정전기분광분석방법에 의한 알파입자비적밀도의 이론적 계산연구

Theoretical Calculation on Alpha Track Density by Using an Electrostatic Ion Spectrometer

알파비적밀도의 이론계산방법을 개발하기 위하여 정전기방법을 이용한 분광계를 특별히 설계 제작하였다. 이 정전기분광계를 사용하여 라돈의 첫째딸핵종인 Po-218의 이온에 대해 $0.07{\sim}5.0cm^2/V\;sec$ 범위의 이동도스펙트럼을 측정하였다. 이 측정은 실리카겔, 활성탄, 분자구조의 시브필터를 통과한 탈입자가스를 사용하는 라돈쳄버내에서 수행되었다. 제작된 정전기분광계를 사용하여 쳄버내에서 새로 생성된 Po-218이온의 이동도는 $1.92cm^2/V\;s$인 것으로 측정되었다. 알파비적밀도의 이론적계산방법에 의해 얻어진 결과를 측정에 의해 얻어진 결과와 비교하였으며 측정된 스펙트럼에 관계된 불확실도를 분석하였다. 이론계산방법에 의해 얻어진 알파비적밀도와 측정된 값과의 차이에 대한 이유는 이론계산방법에서 이온의 라돈 쳄버에서의 벽제거효과를 고려하지 않았기 때문인 것으로 밝혀졌다.

To develop a technique of theoretical alpha track density calculation for comparison with measured track density, an electrostatic ion spectrometer was specially designed and fabricated. The mobility spectrum of first radon daughter(Po-218) in the range of $0.07{\sim}5.0cm^2/V\;s$ from the radon chamber was measured using-the electrostatic ion spectrometer. Measurement was taken in a radon chamber operated using dry particle free air passed through silica gel, activated charcoal and molecular sieve filters. The mobility of a new-born Po-218 ion measured by the electrostatic ion spectrometer was determined to be $1.92cm^2/V\;s$. A comparison of the theoretical and measured alpha track densities was completed and uncertainties concerning the shape of the spectrum were analyzed. It was found that the discrepancies in track densities are primarily Que to the neglect of wall loss of ions in the theoretical track density calculation.