[원자력기사 기출 풀이] 2023년 방사선 이용 및 보건물리 11 ~ 15

91. 비용 등을 고려하여 베타선을 가장 효과적으로 차폐하기 위한 차폐체의 배치 순서로 옳은 것은?
    ① 베타선원 → 알루미늄 → 납
    ② 베타선원 → 알루미늄 → 알루미늄
    ③ 베타선원 → 납 → 알루미늄
    ④ 베타선원 → 납 → 납

 

베타선의 경우 낮은 원자번호 물질로 우선 차폐를 하여 베타입자를 줄입니다. 낮은 원자번호 물질을 사용하는 이유는 제동복사의 발생을 줄이기 위함입니다. 

그래도 제동복사선은 발생하니 이 제동복사선을 차폐하기 위해 뒤에 추가적으로 높은 원자번호 물질을 둡니다.

 

정답 : 1번

---

92. 기체충전형 검출기에서 방사선의 에너지나 종류에 무관하게 입사 방사선만을 계수하고자 할 때 가장 많이 사용되는 영역은?
    ① 재결합 영역     ② 전리함 영역    ③ 비례 영역     ④ GM 영역

 

 

기체 전리함에서 인가전압이 커질수록 수집전하량은 커집니다.

GM 영역에서는 1개의 방사선은 검출기 체적 전체에 걸쳐 전리를 일으키기 때문에 큰 전하가 수집됩니다. 따라서 고성능의 전압원을 사용할 필요도 없고, 증폭기 등 부가적인 회로 또한 필요없습니다.

하지만 방사선의 에너지와 무관한 신호를 출력하므로 에너지 정보는 손실됩니다.

계수만 하고 싶은 경우 GM 계수기를 이용하는 것이 가장 경제적입니다

 

정답 : 4번

---

93. 방사성 시료 계측 시 최소검출방사능(MDA)을 낮추기 위한 방법으로 옳은 것은?
    ① 측정시간은 길게 시료의 양은 적게 한다.
    ② 측정시간을 짧게 시료의 양은 적게 한다.
    ③ 측정시간은 길게 시료의 양은 많게 한다.
    ④ 측정시간은 짧게 시료의 양은 많게 한다.

 

측정대상 시료의 방사능이 너무 낮은 경우 배경준위와 구별할 수 없습니다.

어느 정도 수준의 확신을 가지고 방사능을 측정해낼 수 있는 최저 방사능을 최소검출방사능이라고 합니다.

최소검출방사능은 다음과 같습니다.

 

$L_D$ 는 최소검출한계를 의미하며, 배경준위가 커지면 $L_D$ 값은 같이 커집니다.

 

이 MDA 값을 가장 낮추기 위해서는, 즉 적은 양의 방사능도 측정해낼 수 있기 위해서는 측정시간은 길게하고, 시료의 양은 많게 해야 합니다.

 

정답 : 3번

---

94. 다음 중 핵종과 결정장기가 옳게 짝 지어진 것은?
    ① Sr-90 – 골수 ② Cs-137 – 폐    ③ Po-210 – 근육 ④ U-238 - 갑상선

 

결정장기는 피폭 시 영구적인 상해를 잘 받는 기관이나 장기를 의미합니다.

결정장기가 되는 조건은, 방사선감수성이 높고, 핵종을 잘 축적하는 장기이고, 건강 유지에 꼭 필요한 장기여야 합니다.

 

정답 : 1번

---

95. 시료 계수는 5분 동안 510 counts 이고 백그라운드 계수는 1시간 동안 2,400 counts이다. 시료의 순계수율과 표준편차로 옳은 것은?
    ① 순계수율 : 62cpm, 표준편차 : 2.3cpm
    ② 순계수율 : 62cpm, 표준편차 : 4.6cpm
    ③ 순계수율 : 102cpm, 표준편차 : 2.3cpm
    ④ 순계수율 : 102cpm, 표준편차 : 4.6cpm

 

포아송분포를 따르는 장반감기 핵종의 경우, 계수치가 N 이면 분산(표준편차 제곱) 또한 N 입니다.

오차전파에 따라, 다음과 같이 계산됩니다. 

 

정답 : 2