Development of TLD Algorithms by Monochromatic Fluorescence Radiations and Continuous Spectrum X-rays

단일에너지 형광 X선 및 연속 스펙트럼 X선장에 의한 TLD 알고리즘 개발

Personal dosimetry system is required to measure the personal dose equivalent accurately in a wide range of radiation fields, but the dose evaluation algorithms have been developed with the X-ray fields described in MOST Ordinance (equivalent to the ANSI N13.11) from which the actual fields to be monitored may be significantly different. To evaluate the dose more accurately when workers are exposed to the non-ANSI N13.11 radiation fields, two algorithms for monochromatic radiations (one algorithm was used for various ratios of TL dosimeter and the other for matrix approximation) were developed with the experimental data of the energy responses of the $CaSO_4:Dy$ TL materials irradiated by monochromatic X-ray fields recently established in KAERI, and compared with the another algorithm developed on the basis of the ANSI N13.11 continuous spectrum X-ray fields. Then it follows the discussions for some results of the algorithm testing including mixed fields irradiations and angular response conducted in IAEA/RCA intercomparison as well as ANSI and ISO continuous spectrum X-ray and monochromatic radiation fields. The developed algorithms were successfully performed the test not only in the continuous spectrum X-ray fields given by MOST Ordinance but also in the several non-MOST Ordinance radiation fields which could be encountered in the practical working environments.

개인방사선측정시스템은 광범위한 에너지의 방사선에 대하여 정확한 개인선량당량을 측정할 수 있어야 하지만 현재 사용중인 선량평가 알고리즘은 ANSI N13.11의 방사선장과 거의 유사한 과학기술부 고시에 명시되어 있는 X-선장을 기준으로 개발되었고 이는 실제 측정이 요구되는 방사선장과 상당한 차이가 있을 수 있다. 방사선작업종사자가 ANSI N13.11의 방사선장과 다른 형태의 방사선에 피폭되었을 경우 좀더 정확한 선량을 평가하기 위하여 한국원자력연구소에 설치되어 있는 단일에너지 X-선장에 $CaSO_4:Dy$ 열형광체를 조사시켜 에너지반응도를 실험적으로 구한 후 두 가지 형태의 알고리즘을 개발하였으며 이를 ANSI N13.11의 연속스펙트럼 X-선장에 기본을 두고 개발한 알고리즘과 비교하였다. 알고리즘 개발 후 ANSI, ISO의 연속 스펙트럼 X-선 및 단일에너지 X-선장과 IAEA/RCA 상호비교시험시 사용되었던 혼합방사선장 및 각도변화 실험데이타를 이용하여 이를 검증하였다. 검증결과 개발된 알고리즘들은 과학기술부 고시에 나타나 있는 X-선장뿐만 아니라 방사선작업환경에서 피폭될 수 있는 다른 종류의 방사선장에서도 매우 정확한 선량평가를 하고 있음을 확인하였다.