Performance Test of the Ultralow Background Gamma-Ray Measurement System

극저준위 백그라운드 감마선 측정시스템의 성능시험

Ultralow background gamma-ray measurement system was installed to measure and analyze gamma-rays emitted from environmental and swipe samples. The background reduction techniques applied on this system are the passive shielding to surround the HPGe detector, an active external anticosmic shield to shield cosmic-rays and the nitrogen gas supply to minimize the introduction of ubiquitous radon decay nuclei. The performance test result showed that the system background at energies between 50 keV and 2 MeV is reduced about $10^{-2}$ order and the MDA is so low as to be suitable for the environmental sample analysis. But it is appeared that the neutron produced by cosmic-ray increases the background at low energy region.

환경시료 및 Swipe시료에서 방출되는 감마선을 측정 분석하기 위하여 극저준위 백그라운드 감마선 측정시스템을 설치하였다. 본 측정시스템은 백그라운드를 저감하기 위해 극저방사능 물질로 구성된 수동적 차폐방법, 우주선 영향을 차단하기 위한 역동시 측정법, 그리고 공기중 방사성 핵종인 라돈가스를 시스템 내부에서 제거하는 방법 등을 적용하고 있다. 적용된 백그라운드 저감법에 대한 성능시험 결과, 실험실 조건의 백그라운드 준위가 관심 대상 에너지 영역($50\;keV{\sim}2\;MeV$)에서 $10^{-2}$ order 정도로 저감되었다. 그리고 미신고 핵활동을 탐지하기 위한 관심 대상 핵종의 감마선 에너지 영역에서 평가된 시스템의 최소검출하한(MDA)값은 환경시료 분석에 적합한 것으로 평가되었다. 그러나 저에너지 영역에서는 여전히 우주선에 의한 중성자 영향이 백그라운드 요인으로 작용하고 있는 것으로 분석되었다.