핵 공명 형광에 의한 은닉된 물질의 비파괴 동위원소 분석

전문가 제언

○ 오늘날 세계적으로 동시다발 테러가 발생하는 상황에서 공항, 항만, 발전소 등에 출입하는 화물 속에 은닉된 폭발물을 검출할 수 있는 비파괴검사법 개발이 중요한 과제가 되었다. 현재 저에너지 X선에 의한 투과형, 후방산란에 의한 검사장치가 실용화 되어 있으나 이것으로 은닉된 폭발물의 탐지는 곤란하다.

○ 여기서는 일본 Kyoto대학, 일본원자력연구개발기구, 산업기술총합연구소 등이 공동연구하고 있는 레이저-컴프턴산란 γ선에 의한 핵공명형광(Nuclear Resonance Fluorescence, NRF)을 이용한 은닉된 물질의 비파괴동위원소분석법을 소개한다. 수MeV의 γ선을 이용하여 수cm의 철, 스테인리스스틸, 수십cm의 콘크리트를 투과하여 임의 동위원소의 존재를 비파괴 분석한다.

○ 원자핵에 γ선을 조사하면 측정대상 핵종의 에너지준위와 같은 에너지를 흡수하여 선택적으로 여기 된다. 이 여기상태는 펨토초(fs)～피코초(ps)의 매우 짧은 수명을 갖고 있어 원자핵은 같은 여기에너지 γ선을 방출하고 기저상태로 전이한다. 이 현상을 NRF라 하고 방출된 γ선을 NRF γ선이라 한다. NRF용 γ선원은 레이저-컴프턴산란 γ선을 사용한다.

○ NRF는 미국, 일본 등 주요국에서 발전하여 응용연구를 많이 하고 있으나 아직 국내에는 별로 연구가 수행되지 않고 있다. 국내에서도 원자력연구원과 대학의 핵공학 관련부서가 협력하여 레이저-컴프턴산란 γ선 발생기술과 이를 이용한 NRF 개발연구를 수행해 나가야 할 것이다.

○ 현재 레이저-컴프턴산란 γ선은 저장링을 사용하여 얻을 수 있으나 소형 레이저-컴프턴산란 γ선 장치의 개발과 이를 NRF와 조합하여 항만, 공항 등의 수하물의 비파괴검사에 실용화가 가능해질 것이다. 이 방법은 방사선폐기물 중에 포함된 방사선동위원소의 비파괴검사라는 원자력산업에의 응용을 기대할 수 있다.

저자

H. Ohgaki, T. Hayakawa

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

정밀기계

연도

2011

권(호)

80(11)

잡지명

應用物理

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

955~959

분석자

이*희

분석물

• 핵 공명 형광에 의한 은닉된 물질의 비파괴 동위원소 분석.pdf [233,658 byte]

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