A Study on the Application of Two-dosimeter Algorithm to Estimate the Effective Dose in an Inhomogeneous Radiation Field at Korean Nuclear Power Plants

원전 불균일 방사선장하에서 유효선량 평가를 위한 복수선량계 알고리즘 적용방안 연구

  • Published : 2008.12.30

Abstract

In Korean nuclear power plants (NPPs), two thermoluminescent dosimeters (TLD) were provided to workers who work in an inhomogeneous radiation field; one on the chest and the other on the head. In this way, the effective dose for radiation workers at NPPs was determined by the high deep dose between two radiation dose from these TLDs. This represented a conservative method of evaluating the degree of exposure to radiation. In this study, to prevent the overestimation of the effective dose, field application experiments were implemented using two-dosimeter algorithms developed by several international institutes for the selection of an optimal algorithm. The algorithms used by the Canadian Ontario Power Generation (OPG) and American ANSI HPS N13.41, NCRP (55/50), NCRP (70/30), EPRI (NRC), Lakslumanan, and Kim (Texas A&M University) were extensively analyzed as two-dosimeter algorithms. In particular, three additional TLDs were provided to radiation workers who wore them on the head, chest, and back during maintenance periods, and the measured value were analyzed. The results found no significant differences among the calculated effective doses, apart from Lakshmanan's algorithm. Thus, this paper recommends the NCRP(55/50) algorithm as an optimal two-dosimeter algorithm in consideration of the solid technical background of NCRP and the convenience of radiation works. In addition, it was determined that a two-dosimeter is provided to a single task which is expected to produce a dose rate of more than 1 mSv/hr, a difference of dose rates depending on specific parts of the body of more than 30%, and an exposure dose of more than 2 mSv.

국내 원전에서는 과거에 불균일 방사선장이 형성되는 고피폭 방사선작업에 2개의 복수선량계(TLD)를 머리와 기슴에 패용하였으며, 이들 선량계 판독값 중에서 최대값을 유효선량으로 평가함으로써 일정 부분이 과대평가되고 있는 것으로 나타났다. 따라서 이러한 문제점을 개선하고자 국제적인 기관에서 제시된 복수선량계 알고리즘을 대상으로 적절한 알고리즘을 선정하기 위한 현장적용 시험을 실시하였다. 여기에는 캐나다 원전사업자(OPG), 미국표준기술협회(ANSI HPS N13.41), NCRP(55/50), NCRP(70/30), EPRI (NRC), Lakshmanan, Kim(Texas A&M University) 알고리즘 등을 대상으로 하였고, 국내 원전의 계획예방정비기간동안 고피폭이 예상되는 방사선작업을 대상으로 작업종사자에게 3개의 복수선량계를 가슴, 머리, 등에 동시에 패용하였고 판독하였다. 이 시험 결과에 따르면 Lakshmanan 알고리즘을 제외하고 유효선량 평가에서 모든 복수선량계 알고리즘이 거의 유사한 경향을 보이는 것으로 나타났다. 한편 현장적용시험 결과와 이들 알고리즘의 기술적 배경과 방사선작업과정에서의 편의성 등을 종합적으로 고려하여 NCRP(55/50) 알고리즘을 최종적으로 선정하였다. 또한 복수선량계 지급조건은 INPO와 ANSI의 지침을 검토하여 빙사선량율이 1 mSv/hr 이상이면서 인체 특정부위 간의 선량율이 30% 이상차이가 나고 단일 작업에서 2mSv 이상피폭을 받을 것으로 예상될 때 지급하는 것으로 결정하였다.

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