Currently, Japan is undertaking a nationwide project to measure and map radioactive contamination around Fukushima, as part of the efforts to restore normalcy following the nuclear accident. The Japan Atomic Energy Agency (JAEA) manages the Fukushima Environmental Safety Center, located approximately 20 km north of the Fukushima Daiichi nuclear power plant in Minamisōma City, Fukushima Prefecture. In collaboration with the JAEA, this study involved conducting comparison experiments and analyses with radiation detectors in high radiation environments, a challenging task in Korean environments. Environmental radiation surveys were conducted using three types of detectors: CZT, NaI(Tl), and LaBr3(Ce), across two contaminated areas. Dose rate values were converted using dose rate conversion factors for each detector type, and dose rate maps were subsequently created and compared. The detectors yielded similar results, demonstrating their feasibility and reliability in high radiation environments. The findings of this study are expected to be a crucial reference for enhancing the verification and supplementation of procedures and methods in future radiation measurements and mobile surveys in high-radiation environments, using these three types of radiation instruments.

본 연구에서는 원자력 사고 또는 방사선 비상 시 지표면에 침적될 수 있는 감마선방출 핵종의 방사능을 신속하게 평가하기 위해 이용될 수 있는 NaI(Tl), LaBr3(Ce) 및 CeBr3 섬광검출기의 성능을 비교 평가하였다. 검출성능은 최소검출가능방사능 (MDA, Minimum Detectable Activity)을 통해 평가하였으며, 각 검출기의 지표면 침적 감마선방출 핵종에 대한 검출효율은 수학적 모델링과 점선원을 이용하여 반실험적으로 산출하였다. MDA 평가를 위한 백그라운드 감마선에너지스펙트럼은 비교적 넓고 평탄한 초지에서 측정되었으며, 원자력 사고 시 방출될 수 있는 주요 핵종에 대한 각 검출기의 MDA를 산출하였다. 그 결과 일반 환경방사능 준위에서 지표면 침적 감마핵종에 대한 각 검출기의 MDA 크기는 대체로“NaI(Tl)> LaBr3(Ce)> CeBr3”로 평가되었으며, 백그라운드 준위가 유사한 에너지 영역에서는 분해능이 가장 우수한 LaBr3(Ce)에서 최소 값을 보였다. 이는 관심 핵종의 감마선에너지 영역에 대한 각 검출기의 자체 및 측정 환경 백그라운드, 측정 효율, 그리고 에너지 분해능 특성을 바탕으로 비교 분석되었다.