중성자 즉발감마선분석(PGA)을 이용한 비파괴원소 분석

전문가 제언

○ 원자로 등을 이용하여 시료에 중성자를 조사하면 시료가 방사능을 갖게 되는 방사화가 진행된다. 방사화한 시료에서 즉각적으로 발생하는 즉발감마선이나 베타선을 측정하여 시료에 포함된 원소를 분석할 수 있는데 이를 방사화분석법이라고 한다. 일반적으로 시료 중에는 많은 종류의 원소가 포함되어 있고 방사화로 인해 각종 동위원소가 생성되는데 여기에서 나오는 감마선 스펙트럼을 게르마늄(Ge) 검출기로 측정하면 여러 원소들을 정성 및 정량적으로 분석할 수 있다.

○ 방사화분석법을 효과적으로 수행하기 위해서는 방사성핵종의 핵반응 단면적(확률)이 크고 생성된 방사성핵종의 반감기가 어느 정도 길어서 분석에 필요한 시간적 여유를 가질 수 있어야 한다. 원소에 따라서는 이러한 요건을 만족시키지 못하는 경우가 많다. 이러한 결점을 보완하는 방법으로는 표적원자에 중성자를 조사시킬 때에 즉시 발생하는 감마선 즉, 즉발감마선을 분석하는 즉발감마선분석법(PGA: Prompt Gamma-ray Analysis)이 발전하고 있다.

○ 중성자 즉발감마선분석법(PGA)은 시료에 함유된 미량의 원소 및 주원소를 신속하게 비파괴로 분석하는 방법으로서 광물, 금속, 석탄, 시멘트, 석유, 코팅, 제지 등의 분야에서 광범위하게 사용되고 있으며 그 이용범위가 대단히 넓고 유용하다. 또한 제약 관련 업무, 마약이나 폭발물과 같은 위험물질의 탐지에도 이용되고 있다. 방사화로 생성된 동위원소 중에는 감마선을 방출하지 않고 베타선만을 방출하기도 하는데 이러한 동위원소를 측정하기 위해서는 방사화한 후에 화학적 분리조작을 거쳐 방사능을 측정할 수 있다.

○ 방사화분석법은 다른 원자분석법과 비교하여 분석의 감도가 높고 화학적인 분리조작 없이 비파괴로 많은 원소를 동시에 신속하게 분석할 수 있는 장점이 있다. 또한 대기, 하천, 기타 환경물질에 함유된 미량 금속원소의 분석, 모발에 함유된 수은 분석, 공업재료나 시료 분석 등으로 그 이용 범위가 대단히 넓다. 우리나라도 원자력연구소를 중심으로 방사능을 이용한 분석기법이 많이 개발되고 있는데 향후 재료연구나 분석연구에 많이 활용될 것으로 기대되고 있다.

저자

Hideaki Matsue

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

에너지

연도

2011

권(호)

60(2)

잡지명

非破壞檢査

과학기술
표준분류

에너지

페이지

98~105

분석자

오*섭

분석물

• 중성자 즉발감마선분석(PGA)을 이용한 비파괴원소 분석.pdf [333,423 byte]

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