핵임계 사고시에 방출되는 즉발중성자 스펙트럼을 두개의 스펙트럼 매개변수를 갖는 일반화된 Cranberg 식으로 표시할 수 있다고 가정한 다음, 이들 매개변수를 변화시키면서 몇개의 발단 방사화검출체에 대한 평균핵반응단면적의 변화를 고속전자계산기로 계산하였다. 평균핵반응 단면적은 스펙트럼 변화에 따라 민감하게 변화하는데 발단 방사화 에너지가 높을수록 그 변화정도가 심한것 같았다.
원자로 중성자 방사화 분석법으로 다중 원소들을 분석하기 위한 단일 비교체법을 그에 따른 오차와 함께 조사하였다. 각 시료의 조사 위치에서 스펙트럴 지수는 Au와 Co 두개의 모니터를 이용하여 결정하였으며 이중 한개는 단일 비교체로 사용하였다 18개 원소에 대하여 이 방법에 사용된 핵 자료의 불확실도를 조사하였으며, 이 값들에 의한 분석 결과의 오차는 6% 이하이었다. 4개의 USGS 표준시료의 분석 결과는 USGS에서 평가한 분석결과와 15%의 편차 이내에서 잘 일치하였다.
Saeed Salahi;Mahdieh Mokhtari Dorostkar ;Akbar Abdi Saray
Nuclear Engineering and Technology
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제54권11호
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pp.4231-4235
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2022
Considering the importance of deuterium in nuclear science including medical and industrial researches such as (BNCT) and nuclear reactors respectively, it is important to study various possible ways in addition to common methods for measuring its concentration. This study is an effort to measure deuterium concentration using PGNAA. The main idea is to calculate the area under 2.23 MeV gamma-rays photo peak resulting from neutron collision with Hydrogen atoms which are in mix with deuterium in samples. The study carried out by both simulation and experiment. Monte Carlo MCNPX2.6 code has been used for simulation and based on its acceptable results an experimental setup has been arranged. The coordination of results was in the range of R = 0.99 and R = 0.98 in simulation and experiment respectively. The accuracy of the study has been investigated by measuring the concentration of an unknown sample by both PGNAA and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) methods in which there were acceptable correlation between these two methods.
Are borate and silicate glasses suitable for working as shieling materials against fast neutrons? To correctly answer the above question, some silicate, and borate-based glasses were fabricated and irradiated with various doses of fast neutrons varied between 1.73 and 12.10 MGy. The color and hardness of the fabricated glasses were affected by the fast neutron fluence where the transparent glasses turned colored as well as the hardness of the fabricated glasses was decreased. The gamma-ray spectrometric analysis shows a high activity concentration produced in the barium borate glasses due to the formation of radioisotopes Ba-131 and Ba-133 reaches to 5.92E+05 Bq and 4.25E+03 Bq, respectively for sample Cd-5 Batch 3. Additionally, the gamma-ray spectrometric analysis for the sodium silicate glasses shows low activity concentrations emitted from isotopes formed due to the activation of Y2O3-associated impurities. These activities are low compared to that emitted by barium borate-based glasses.
This paper describes the results of an irradiation test and the specifications of the pneumatic transfer system (PTS) in the NAA #3 irradiation hole at the HANARO research reactor, which was reinstalled after some modifications of the operation mode at the end of 2004. The outer and inner diameters of the PE transfer tube are 34.1 and 27.5 mm, respectively. PE rabbit was used for sample irradiation. The $N_2$ gas pressure of the PTS lines was adjusted to 0.75 bar. The average sending time to the reactor was $8.5{\pm}0.3$ s and the average receiving time back to the receiver was $3.2{\pm}0.2$ s. The internal and external temperature of the irradiation tube was measured in a range of 50 to $80^{\circ}C$ for a 40 s to 80 s irradiation time, respectively. The optimum irradiation time was estimated to be less than 80 s. The thermal, epithermal and fast neutron flux at 30 MW thermal power were $1.42{\pm}0.01{\times}10^{14},\;1.51{\pm}0.04{\times}10^{13}$ and $9.48{\pm}0.69{\times}10^{11} n{\cdot}cm^{-2}{\codt}s^{1-}$, respectively. The cadmium ratio was approximately 9.40. The data obtained will be applied to supplement user information and for reactor management.
250kw로 운전중에 있는 TRIGA MARK-II의 중심공에서 threshold deector를 사용하여 고속중성자속과 스펙토륨을 측정하였다. 이 측정에는 다음과 같은 반응을 이용하였다. 즉 Ni$^{58}$ (n,p) Co$^{58}$ ; $Mg^{24}$ (n,p) $Na^{24}$ ; $Al^{27}$ (n, $\alpha$) $Na^{24}$ . 반응에서 측정된 실험결과로부터 반실험적인 방법에 의하여 CDC-3600계산기를 이용하여 고속중성자의 스펙토륨과 중성자속을 계산하였다. 중심공에서는 분열 스펙토륨의 가정이 1 내지 2Mev 이상에서만 타당하다는 것이 밟혀졌다. 이 스펙토륨을 이용하여 2.6Mev 이상의 고속중심자속은 1$\times$$10^{12}$ n/$\textrm{cm}^2$-sec 정도가 됨을 관측하였다.
인체모발중의 각종 미량원소의 함량에는 개인차가 있으며, 개인의 성장환경, 음식물의 섭취, 혈통, 성별, 나이, 직업 등에 의해 함량의 차이를 보이고 있으므로 생활환경으로부터의 외부오염과 음식섭취 및 대사작용을 통한 모발조직내 축적의 정도를 비교하기 위해 인체 모발시료를 채취하여 IAEA의 추천 방법을 이용하여 세척 전후로 나눠 중성자방사화분석법을 이용하여 비파괴 분석하였다. 분석정도관리는 인증표준시료를 이용하였고 Cu, Cr, Na, Co, Mg, As, Se, Zn 등의 상대오차는 ${\pm}5%$ 이내, Mn, Ca, Fe, Sr 등의 원소들은 ${\pm}10%$ 이내였으며, 상대표준편차는 대부분 ${\pm}10%$ 이내였다. 일반인 그룹의 모발을 전두부, 후두부, 좌우두부, 정두부 등 5개 부위에서 채취, 분석하여 개인편차와 부위편차를 추정하였다. 측정원소의 개인편차가 부위편차보다 컸으며, 최대 7배 까지인 것으로 나타났다. 정해진 분석조건에서 사무원과 공장근로자 그룹을 대상으로 두 그룹간의 함량 편차, 생활환경과 모발내 우소의 함량수준간의 연관성을 비교하여 인체 보건환경 평가를 위한 기초 자료로 이용할 수 있음을 확인하였다.
본 연구는 기기중성자방사화분석법을 이용하여 다중이용시설 중 지하철 객차 내 실내공기 중 미세먼지(PM10)의 미량원소 분포특성과 실내공기질을 평가하고, 향후 실내공기질의 효율적인 제어를 위한 객차 내 PM10의 오염원을 평가하고자 하였다. 대전광역시에서 운행 중인 지하철 객차 내에서 채취한 PM10의 평균농도는 $59.3{\pm}14.5{\mu}g/m^3$이었고, 지하철 객차 내 PM10 중 24종의 원소성분을 정량분석한 결과, 농도는 $10^{-3}{\sim}10^5ng/m^3$ 범위에 걸쳐 넓게 분포하였으며, Fe ($12.5{\mu}g/m^3$)의 농도가 특히 높았다. 이는 지하철 브레이크 시스템과 철로 및 차륜 마찰과 같은 지하철 운행에 의하여 Fe가 상당히 부유되기 때문인 것으로 판단된다. 분석된 미량원소 농도를 바탕으로 오염원을 평가한 결과, brake-nonferrous metal particle, resuspended rail dust, fuel combustion, vehicle exhaust, black carbon, Cr-related가 주요 오염원인 것으로 나타났다.
본 연구에서는 한국 성인의 인체 조직인 늑골, 폐, 간, 근육, 신장 및 갑상선에 함유된 무기원소들의 함량을 조사하였다. 이 조직들은 48시간 이내의 사망자들로부터 IAEA 권고방식에 따라 채취하여 동결건조 시킨 후 분말상태로 만들었다. 중성자 방사화분석법을 이들 시료에 적용하여 5개 다량원소인 Ca, Mg, Na, K, Cl과 12개 미량원소인 Mn, I, Sr, As, Br, Co, Cr, Cs, Fe, Rb, Se, Zn의 함량을 분석하였다. 측정결과의 정확도 확인용으로 3가지 표준물질을 이용하였으며, 대부분의 원소에서 10% 이내의 상대오차를 나타냈고, 분석값의 수용기준인 Z값은 2이내였다. 다량원소들은 인체조직에 일정량 이상 고르게 분포하고 있었으며, 미량원소들은 조직별, 연령별 특정 농도를 나타내었다. 특히, 갑상선에서 I은 1000 ${\mu}g/g$ 이상 집중적으로 분포하였으며, Ca과 Sr은 늑골에서 각각 15.9%와 84.4 ${\mu}g/g$으로 나타났다.
이 연구는 먼저 침전물 속에 major 원소 (Al, Ca, K, Fe, Mg)를 측정하기위해 ICP-MS를 이용하여 분석방법을 개발하였다. Cool ICP-MS로 major원소를 분석한 결과 Normal ICP-MS보다 더 좋은 분석 결과를 얻었다. 또한 그 결과를 NAA의한 분석 결과와 비교해 보았다. NAA는 고체시료의 비파괴 미량분석법이며 침전물 속에 major원소들에 대한 측정 결과는 ICP-MS보다 더 좋은 결과를 얻었다. 또한 침전물 속에 minor 원소 (Cr, Ce, U, Co, Pb, As, Se)를 측정하기 위해 ICP-MS를 이용하여 분석방법을 개발하였다. 표준 검정곡선으로 분석한 결과 모체방해효과 때문에 정확도가 좋지 않았다. 그래서 ICP-MS를 이용하여 내부표준물법으로 minor 원소들을 분석했을 때 결과값이 향상됨을 알 수 있었다. 그 결과를 NAA분석법과 비교해도 ICP-MS를 이용한 방법이 더 좋은 결과였음을 알 수 있었다. 두 가지의 분석방법은 침전물 속에 존재하는 minor 원소를 충분히 측정할 수 있다. 그러므로 NAA 분석법이 모체가 복잡한 환경시료를 분석하는데 중요한 역할을 하며, ICP-MS 또한 NAA 분석법으로는 분석 할 수 없는 납을 검출할 수 있기 때문에 환경시료를 분석하는데 두 분석법은 상호 보완할 수 있는 중요한 분석법이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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