휴대형 고순도 게르마늄검출기에 대한 스펙트럼-조사선량율 변환연산자의 결정

Determination of Spectrum-Exposure Rate Conversion Factor for a Portable High Purity Germanium Detector

환경방사선 측정에 이용되는 휴대형 고순도 게르마늄검출기에 대한 스펙트럼-조사선량율 변환연산자를 원판형선원의 공간분포함수와 검출기의 평면에 대한 측정효율식을 적용하여 이론적으로 유도했다. 이와 같이 구한 변환연산자와 휴대형 고순도 게르마늄검출기를 이용해 한국에너지연구소내에서 방사선 조사선량율을 측정했다. 측정한 조사선량율을 이미 알려진 3'${\phi}\;{\times}$3'NaI(Tl) 섬광검출기에 대한 변환연산자를 적용해 NaI(Tl)검출기로 측정한 조사선량율과 가압형 이온전리함으로 측정한 값과 비교했다. 고순도 게르마늄 검출기로 얻은 결과는 NaI(Tl) 검출기와 가압형 이온전리함으로 얻은 값보다 약 17-29% 낮음을 보여주었다. 이 차이는 다른 문헌에서 보인 차이와 거의 같았다. 본 논문에서 제시한 스펙트럼-조사선량율 변환연산자는 탁상용 계산기로 쉽게 계산할 수 있으며 환경방사선의 측정에 사용되는 여러 검출기에 대해서도 쉽게 적용할 수 있는 장점이 있고 지각에서 방출되는 각 핵종별로 조사선량율을 구할 수 있는 장점이 있다.

A spectrum-exposure rate conversion operator G(E) for a portable HPGe detector used for field environmental radiation survey was theoretically developed on the basis of a space distribution function of gamma flux emitted from a disk source and an areal efficiency of the detector. The radiation exposure rates measured using this G(E) and the portable HPGe. detector connected to a portable multichannel analyzer were compared with those measured by a 3' ${\phi}\;{\times}$3' NaI(Tl) scintillation detector with the reported G(E) and a pressurized ionization chamber. A comparison of the three results showed that the result obtained using the HPGe detector was lower than those determined using the NaI(Tl) detector and ionization chamber by 17% to 29%, The difference obtained is close to that reported in literature. The method developed here can be easily applicable to obtain a G(E) factor suitable to any detector for detecting the exposure rate of environmental gamma radiation, since the spectrum-exposure rate conversion operator can be calculated by a hand calculator.