한 결정을 위해서는 세지점(h1~h3)에서 측정하여 3번의 비교 데이타를 얻는 것이 바람직하다(F3/F2, F3/F1, F2/F1). That is, the operator first selects energy (keV) and detector heights (h1-h3) of the radionuclide using a combo box in block 1 (50) (photon energy & geometry). In this case, the height h of the detector can be measured at two points and compared once, but it is preferable to obtain three comparison data by measuring at three points (h1 to h3) for accurate determination (F3 / F2, F3 / F1, F2 / F1).

방사성 핵종의 에너지(keV) 및 검출기 높이(h1~h3)가 선택되면 제어부는 화면의 맨 아래 영역에 그래프(53)에 매질 내 방사성 핵종의 깊이에 따른 검출기 높이(h1, h2, h3)에서의 방사선 플루언스(F1, F2, F3)가 도식화하여 표시한다.이는 도 3의 피팅 결과를 활용할 수 있다. If the energy (keV) of the radionuclide and the detector heights (h1-h3) are selected, the controller displays in the graph at the bottom of the screen a plot of the radionuclide heights (h1, h2, h3) Radiation fluences (F1, F2, F3) are diagrammed and displayed, which can utilize the fitting results of FIG.

블록 2(51)는 방사선 검출기(D1~D3)의 측정 결과(Measurement results)를 나타내는 부분으로, 방사선 검출기(D1~D3)에 의해 측정된, 검출기 높이 (h1~h3)에서 해당 방사성 핵종으로부터 방출된 감마선의 계수값(counts)과 측정시간(s)을 각각 입력한다. 상기 감마선의 계수값(counts)과 측정시간(s)이 입력되고 계수율 계산기 (cps_calculator) 버튼을 클릭하면 제어부는 계수율을 계산한다.The block 2 51 is a part indicating the measurement results of the radiation detectors D1 to D3 and is a part of the radiation emitted from the corresponding radionuclide at the detector heights h1 to h3 measured by the radiation detectors D1 to D3. (Counts) of the gamma ray and the measurement time (s) are input respectively. When the count value (counts) and the measurement time (s) of the gamma ray are input and the cps_calculator button is clicked, the control unit calculates the counting rate.

이어서, 제어부는 수학식 3 및 4를 이용하여 핵종 깊이에 따른 두 검출기 높이간의 플루언스 비를 계산하여 플루언스 칼럼에 표시하고, 단계(S110)에서 구한 계수율을 근거로 계수율 비를 계산하여 블록 3(52)의 계수율 칼럼에 각각 표시한다 (S120). 또한, 상기 표에는 계수율 비와 플루언스의 비율(cps/fluence)이 함께 표시된다. Then, the control unit calculates the fluence ratio between the height of the two detectors according to the depth of the nuclide using equations (3) and (4), displays them on the fluence column, calculates the ratio of counting rate based on the counting rate obtained in step (Step S120). In addition, the above table also shows the ratio of the counting rate to the fluence (cps / fluence).

블록 3(52)은 계수율 비와 플루언스 비를 계산하는 부분(cps & fluence ratio)으로, 계수율(cps) 칼럼에는 소정의 핵종 깊이(e.g., 0.1cm)에서 h3와 h2에서의 계수율 비, h3와 h1에서의 계수율 비 및 h2와 h1에서의 계수율 비가 계산되어 표시된다. (Cps & fluence ratio) in the counting rate (cps) column, a counting ratio ratio in h3 and h2 at a predetermined nuclide depth (eg, 0.1 cm), h3 And the ratio of counting rate at h1 and the ratio of counting rate at h2 and h1 are calculated and displayed.

따라서, 운용자가 핵종의 깊이를 변경하면 제어부는 방사선 플루언스 비와 계수율 비가 거의 일치하는 깊이를 매질내 방사성 핵종의 깊이로 결정하여 표시한다(S130). 즉, 도 5에서 운용자가 토양 내 핵종 깊이(d)를 의미하는 스크롤 바(60)를 움직이면, 블록 3(52)에서 각 검출기 높이에서 플루언스 비(Fi/Fj)와 계수율 비(Cj/Ci)와 같아지는 깊이 즉, 토양 내 핵종의 정확한 깊이(d)를 찾아낼 수 있다. Therefore, when the operator changes the depth of the nuclide, the controller determines the depth of the radionuclide in the medium by the depth at which the ratio of the radiological fluence and the ratio coincides with each other (S130). 5, when the operator moves the scroll bar 60 indicating the depth of the nuclide in the soil (d), the fluence ratio F i / F j and the counting ratio C j / C i ), that is, the exact depth (d) of the nuclide in the soil.

상기 스크롤 바(60)가 움직일 때마다 방사성 핵종의 깊이(d)가 블록 3의 영역(61)에 표시되며, 표시된 깊이(d)에서 방출된 방사성 핵종에 의한 검출기 높이에서의 플루언스 비가 각각 블록 3의 플루언스 칼럼에 각각 입력된다. The depth d of the radionuclide is displayed in the area 61 of the block 3 every time the scroll bar 60 is moved and the fluence ratio at the detector height by the radionuclide emitted at the displayed depth d, 3 < / RTI >

따라서, 도 6에 도시된 바와같이, 스크롤 바(60)의 이동에 의해 블록 3에서 계수율 칼럼과 플루언스 칼럼의 값들이 같아져, 결과적으로 오른쪽 cps/fluence 칼럼 값들이 거의 1로 되는 지점이 바로 방사성 핵종의 정확한 깊이(d)가 된다. 즉, 스크롤 바(60)의 이동에 의해 cps/fluence 칼럼 값들이 거의 1로 될 때 영역(61)에 표시되는 깊이가 방사성 핵종의 정확한 깊이(d)이다. 일 예로 방사성 핵종(Cs-137)의 경우는 깊이(d)가 36.8 cm로 표시되는데 이는 실제의 선원의 깊이(37 cm)와 거의 일치하는 것을 알 수 있다. Therefore, as shown in Fig. 6, the movement of the scroll bar 60 causes the values of the counting rate column and the fluence column at block 3 to become equal, resulting in a point at which the right cps / fluence column values become almost 1 (D) of the radionuclide. That is, the depth displayed in the region 61 when the cps / fluence column values become almost 1 by the movement of the scroll bar 60 is the exact depth d of the radionuclide. For example, the depth (d) of the radionuclide (Cs-137) is 36.8 cm, which is almost identical to the actual depth of the source (37 cm).

따라서, 본 발명은 두 방사선 플루언스의 비를 구하여 핵종의 매질 내 깊이를 결정하기 때문에 이 값은 매질의 밀도항이 상쇄되어 밀도에 무관하게 된다. 따라서 임의로 지정된 하나의 매질 밀도에 대해서 플루언스 비를 구하여 사용하면 된다. Therefore, since the present invention determines the ratio of the two radiation fluences to determine the depth of the nuclide in the medium, this value is independent of the density because the density term of the medium is canceled. Therefore, the fluence ratio may be obtained for one arbitrarily designated medium density.

이후 제어부는 상기 결정된 핵종의 깊이에서 방사능 결정식을 이용하여 방사능을 결정할 수 있다(S150). Thereafter, the controller may determine the radioactivity using the radiation crystallization formula at the depth of the determined nuclide (S150).

본 발명에 따른 방법의 장점은 방사성 플루언스를 이용하여 핵종의 매질 내 깊이를 구한다는 것으로, 해당 깊이에서의 플루언스를 알게 되면 방사성 핵종의 방사능을 결정할 수 있는 정보를 제공하게 된다는 것이다. 즉, 또 다른 고가의 방사능 계산을 위한 프로그램이 필요 없이 상기 플루언스 값으로부터 방사능을 아래 수학식 5를 이용하여 직접 결정할 수 있다. 상기 수학식 5는 H.L. Beck 등이 제시한 방법으로 HASL-258에 자세히 나와 있다. An advantage of the method according to the present invention is that the depth of the nuclide in the medium is determined by using radioactive fluences, and knowing the fluence at that depth provides information that can determine the radioactivity of the radionuclide. That is, the radioactivity from the fluence value can be directly determined using the following equation (5) without the need for a program for another expensive radioactivity calculation. Equation (5) is obtained from H.L. The method proposed by Beck et al. Is detailed in HASL-258.

[수학식 5]&Quot; (5) "

Figure pat00005
Figure pat00005

여기서, φ/γ는 매질 내 방사성 핵종으로부터 방출되는 방사선당 검출기 높이에서의 플루언스로서, 도 6에서 계산된 깊이(d)와 해당 검출기 높이에서의 플루언스를 도 6내의 그래프에서 찾을 수 있다. N0/φ는 검출기 축에 평행하게 입사하는 방사선에 대한 검출기의 반응함수로서 MCNP 코드 등을 이용하여 이론적으로 계산할 수 있다. N/N0는 실제 검출기로 입사하는 플루언스의 각도에 대한 보정항으로 매질 내 방사성 핵종이 점선원인 경우 거의 1에 가까우며, 충분히 큰 면적의 선원이라 할지라도 검출기 주변을 콜리메이터(collimator)를 이용하여 도 1과 같이 차폐하면 검출기로 입사하는 플루언스의 각도 보정항은 역시 1에 가깝게 된다. 그리고, N/γ은 이론적인 교정함수로서, 매질 내 방사성 핵종으로부터 방출되는 단위 감마선당 검출기 높이에서의 계수율을 의미한다. Here, φ / γ is the fluence at the detector height per radiation emitted from the radionuclide in the medium, the depth (d) calculated in FIG. 6 and the fluence at the detector height can be found in the graph in FIG. N 0 / φ can be calculated theoretically using the MCNP code or the like as a reaction function of the detector for radiation incident parallel to the detector axis. N / N 0 is the correction term for the angle of the fluence incident on the actual detector. It is close to 1 when the radionuclide in the medium is dotted line. Even if it is a source of sufficiently large area, it is possible to use a collimator As shown in Fig. 1, when the shield is closed, the angular correction term of the fluence entering the detector becomes close to 1 as well. And N / γ is the theoretical calibration function, which means the counting rate at the detector height per unit gamma ray emitted from the radionuclide in the medium.

매질 내 핵종의 방사능 결정Determination of radioactivity of nuclides in medium

도 7은 핵종의 방사능을 결정하는 단계를 엑셀 VBA로 구현한 프로그램 화면의 일 예이고, 도 8은 방사선 플루언스의 밀도 보정 방법을 나타낸 실시예이다. FIG. 7 is an example of a program screen in which the radioactivity of a nuclide is determined by an Excel VBA, and FIG. 8 is an embodiment showing a density correction method of radiation fluence.

도 7을 참조하면, 블록 1(70)(fluence from the embedded source)에서 플루언스 계산기(fluence_calculator) 버튼이 클릭되면, 제어부는 도 6에서 결정된 매질 내 핵종의 깊이(d)에 따른 검출기 높이(h1~h3)에서의 플루언스 값들을 도 6의 플루언스 그래프에서 계산하여 블록 1(70)의 표에 표시한다. 이때, 플루언스의 각도 보정항(N/N0)는 별도의 계산값을 넣을 수도 있지만 점선원으로 가정할 경우 또는 검출기를 콜리메이터로 차폐하는 경우 그 값을 1로 사용해도 무방하다. Referring to FIG. 7, when the fluence calculator button is clicked in block 1 (fluence from the embedded source), the controller calculates the detector height h1 (d) according to the depth (d) to h3 are calculated in the fluence graph of FIG. 6 and displayed in the table of block 1 (70). In this case, the angular correction term (N / N0) of the fluence may be calculated separately, but it may be set to 1 when it is assumed to be a dotted circle or when the detector is shielded by a collimator.

블록 2(71)(detector response for incident photon fluence)에서 실제 측정에 사용된 방사선 검출기(e.g., HPGe)를 옵션 버튼을 이용하여 선택한 후 응답 계산기(response_calculator) 버튼을 누르면, 제어부는 방사성 핵종의 에너지에 대한 검출기 반응함수 N0/φ 값(e.g., 8.9178)을 표시한다. 이는 MCNP로 계산된 결과의 데이터베이스를 활용하며 화면 오른쪽의 검출기 응답 그래프에서 찾을 수 있다. 이를 위해서는 검출기별로 데이터베이스화가 선행되어야 한다. In Block 2 (71) (detector response for incident photon fluence), select the radiation detector (eg, HPGe) used for the actual measurement with the option button and press the response_calculator button, The detector response function N 0 / φ value (eg, 8.9178) is displayed. It utilizes a database of results computed with MCNP and can be found in the detector response graph on the right side of the screen. For this purpose, a database should be preceded by a detector.

상기 두 과정을 수행하면 수학식 5를 이용하여 바로 이론적인 교정함수(N/γ)를 구할 수 있지만, 블록 1(70)에서 계산된 플루언스 값들은 매질의 밀도가 1.6 g/cm3일 때의 값이므로 실제 매질 밀도에 대한 플루언스 값으로 환산해야 한다. 따라서 H.L. Beck 등이 제시한 수학식 5를 아래의 수학식 6과 같이 변형해야 한다. If the above two processes are performed, the theoretical calibration function (N / γ) can be directly obtained by using the equation (5), but the fluence values calculated in the block 1 70 can be obtained when the density of the medium is 1.6 g / Value, it should be converted into the fluence value for the actual medium density. Therefore, H.L. Equation 5 proposed by Beck et al. Should be transformed into Equation 6 below.

[수학식 6]&Quot; (6) "

Figure pat00006
Figure pat00006

여기서, f(ρ)/f(1.6)은 임의의 매질 밀도에서 계산된 단위 방사선당 플루언스 f(ρ)=φ(ρ)/γ와 매질 밀도 1.6 g/cm3에서 계산된 단위 방사선당 플루언스 f(1.6)=φ(1.6)/γ를 의미한다. Here, f (ρ) / f (1.6) is the fluence per unit radiance calculated at the medium density of 1.6 g / cm 3 and the fluence per unit radiance f (ρ) = φ (ρ) f (1.6) =? (1.6) /?

상기 f(ρ)/f(1.6) 값들은 이론적인 계산에 의해 구할 수 있으며, 도 9에는 Cs-137의 662 keV 감마선에 대한 매질 내 여러 깊이로부터 방출된 플루언스의 비가 도시되어 있다. The values of f (rho) / f (1.6) can be found by theoretical calculations and FIG. 9 shows the ratio of fluences emitted from various depths in the medium to the 662 keV gamma ray of Cs-137.

따라서, 도 6의 스크롤 바(60)를 이용하여 매질 내 핵종의 깊이가 결정되면 해당 깊이와 비슷한 범위에 해당하는 핵종 깊이를 선택하여 f(ρ)/f(1.6) 값들을 매질 밀도에 피팅하여 사용할 수 있다. 이때, 피팅 결과는 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.Accordingly, when the depth of the nuclide in the medium is determined using the scroll bar 60 of FIG. 6, the depth of the nuclide corresponding to the depth is selected to fit the values of f (?) / F (1.6) Can be used. At this time, the fitting result can be expressed by Equation (7).

[수학식 7]&Quot; (7) "

Figure pat00007
Figure pat00007

여기서, a와 b는 피팅 결과에 의한 상수를 의미하고, y축인 f(ρ)/f(1.6)은 자연로그(log10) 스케일로 나타내었을 때 밀도에 대한 1차항으로 나타낼 수 있다.Here, a and b are constants based on fitting results, and the y-axis, f (ρ) / f (1.6), can be expressed as a first order of density when expressed as a log10 scale.

따라서, 플루언스에 대한 정확한 밀도 보정을 위해, 도 7의 블록 3(72) (calibration factor for the embedded source)에서 먼저, 실제 매질의 밀도값 (e.g., 1g/cm3)을 수기 입력하고, 콤보박스를 이용하여 앞서 찾은 선원의 깊이 (36.8cm)와 유사한 비교 깊이(reference source depth)(e.g., 35cm)를 선택한다. 그러면 해당 비교 깊이에서의 매질 밀도에 따른 f(ρ)/f(1.6) 값들이 오른편 그래프에 도식화되어 나타나고 수기 입력한 밀도에 대한 값이 계산되어 표시된다. Therefore, in order to correct the density accurately for the fluence, the density value (eg, 1 g / cm 3 ) of the actual medium is input first in block 3 72 (calibration factor for the embedded source) Use the box to select a reference source depth (eg, 35 cm) similar to the depth of the source found previously (36.8 cm). Then, the values of f (ρ) / f (1.6) according to the density of the medium at the corresponding depth are plotted on the right graph, and the values for the density entered are calculated and displayed.

블록 3(72) 내의 f(ρ)/f(1.6) 값은 사용자가 수기 입력 또한 가능하다. 즉, 비교 깊이가 37cm라면 35cm와 40cm일 때의 f(ρ)/f(1.6) 값들의 평균을 사용할 수도 있다. The value of f (rho) / f (1.6) in block 3 (72) is also user input. That is, if the comparison depth is 37 cm, an average of f (?) / F (1.6) values at 35 cm and 40 cm may be used.

이후 블록 3(72)내의 교정값 계산기(CF_calculator) 버튼을 누르면, 실제 밀도에 대한 플루언스 교정값(e.g., 4.9877)과 수학식 6의 계산결과 즉 교정값 (C.F.(cps/

Figure pat00008
)이 검출기 높이에 따라 블록 3 내(73)의 표에 표시된다. Then, when the CF_calculator button in the block 3 (72) is pressed, the fluence correction value (eg, 4.9877) for the actual density and the calculation result of the equation (6)
Figure pat00008
) Is displayed in the table in block 3 according to the height of the detector.

마지막으로 매질 내 임의의 깊이에 있는 방사성 핵종의 방사능 값은 도 6의 블록 4(73)에 의해서 계산된다. 먼저, 도 5의 핵종의 깊이를 찾아내는 화면에서 블록 2(51)의 계수율 계산기 버튼을 눌렀을 때, 해당 검출기 높이에서 측정된 방사선 계수율(cps)이 도 7의 블록 4(73)에 표시된다. Finally, the radioactivity value of the radionuclide at any depth in the medium is calculated by block 4 (73) of FIG. First, when the counting rate calculator button of the block 2 51 is pressed on the screen for finding the depth of the nuclides in FIG. 5, the radiation count rate (cps) measured at the height of the detector is displayed in block 4 (73) of FIG.

따라서, 각 검출기 높이에서 측정된 계수율 값, 블록 3(72)에서 계산된 교정값, 그리고 매질 내 방사성핵종의 감마선 방출률(Y)을 이용하여 아래 수학식 8에 의해서 방사능 값이 결정된다. Therefore, the radioactivity value is determined by the following equation (8) using the counting rate value measured at each detector height, the calibration value calculated in block 3 (72), and the gamma ray emission rate (Y) of the radionuclide in the medium.

[수학식 8]&Quot; (8) "

Figure pat00009
Figure pat00009

여기서, N(cps)는 검출기 높이에서 측정된 방사선 계수율 값, C.F.(cps/γ)는 도 7의 블록 3(72)에서 계산된 교정값, 그리고 Y는 매질 내 방사성 핵종의 감마선 방출률을 의미한다. Here, N (cps) is the value of the radiation count rate measured at the detector height, CF (cps / gamma) is the calibration value calculated in block 3 (72) of FIG. 7, and Y is the gamma radiation rate of the radionuclide in the medium .

본 발명은 설명의 편의를 위하여 엑셀 VBA로 구현된 프로그램 화면을 각각 구분하여 매질 내 핵종의 깊이와 방사능을 결정하는 방법을 설명하였지만, 실제로두 제어화면은 엑셀의 동일한 페이지상에서 운용된다. In the present invention, for convenience of description, a method of determining the depth and radioactivity of a nuclide in a medium by dividing program screens implemented in Excel VBA has been described, but in reality, both control screens operate on the same page of Excel.

상술한 바와같이 본 발명은 원자력시설의 해체나 제염 등을 위해 어떤 방사능오염이 존재하는 매질 내 최대 방사능 농도의 깊이를 찾거나 매질 내 실제 파묻힌 미지의 방사성 동위원소 자체의 깊이를 간단히 찾아낼 수 있다. As described above, It is possible to find the depth of the maximum radioactivity concentration in the medium in which radioactive contamination exists or to simply find the depth of the actually buried unknown radioactive isotope itself in the medium for disassembly or decontamination of the nuclear facility.

본 발명은 전적으로 수입에 의존하고 있는 고가의 현장분석(in-situ) 프로그램의 도움 없이, 간단한 방사선 플루언스의 이론적 계산결과에 대한 데이타베이스 (DB)로 매질 내 방사성 핵종의 방사능을 정확히 계산할 수 있다. The present invention can accurately calculate the radioactivity of the radionuclide in the medium to a database (DB) of the theoretical calculation results of simple radiation fluences, without the aid of expensive in-situ programs that are entirely dependent on imports .

또한, 본 발명은 사용되는 검출기의 종류에 상관없이 고도별 계수율 값만으로 간단히 방사성 핵종의 깊이를 찾아낼 수 있다. Further, the present invention can easily find the depth of the radionuclide only by the counting rate of each altitude regardless of the type of detector used.

또한, 본 발명은 깊이를 찾고 방사능을 계산하는 모든 절차를 엑셀프로그램 베이스에서 구현함으로써 방사능 계산과 프로그램 운영에 대한 전문지식이 없어도 누구나 쉽게 활용할 수 있다. In addition, the present invention implements all procedures for finding depth and calculating radioactivity on an Excel program basis, so that anyone can easily utilize the procedure without any expertise in radiation calculation and program operation.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The present invention described above can be embodied as computer-readable codes on a medium on which a program is recorded. The computer readable medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the computer readable medium include a hard disk drive (HDD), a solid state disk (SSD), a silicon disk drive (SDD), a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, , And may also be implemented in the form of a carrier wave (e.g., transmission over the Internet). Also, the computer may include a control unit 180 of the terminal. Accordingly, the above description should not be construed in a limiting sense in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.

100 : 매질 200 : 방사선 검출기
50~53, 70~73 : 블록(영역) 60 : 스크롤바
61 : 핵종 깊이 표시영역
100: medium 200: radiation detector
50 to 53, 70 to 73: block (area) 60: scroll bar
61: Nuclide depth display area

Claims (17)

두 방사선 검출기 높이에서 이론적인 방사선 플루언스 비 및 실제 매질 내 핵종에 대하여 측정한 방사선 계수율 비를 계산하는 단계;
매질 내 핵종의 깊이를 변화시켜 방사선 플루언스 비와 방사선 계수율 비가 같아지는 깊이를 핵종의 깊이로 결정하는 단계; 및
상기 결정된 핵종의 깊이에서 측정된 방사선 플루언스의 밀도를 보정하여 매질내 핵종의 방사능을 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 및 방사능 결정방법.
Calculating a theoretical radiation fluence ratio at the height of the two radiation detectors and a ratio of the radiation count ratio measured for the intracellular nuclides;
Determining the depth at which the radiation fluence ratio and the radiation rate ratio are equal to the depth of the nuclide by varying the depth of the nuclide in the medium; And
And determining the radioactivity of the radionuclide in the medium by correcting the density of the radiation fluences measured at the depth of the determined radionuclide.
제1항에 있어서, 상기 방사선 플루언스는
MCNP코드를 이용하여 이론적으로 계산하는 것을 특징으로 하는 방사능 결정방법.
The method of claim 1, wherein the radiation fluence comprises
Lt; RTI ID = 0.0 > MCNP < / RTI > code.
제1항에 있어서, 상기 방사선 플루언스는
1.6g/cm3의 매질의 밀도에서 계산된 플루언스로, 매질내 핵종의 깊이가 결정되면 실제 매질의 밀도로 보정되는 것을 특징으로 하는 방사능 결정방법.
The method of claim 1, wherein the radiation fluence comprises
Wherein the density of the medium is corrected to the density of the actual medium once the depth of the radionuclide in the medium is determined, with the fluence calculated at the density of the medium of 1.6 g / cm < 3 >.
제1항에 있어서, 상기 계수율 비를 계산하는 단계는
방사성 핵종의 에너지 및 방사선 검출기의 높이를 선택하는 단계;
상기 선택된 두 방사선 검출기 높이에서 매질 내 방사성 핵종의 소정 깊이에 따른 방사선 플루언스를 계산하는 단계;
상기 두 방사선 검출기 높이에서 방사선 핵종으로부터 방출된 감마선의 계수값 및 측정 시간을 입력하여 방사선 계수율을 계산하는 단계; 및
두 방사선 검출기 높이에서의 방사선 플루언스 비 및 방사선 계수율 비를 계산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사능 결정방법.
2. The method of claim 1, wherein calculating the rate ratio further comprises:
Selecting the energy of the radionuclide and the height of the radiation detector;
Calculating radiation fluences along a depth of the radionuclide in the medium at the selected two radiation detector heights;
Calculating a radiation count rate by inputting a count value and a measurement time of a gamma ray emitted from the radionuclide at the height of the two radiation detectors; And
Calculating a ratio of the radiation fluence ratio and the radiation count ratio at the height of the two radiation detectors.
제4항에 있어서, 상기 매질 내 핵종의 깊이를 결정하는 단계는
엑셀 VBA(visual basic application)로 구현되며,
상기 핵종의 깊이는 핵종의 깊이값과 연계되어 화면에 표시된 스크롤 바에 의해 변화되는 것을 특징으로 하는 방사능 결정방법.
5. The method of claim 4, wherein determining the depth of the nuclide in the medium
It is implemented as an Excel VBA (visual basic application)
Wherein the depth of the nuclide is changed by a scroll bar displayed in association with a depth value of the nuclide.
제1항에 있어서, 상기 핵종의 방사능을 결정하는 단계는
상기 결정된 방사선 핵종의 깊이에 따른 각 검출기 높이에서의 방사선 플루언스를 계산하는 단계;
상기 방사성 핵종의 에너지에 대한 검출기의 반응함수 값을 계산하는 단계;
상기 계산된 플루언스의 밀도를 실제 매질의 밀도로 보정하는 단계;
상기 밀도 보정된 플루언스와 상기 계산된 반응함수 값을 곱하여 교정값을 계산하는 단계; 및
상기 각 검출기 높이에서 측정된 방사선 계수율 값, 상기 계산된 교정값 및 매질 내 방사성 핵종의 감마선 방출률을 이용하여 방사성 핵종의 방사능을 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사능 결정방법.
The method of claim 1, wherein determining the radioactivity of the nuclide comprises:
Calculating radiation fluences at each detector height according to the depth of the determined radionuclide;
Calculating a response function value of the detector with respect to the energy of the radionuclide;
Correcting the density of the calculated fluence to the density of the actual medium;
Multiplying the density-corrected fluence by the calculated response function value to calculate a calibration value; And
Determining the radioactivity of the radionuclide using the calculated radiation count values at the respective detector heights, the calculated calibration values, and the gamma ray emission rates of the radionuclides in the medium.
제6항에 있어서, 상기 핵종의 방사능을 결정하는 단계는
엑셀 VBA(visual basic application)로 구현되는 것을 특징으로 하는 방사능 결정방법.
7. The method of claim 6, wherein determining the radioactivity of the nuclide comprises:
Characterized in that it is implemented as an Excel VBA (visual basic application).
제6항에 있어서, 상기 핵종의 방사능은
다음 수학식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 방사능 결정방법.
Figure pat00010

여기서, N(cps)는 검출기 높이에서 측정된 방사선 계수율 값, C.F.(cps/γ)는 실제 매질의 밀도에서 보정된 방사선 플루언스, Y는 매질 내 방사성 핵종의 감마선 방출률을 나타낸다.
7. The method of claim 6, wherein the radioactivity of the nuclide is
Is determined by the following equation.
Figure pat00010

Where N (cps) is the radiation count value measured at the detector height, CF (cps / y) is the radiation fluence corrected at the density of the actual medium, and Y is the gamma radiation release rate of the radionuclide in the medium.
매질 내 핵종의 방사선 플루언스를 측정하는 방사선 검출기; 및
방사선 검출기의 서로 다른 높이에서 이론적인 방사선 플루언스 비와 실제 측정한 매질 내 핵종의 방사선 계수율 비를 계산하고, 매질 내 핵종의 깊이를 변화시키면서 방사선 플루언스 비와 방사선 계수율 비가 같아지는 핵종의 깊이를 결정하여, 상기 결정된 핵종의 깊이에서 핵종의 방사능을 결정하는 제어 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사능 결정장치.
A radiation detector for measuring the radiation fluence of the nuclides in the medium; And
We calculated the ratio of the radionuclides of the radionuclides in the medium to the theoretical radionuclide ratios at different heights of the radiation detectors and calculated the depth of the radionuclides with the same ratio of radionuclide to radiation ratio, And determining a radioactivity of the radionuclide at the depth of the determined radionuclide.
제9항에 있어서, 상기 제어 장치는
MCNP코드를 이용하여 방사선 플루언스를 이론적으로 계산하는 것을 특징으로 하는 방사능 결정장치.   
10. The apparatus according to claim 9, wherein the control device
Characterized in that the radiation fluence is theoretically calculated using an MCNP code.
제9항에 있어서, 상기 제어 장치는
방사선 핵종의 에너지 및 방사선 검출기의 높이를 선택하고,
상기 선택된 두 방사선 검출기 높이에서 매질 내 방사성 핵종의 소정 깊이에 따른 방사선 플루언스를 계산하고,
상기 두 방사선 검출기 높이에서 방사선 핵종으로부터 방출된 감마선의 계수값 및 측정 시간을 입력하여 방사선 계수율을 측정하여,
두 방사선 검출기 높이에서의 방사선 플루언스 비 및 방사선 계수율 비를 계산하는 것을 특징으로 하는 방사능 결정장치.   
10. The apparatus according to claim 9, wherein the control device
The energy of the radionuclide and the height of the radiation detector are selected,
Calculating radiation fluences along a predetermined depth of the radionuclide in the medium at the selected two radiation detector heights,
The coefficient of the gamma ray emitted from the radionuclide at the height of the two radiation detectors and the measurement time are input to measure the radiation count rate,
And calculating the radiation fluence ratio and the radiation count ratio at the two radiation detector heights.
제11항에 있어서, 상기 제어 장치는
엑셀 VBA(visual basic application)로 구현된 핵종 깊이 결정화면을 표시하며, 상기 핵종의 깊이는 핵종의 깊이값과 연계되어 화면에 표시된 스크롤 바에 의해 가변되는 것을 특징으로 하는 방사능 결정장치.   
12. The apparatus of claim 11, wherein the control device
Wherein the nuclide depth determination screen implemented by an Excel VBA (visual basic application) is displayed, and the depth of the nuclide is varied by a scroll bar displayed in association with a depth value of the nuclide.
제9항에 있어서, 상기 제어 장치는
상기 결정된 방사선 핵종의 깊이에 따른 각 검출기 높이에서의 방사선 플루언스를 계산하고,
상기 방사성 핵종의 에너지에 대한 검출기의 반응함수 값을 계산하고,
상기 계산된 플루언스의 밀도를 실제 매질의 밀도로 보정하고,
상기 밀도 보정된 플루언스와 상기 계산된 반응함수 값을 곱하여 교정값을 계산하여, 
상기 각 검출기 높이에서 측정된 방사선 계수율 값, 상기 계산된 교정값 및 매질 내 방사성 핵종의 감마선 방출율을 이용하여 방사성 핵종의 방사능을 결정하는 것을 특징으로 하는 방사능 결정장치.   
10. The apparatus according to claim 9, wherein the control device
Calculating the radiation fluence at each detector height according to the depth of the determined radionuclide,
Calculating a response function value of the detector with respect to the energy of the radionuclide,
Correcting the density of the calculated fluences to the density of the actual medium,
Multiplying the density-corrected fluence by the calculated response function value to calculate a calibration value,
Wherein the radioactivity of the radionuclide is determined using the values of the radiation count rate measured at each detector height, the calculated calibration value, and the gamma radiation rate of the radionuclide in the medium.
제13항에 있어서, 상기 제어 장치는
엑셀 VBA(visual basic application)로 구현된 방사능 결정 화면을 표시하는 것을 특징으로 하는 방사능 결정장치.
14. The apparatus of claim 13, wherein the control device
Characterized in that a radioactivity determination screen implemented by an Excel VBA (visual basic application) is displayed.
제13항에 있어서, 상기 제어 장치는
다음 수학식에 의해 핵종의 방사능을 결정하는 것을 특징으로 하는 방사능 결정장치.
Figure pat00011

여기서, N(cps)는 검출기 높이에서 측정된 방사선 계수율 값, C.F.(cps/γ)는 실제 매질의 밀도에서 보정된 방사선 플루언스, Y는 매질 내 방사성 핵종의 감마선 방출률을 나타낸다.    
14. The apparatus of claim 13, wherein the control device
Wherein the radioactivity of the nuclide is determined by the following equation.
Figure pat00011

Where N (cps) is the radiation count value measured at the detector height, CF (cps / y) is the radiation fluence corrected at the density of the actual medium, and Y is the gamma radiation release rate of the radionuclide in the medium.
두 방사선 검출기 높이에서 이론적인 방사선 플루언스 비와 실제 매질 내 핵종에 대하여 측정한 방사선 계수율 비를 계산하는 단계; 매질 내 핵종의 깊이를 변화시켜 상기 방사선 플루언스 비와 방사선 계수율 비가 같아지는 깊이를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 매질내 핵종의 깊이에서 측정된 방사선 플루언스의 밀도를 보정하여 매질내 핵종의 방사능을 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체. Calculating the ratio of the radiation dose rate measured at the height of the two radiation detectors to the theoretical radiation fluence ratio and the radionuclide in the actual medium; Varying the depth of the nuclide in the medium to determine the depth at which the radiation fluence ratio and the radiation rate ratio are equal; And determining the radioactivity of the radionuclide in the medium by correcting the density of the radiation fluences measured at the determined depth of the radionuclide in the medium. 두 방사선 검출기 높이에서 이론적인 방사선 플루언스 비와 실제 매질 내 핵종에 대하여 측정한 방사선 계수율 비를 계산하는 단계; 매질 내 핵종의 깊이를 변화시켜 상기 방사선 플루언스 비와 방사선 계수율 비가 같아지는 깊이를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 매질내 핵종의 깊이에서 측정된 방사선 플루언스의 밀도를 보정하여 매질내 핵종의 방사능을 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.Calculating the ratio of the radiation dose rate measured at the height of the two radiation detectors to the theoretical radiation fluence ratio and the radionuclide in the actual medium; Varying the depth of the nuclide in the medium to determine the depth at which the radiation fluence ratio and the radiation rate ratio are equal; And determining the radioactivity of the radionuclide in the medium by correcting the density of the measured radiation fluences at the determined depth of the radionuclide in the medium.
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