Study on Determination of Boron using the PGAA Facility at HANARO Research Reactor

하나로의 즉발감마선 방사화분석 장치를 이용한 붕소의 정량에 대한 연구

  • Received : 2003.07.05
  • Accepted : 2003.07.24
  • Published : 2003.10.25

Abstract

Basic research for the determination of boron content in biological sample has been carried out using the PGAA facility of the 24MW research reactor(HANARO). For investigation of characteristics for the measurement condition, neutron flux and its homogeneity were measured at irradiating geometry. The size of thermal neutron beam collimated from beam guide is $2{\times}2cm^2$ at the sample position. The neutron flux measured was the range of $1.0{\sim}6.5{\times}10^7n{\cdot}cm^{-2}{\cdot}s^{-1}$, and flux distribution from center within the radius of 4.5 mm and 9.0 mm was $5.77{\pm}0.71{\times}10^7n{\cdot}cm^{-2}{\cdot}s^{-1}$ and $4.68{\pm}1.64{\times}10^7n{\cdot}cm^{-2}{\cdot}s^{-1}$, respectively. Accordingly, sample size is adjusted within 10 mm for a homogeneous irradiation of high quality. Measurement system is designed to reduce the background source by Compton scattering and to improve the analytical sensitivity. To investigate the energy calibration and Compton suppression effect of gamma-ray counting system, the background conditions on both of Compton and single-mode were measured using NaCl standard. On the other hand, degree of spectral interference for sodium 472 keV peak as a matrix effect in the sample is established for an accurate boron analysis, and then boron content in three certified reference materials (NIST SRM 1570a, 1547, 1573a) was measured by using two modes and the results were compared with each other.

하나로의 즉발감마선 방사화분석 장치를 이용하여 생물시료중의 붕소의 정량을 위한 기초연구를 수행하였다. 측정조건에 대한 특성조사를 위해 시료에 대한 중성자 조사 위치에서 중성자속 및 균질도를 측정하였다. 시료위치에서 열중성자 빔의 크기가 $2{\times}2cm^2$ 되도록 집속하였으며, 측정된 선속은 $1.0{\sim}6.5{\times}10^7n{\cdot}cm^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 범위를 나타냈으며, 중심부로부터 반경 4.5 mm 이내 및 9 mm 이내에서 각각 $5.77{\pm}0.71{\times}10^7n{\cdot}cm^{-2}{\cdot}s^{-1}$, $4.68{\pm}1.64{\times}10^7n{\cdot}cm^{-2}{\cdot}s^{-1}$이었다. 따라서 양질의 균일한 조사를 위해서 시료의 크기를 10 mm 이내로 조정하였다. 검출 시스템은 컴프턴 산란에 의한 백그라운드 요인을 억제하고 분석감도를 높이기 위해 설계되었으며, 감마선 계측 시스템의 에너지 교정과 컴프턴 억제율을 조사하기 위해 NaCl 표준체를 이용하여 단일 및 컴프턴 모드로 백그라운드를 측정하였다. 또한 정확한 붕소의 측정을 위해 시료의 매질효과로서 발생하는 분광학적 Na의 472 keV 피이크에 대한 간섭효과를 결정하였으며, 세 가지 인증표준물질 (NIST SRM 1570a, 1547, 1573a)을 이용한 붕소농도 측정시험을 두 가지 모드로 실시한 후 결과를 비교하였다.

Keywords

References

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