[우주과학] 다수 베타 방출 핵종 동시 분석에 관한 연구

목차

제 1 장 서론

제 2 장 방사선과 물질
2.1 원자의 구조
2.2 방사선 (Radiation)과 방사능 (Radioactivity)
2.3. 방사성 붕괴
2.4. 선과 물질과의 작용

제 3 장 다수 베타 방출 핵종 분석 알고리즘
3.1 다수 베타 방출 핵종 분석 알고리즘

제 4 장 다수 베타 방출 핵종 분석 장치
4.1 다수 베타 방출 핵종 분석 시스템

제 5 장 실험 및 결과분석
5.1 LSD 실험
5.2 실험 결과 및 분석



제 6 장 결 론

참고 문헌

본문내용

베타 방출 핵종 분석을 위해서는 액체 섬광계수기를 사용하며 베타 방출 핵종마다 최대값을 갖는 에너지 값이 다른 다는 점과 스펙트럼의 면적이 핵종별 면적의 합과 같다는 점을 착안하여 간단한 1차 연립방정식의 해를 구함으로써 핵종별 방사능 값을 구하게 된다. 이러한 방법은 두 개의 핵종을 포함하는 혼합 핵종에 대해 폭넓게 적용되어 왔다 [Glass, 1970; Snipes & Lengemann, 1970; Abrams et al, 1981; Carroll & Houser, 1970; Elbrink, 1983; Fillippis & Everett, 1981; Sheppard & Marlow, 1971]. 그러나 3개 이상의 핵종이 섞인 경우에는 그리 많이 적용되지는 않았다. 3개 이상의 핵종에 대해서는 액체섬광계수기의 스펙트럼 분포가 많이 겹치기 때문에 이러한 간단한 방법으로 계산된 방사능 값은 매우 큰 오차를 가질 수밖에 없다 [Veen, 1974; Oller & Plato, 1972; Plato & Oller, 1975]. 스펙트럼 분포가 서로 겹치는 핵종의 혼합물을 액체 섬광계수기를 이용하여 측정하는 경우는 위와 같은 방법을 사용할 수 없기 때문에 핵종별로 별도로 화학 분리해서 정량분석 해야 하는 문제점이 있다.
이 논문에서는 액체 섬광계수기를 이용하여 3개 이상의 베타 방출 핵종이 혼합되어 있는 시료를 높은 신뢰성을 가지고 정량분석을 하기 위하여 알고리즘을 이용하였고, 최소자승법을 적용하여 혼합 시료중에 핵종별로 방사능 값을 결정할 수 있는 알고리즘을 제시하였다.
우주관측기술의 한 응용분야로써 그 구성은 서론에 이어 2장에서 물질의 근본인 원자에서부터 이 연구의 핵심인 베타선이 어떻게 만들어지며 어떤 물질과 반응하는가를 설명하였다. 3장의 1절에서는 이 베타선을 검출하는데 사용되는 액체섬광계수기의 원리를 설명하였고, 액체 섬광계수기에서 필연적으로 나타나는 소광 효과를 보정하기 위한 대표적인 방법을 설명하였다. 2절부터는 지금까지 이용되어 온 핵종 분석 알고리즘을 비교 분석하였고, 최소자승법 알고리즘을 제시하였으며, 실제 시료 측정을 통하여 개발된 알고리즘을 검증하였다. 이 검증된 알고리즘이 사용되어질 다수 베타 방출 핵종 동시 분석 장치에 대한 전반적인 구성을 4장에서 말하였으며 이 분석 장치로부터 얻은 자료의 해석을 통해 실험 및 결과를 도출하였다.

참고 자료

Abrams, D. N., McQuarrie, S.A. & Ediss, C., 1981, J. Radioanal. Chem., 65, 331
Bevington, P. R. & Robinson, D. K., 1992, Data Reduction and Error Analysis for The Physical Sciences, 2nd ed., McGraw-Hill, Inc., New York, pp.115-140
Carroll, C. O. & Houser T. J., 1970, Int. J. Appl. Radiat. Isotopes, 21, 261
Cohen, E. R. & Taylor, B. N., 1987, J. Res. Natl. Bur. Stand., 92, 2
De Fillippis, S. J. & Everett, L. J., 1981, Trans. Amer. Nucl. Soc., 39, 21
Elbrink, J., 1983, Advances in Scintillation Counting, edited by S. A. McQuarrie, C. Ediss & L. I. Wiebe, Univ. of Alberta Printing Services, Edmonton, pp. 132-137
Fujii, H., Matsuno, K. & Takiue, M., 1999, Radioisotopes, 48, 465