Evaluation of Characteristics in the Reference Gamma Radiation Fields for testing of Personnel Dosimetry Performance

개인선량 평가의 성능검증을 위한 기준급 감마선장의 특성 평가

In order to establish a testing system for personnel dosimetry performance, the radiation fields from photons, beta particles and neutrons are required, in recent, Korea Institute of Nuclear Safety(KINS) established the reference radation fields except neutrons and tested a variety of their properties. As a result of the test, the reference beams were shown to meet satisfactorily not only the standards of the International Organization for Standardization(ISO), but also the standard levels of the developed countries which are intercomparable with the international traceability. This paper describes the reference beam of gamma radiation. The self-designed and established reference radiation fields were investigated and analyzed by ISO and other international standards. The secondary photon contribution and the beam uniformity of the gamma radiation field were measured and evaluated to fulfill those requirements suggested by the ISO-4037. The measured air kerma rate for the $^{137}$Cs and $^{60}$Co gamma fields was 0.1891 $\sim$ 23.4967 $\mu$Gy/s sand 0.5844 $\sim$ 15.9954 $\mu$Gy/s respectively. The uncertainty with 95 % confidence level of the measured air kerma rate was determined to be less than 2.5 % which is comparable to the international reference gamma radiation fields. It was found that the evaluated air kerma calibration factors of Exradin ionization chamber were in good agreement within 0.9 % and 0.03 % with those given by PTB and NIST, respectively. The gamma radiation fields installed at KINS can maintain traceability systems in Korea, Germany and United State.

개인 피폭선량 평가의 검증체계를 확립함에 있어서 기본적으로 갖추어야할 방사선장은 감마선, X-선, 베타선 및 중성자이다 금년에 한국원자력안전기술원에서는 중성자를 제외한 방사선장을 위한 기준조사장치(빔)를 확보하였다. 이 기준조사빔이 국제적으로 소급할 수 있는 방사선장의 역할을 수행할 수 있도록 하기 위하여 국제 표준기구규정 및 선진국의 표준규격 등의 기준과 요구조건에 충족되도록 하였다. 본 논문은 감마선장에 대한 기준조사장치에 관한 것으로서의 기여도 및 방사선장의 균질도를 평가하였고, 이를 국제 기준과 비교한 결과 국내 및 국제 기준을 잘 만족하고 있는 것으로 평가되었다. 또한, 측정된 공기커마율은 $^{137}Cs$ 선원에 대하여 $0.1891{\sim}23.4967{\mu}Gy/s$, $^{60}Co$ 선원에 대해서는 $0.588{\sim}15.9954{\mu}$Gy/s의 값으로 결정하였으며, 공기커마율이 가지는 불확도는 95% 신뢰도 범위에서 2.5% 이내로 결정되었다. 측정된 공기커마율의 신뢰성을 검증하기 위하여 전리함의 교정정수를 독일 PTB의 교정정수에 대하여 재평가한 결과 교정정수가 가지는 불착도(1.2%) 범위 내에서 일치하고 있었으며, 미국의 측정값과 비교한 결과 0.03% 범위 내에서 일치하고 있음이 판명되었다. 그러므로 한국원자력안전기술원에 설치된 감마선장은 국내의 표준 소급체계를 유지하고 있을 뿐만 아니라 미국 및 독일의 소급체계를 확보하게 되었고, 국내 및 국제 기준 방사선장으로 활용 가능하게 되었다.