Background Reduction for the ${\gamma}$-Ray Spectrometry of Environmental Radioactivity

환경방사능의 감마선 분광분석을 위한 백그라운드 소멸

  • Seo, Bum Kyoung (Department of Physics, Pusan National University) ;
  • Lee, Kil Yong (Department of Physics, Pusan National University) ;
  • Yoon, Yoon Yeol (Environmental Geology Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources(KIGAM)) ;
  • Lee, Dae Won (Department of Physics, Pusan National University)
  • Received : 2001.03.12
  • Published : 2001.06.25

Abstract

This study was performed to establish the analytical method of radium and radon in various environmental samples with the ${\gamma}$-ray spectrometry. The major problem in the measurements of low level ${\gamma}$-ray, such as environmental radioactivity, is the fluctuation of ${\gamma}$-ray background spectrum. To overcome this problem, a nitrogen gas was filled up in the detector chamber to reduce the background counts due to airborne radioactivities, i.e., $^{214}Pb$ and $^{214}Bi$, the daughters of $^{222}Rn$ in air. When nitrogen gas flowed around the detector, peak counts of ${\gamma}$-rays from the daughters of $^{222}Rn$ decreased about 80% below 1 MeV and about 20~50% above 1 MeV. The use of nitrogen purging results in approximately tenfold increment of sensitivity.

본 연구는 감마선 분광분석법을 이용하여 환경시료에 함유되어 있는 천연방사성 핵종인 라듐($^{226}Ra$) 및 라돈($^{222}Rn$)의 직접분석법의 개발을 목표로 수행되었다. 감마선 분광분석법에 의한 라듐 및 라돈의 분석에서는 주변환경조건에 따라서 변화의 폭이 큰 대기중의 라돈 및 딸핵종에 의한 백그라운드 영향을 소멸시키거나 보정해 주어야만 한다. 본 고에서는 측정함 내부로 질소가스를 흘려주어 측정함 내부를 질소가스 분위기로 바꾸어 줌으로서 대기중의 라돈 및 딸핵종에 의한 불안정한 백그라운드를 소멸시키고자 하였다. 질소가스를 검출기 주위로 흘려주었을 때, 1 MeV 이하의 에너지 영역에 대해서는 80% 그리고 1 MeV 이상에서는 20~50% 정도까지 백그라운드를 감소시킬 수 있었다. 즉, 검출기 주위를 질소분위기로 바꾸어 줌으로서 백그라운드를 소멸, 안정화시킴으로서 검출감도를 약 10배 향상시킬 수 있었다.

Keywords

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