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Measurement and Monte Carlo Simulation evaluation of a Compton Continuum Suppression with low level soil Sample KCI 등재

저준위 토양시료를 이용한 콤프턴 연속체 억제의 측정 및 몬테카롤로 시뮬레이션 평가

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/347220
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Journal of the Korean Society of Radiology (한국방사선학회논문지)
한국방사선학회 (The Korea Society of Radiology)
초록

본 연구는 점 선원인 60Co, 137Cs 및 혼합부피선원을 이용하여 피크 대 컴프턴 비율, 연속체 배경 스펙트럼을 감소시키기 위해 저 에너지 peak부터 고 에너지 peak에서 측정된 측정치와 PENELOPE와 비교하였다. 또한, 저에너지 부근에서의 변화를 통해 후방산란, 컴프턴 단(compton edge)의 효율 변화를 PENELOPE와 비교하였다. 혼합부피 선원에서 나온 결과를 토양시료에 적용하여 억제와 비 억제(unsuppressed)모드에서 토양시료의 최소검출한계치가 얼마큼 감소하였는지 확인하고자 한다. 60CO(1,173 keV)의 저에너지 영역의 컴프턴 억제가 상당히 되었으며, 137Cs(661 keV) 피크에 대한 Compton edge의 RF는 2.8이다. 특히, 60Co 선원은 1,173.2keV와 1,332.5 keV의 coincidence 감마선을 방출하므로 컴프턴 억제는 대략 21% 감소하였다. 60Co 선원에서 방출되는 1,173keV와 1,332keV의 compton edge의 RF는 3.2, 3.4였으며 피크대 컴프턴 edge 비율은 8:1로 향상되었다. 그리고, PENELOPE와 비교했을 때 불확도는 2% 이내로 잘 일치하였다. Compton unsuppressed 모드에서 661 keV, 1,173 keV 및 1,332 keV의 MDA 값은 각각 0.535, 0.173 및 0.136Bq/kg이었으나, Compton suppressed 모드에서는 0.121, 0.00826 및 0.00728B/kg로 감소하였다. 따라서, Compton suppres sed는 배후방사능과 검출기 자체에 함유된 방사능을 줄일 수 있었다.

This study compared PENELOPE with measured values from low energy peak to high energy peak to reduce peak to compton ratio and continuum background spectrum using 60Co, 137Cs and mixed volume source. In addition, the change in backscattering and compton edge efficiency was compared with that of PENELOPE through changes in the vicinity of low energy. The results from the mixed volume source are applied to the soil samples to determine how much the minimum detection limits of the soil samples are reduced in the suppression and unsuppressed mode. The compton suppression of the low energy region of 60CO (1,173 keV) was considerable, and the Compton edge RF for the 137Cs (661 keV) peak was 2.8. In particular, the 60Co source emits coincidence gamma rays of 1,173.2 keV and 1,332.5 keV, so compton inhibition was reduced by approximately 21%. RF of compton edges of 1,173 keV and 1,332 keV emitted from a 60Co source was 3.2 and 3.4, and the peak to compton edge ratio was improved to 8: 1. And Compared with Penelope, the uncertainty was well within 2%. In compton unsuppressed mode, MDA values of 661 keV, 1,173 keV and 1,332 keV were 0.535, 0.173 and 0.136 Bq/kg, respectively, but decreased in compton suppressed mode to 0.121, 0.00826 and 0.00728 Bq/kg. Thus, Compton suppressed could reduce the background radioactivity and the radioactivity contained in the detector itself.

목차
ABSTRACT
 I. INTRODUCTION
 II. MATERIAL AND METHODS
  1. Compton-suppression principle
  2. PENELOPE of Simulation
  3. Peak-to-Total Calibration
  4. MDA(Minimum Detectable Activity: MDA) 계산 및 측정
 III. RESULTS
  1. Peak-to-Total Calibration
  2. Efficiency Calibration
  3. Comparison factor & Measurement
 IV. DISCUSSION & CONCLUSION
 Reference
 요 약
저자
  • Eun-Sung Jang(Department of Nuclear Physics and Radiation Technology Research Center, Pusan National University) | 장은성
  • Hyo-Yeong Lee(Department of Radiological Science, Dongeui University) | 이효영 Corresponding Author