고선량에 활용하는 분광학적 감마카메라

전문가 제언

○ 후쿠시마 다이 이치 원자력 발전소(FDNPP)의 심각한 사고가 발생함으로써 주변 환경으로 방사성 물질이 방출되는 결과를 낳았다. 사고로부터의 복구를 위한 제염 작업을 효과적으로 수행하기 위해, 오염원의 위치 확인은 매우 중요하다. 범용의 감마카메라를 로봇에 장착하여 방사능 오염으로 둘러싸인 고선량 환경 하에서 사용해 본 시도는 몇몇 보고되었으나, 아직까지 오염 물질 확인과 방사성 핵종의 위치를 식별 할 수 있다고 보고된 적은 없다.

 

○ 논문은 방사성 물질의 오염 분포를 측정하고 엄청나게 높은 농도의 영역(1000mSv/h)에 있는 핵종을 식별할 수 있는 핀홀형 감마카메라를 개발한 내역을 기술하고 있다. 이를 이용하여 계수율 성능, 차폐성능, 에너지 및 공간 분해능, 선량율의 정확도 등을 성능 시험한 내역을 소개하고 있다. 특히 개발된 감마카메라를 이용하여 후쿠시마 원자력 발전소 1호기의 높은 선량률 환경(659 mSv/h)에서 미지의 오염원을 식별 할 수 있음을 확인한 내용을 다루고 있다.

 

○ 고선량 환경하에서 사용할 수 있는 감마카메라에 대한 선진국의 연구는 매우 국한된 나라만 보유하고 있다. 후쿠시마 원자력발전소 1~3원자로의 사고 수습에 투입된 미국의 군사용 로봇 Packbot과 일본의 재해대응 로봇 Quince에 탑재된 카메라의 사례를 참조하여서, 다양한 감마선 선량율 환경에서 카메라의 생존성 및 관측성능의 평가 다변화를 꾀하고 있다. 히타치 제작소가 납 차폐를 하고도 80kg 정도로 줄여 Tsubaki에 탑재할 수 있도록 한 감마카메라는 300mSv/h라는 고선량 하에서 사용 가능하였다.

 

○ 우리나라도 한국 원자력연구원이 고방사선 환경의 원격관측 및 감시를 위한 차폐방식의 CCD형 내방사선 카메라를 설계 제작하였고, 월성 원자로 감시용으로 현장에 적용한 경험이 있다. 최근에 Pinhole 감마카메라 개발에 착수 연구 중이며, 과학기술원의 공간적 분포를 시각화 할 수 있는 카메라 개발 등이 이루어지고 있다. 그렇지만 내방사선 카메라에 대한 국내 기술이 취약하여 기존에 사용하고 있는 외국 제품의 유지 및 보수에 많은 어려움을 겪고 있는 상태이다.

저자

Yuichiro Ueno, Isao Takahashi, Takafumi Ishitsu, et. al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2016

권(호)

822()

잡지명

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A

과학기술
표준분류

에너지

페이지

48~56

분석자

강*환

분석물

• 고선량에 활용하는 분광학적 감마카메라.pdf [539,482 byte]

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