[원자력기사 기출풀이] 2021년 2차 방사선이용 및 보건물리 6 ~ 10번

 

 

86. 방사선량이나 오염정도에 대하여 그 원인규명 등 필요한 방호조치가 필요할 때, 적용되는 준위는?
    ① 기록준위    ② 조치준위   ③ 개입준위    ④ 감시준위

 

 

기록준위 : 어떤 값보다 작은 값은 무시하고 그 값을 초과할 때 결과를 기록하는 준위

 

조사준위 : 어떤 값을 초과하면 그 결과의 원인과 의미를 조사해야하는 준위

 

개입준위 : 어떤 값을 초과하면 어떤 복구작업이 고려되어야 하는 준위

 

감시준위 : 어떤 값을 초과하면 이에 대한 감시가 필요한 준위

 

조치준위 : 사전에 설정한 특정 준위에 이르면 지정된 조치를 취하도록 하는 준위

 

 

정답 : 2

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87. 다음 중 틀린 것은?
    ① 흡수선량은 커마에서 2차 광자 및 δ-Ray가 가지고 나가는 에너지를 제외한 양이다.
    ② ICRP103에서 권고하고 있는 종사자의 유전적영향에 대한 명목위험계수(0.01 /Sv)는 0.1이다.
    ③ ICRP103에서 권고하고 있는 기존피폭에 대한 참고준위의 선량값은 1 ~ 20 mSv이다.
    ④ 동일한 방사선장에서 선량당량지수와 실용량은 차이가 발생하지 않는다.

 

흡수선량은 커마에서 2차 광자 및 델타선이 가지고 나가는 에너지를 제외한 양이다.

흡수선량은 결국 관심 매질에 흡수된 방사선에너지의 양을 의미하고, 커마는 광자가 매질과 상호작용하는 순간에 발생시키는 에너지를 의미한다.

 

2번  명목위해계수는 아래와 같다. 단위 : [%/Sv]

 

3번 기존피폭은 1 ~ 20 mSv 내에서 참조준위를 정하는 것을 권고한다.

 

기존피폭 : 주된 인자는 비용 제약. 피폭이 만연하여 이를 줄이는 막대한 비용이 요구되어 타협이 불가피하고, 개인선량 제약을 다소 완화할 수 밖에 없음. 관리를 위한 의사결정 시점에서 이미 존재하는 피폭으로, 비상사태 후 장기적으로 일어나는 피폭을 포함한다.

 

 

4번

선량당량지수 : 피사체 내 최대선량이 발생된 점에서의 선량

실용량(선량당량)은 정해진 방사선장의 피사체 내 정해진 점에서의 선량을 평가한다.

반면 선량당량지수는 피사체 내 최대선량이 발생한 점에서의 선량을 평가한다.

그러나 최대선량을 나타내는 점이 방사선장 형태에 따라 위치가 달라져서 가산성에 문제가 되었고, 선량당량지수는 폐지되었다.

 

정답 : 4

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88. 축적인자(Build-Up factor)에 영향을 미치는 인자에 대한 설명 중 틀린 것은?
    ① 선원의 크기가 증가할수록 감마선과 차폐체의 기하학적 인자가 증가되어 축적인자는 증가한다.
    ② 차폐체의 두께가 증가할수록 감마선과 차폐체의 상호작용 확률이 증가되어 축적인자는 증가한다.
    ③ 차폐체의 밀도가 증가할수록 감마선과 차폐체의 상호작용 확률이 증가되어 축적인자는 증가한다.
    ④ 감마선의 에너지가 증가할수록 감마선과 차폐체의 상호작용 확률이 증가되어 축적인자는 증가한다.

 

축적인자 : 방사선이 차폐체를 통과할 때, 산란된 방사선이 차폐체 뒤의 관심영역에 들어와 더 큰 방사선속을 주는 효과

 

아래그림에서 왼쪽은 빌드업이 없는 협역빔을 나타낸 것이다.

오른쪽은 광역빔에서 차폐체에서 산란된 광자가 다시 관심영역 P로 들어가서 빌드업되는 효과를 나타낸 것이다.

광역빔의 경우 단순지수감쇠 식에 축적인자를 곱해주어야 정확한 평가가 가능하다.

좌 : 빌드업이 없는 협역빔, 우 : 빌드업이 있는 광역빔

 

축적인자 영향 인자

1. 차폐체 조성, 밀도

2. 방사선 에너지 : 에너지에 따라 달라지는데, 차폐체 종류에 따라 그 방향이 달라진다. 에너지가 커질수록 축적인자가 커질 수도 있고 그 반대일 수도 있다.

3. 선원 형상 : 선원의 크기가 클수록 빔이 더 넓어지므로 축적인자는 커진다.

4. 차폐체 두께 : 차폐체 두께가 두꺼워질수록 축적인자는 커지다가 결국 포화된다.

 

정답 : 4

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89. 다음 설명 중 틀린 것은?
    ① HPGe 계측기는 보관 시 상온에서 냉각하지 않아도 된다.
    ② 다중파고분석기의 채널수를 크게하면 분해시간이 길어진다.
    ③ 보상형 GM계수관은 고에너지 광자의 반응도를 보정한 검출기를 말한다.
    ④ 섬광물질 중 Lil(Eu)은 Li-6을 농축한 리튬을 사용하여 열중성자 측정에 이용된다.

 

HPGe 계측기는 고순도 저마늄을 사용한 반도체검출기인데, 보관 시 냉각이 필요없다. 다만 사용할 때에는 열잡음을 줄이기 위해 냉각해야한다.

Li을 드리프트시킨 Ge(Li) 검출기는 상온에서 리튬이 확산되기 때문에 보관시에도 냉각이 필요하다는 단점이 있다.

 

다중파고분석기의 채널수를 크게하면 에너지를 더 세밀하게 구분할 수 있지만, 분해시간이 길어지고, 채널당 계수치가 감소해 오차가 커진다.

 

광자는 저에너지일 때 물질과 훨씬 더 잘 반응한다. 따라서 같은 검출기로 측정하면 광자의 에너지가 낮을수록 훨씬 더 계측기에 잘 계측된다. 에너지가 낮은 광자를 일부 차폐시켜 낮은 에너지와 높은 에너지의 광자를 비슷하게 계수하도록 한 것이 보상형 GM 이다. 즉, 낮은 에너지 광자의 반응도를 보정한 것이다.

 

Li-6 는 열중성자와 반응이 큰 물질이다. $Li-6 (n, \alpha ) T $   Li-6를 농축하면 중성자 측정에 이용할 수 있다.

 

정답 : 3

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90. 다음 중 2π 비례계수관에서 보정하여야 하는 인자가 아닌 것은?
    ① 기하학적 효율
    ② 후방산란 보정인자
    ③ 선원의 자기흡수와 산란의 보정인자
    ④ 계수관의 창과 공기에 의한 흡수보정인자

 

아래 그림은 2파이 가스유입형 비례계수관의 모습이다.

 

반구 (2파이 만큼) 방향으로 방출되는 방사선은 모두 계수가스와 접촉하기 때문에 검출 대상이 되어 계수효율 보정이 간단해진다.

 

기하학적 효율은 50 %로 고정이 된다. 참고로 전방향으로 방출되는 4파이 계수관의 경우는 1이다.

 

선원 받침대가 있으므로 받침대 방향으로 방출된 방사선이 후방산란하여 다시 윗쪽 반구로 올수 있으므로 이를 보정해주어야 한다.

 

선원의 자기흡수와 산란을 보정해주어야 한다. 선원이 아주 얇은게 아니라면, 선원 깊은곳에서 생긴 방사선은 선원을 빠져나오면서 선원과 흡수, 산란반응을 하게 된다.

 

계수가스 속에 선원이 있으므로, 입사창도 없고 공기층도 없다. 입사창과 공기의 흡수는 고려하지 않는다.

 

종합하면 2파이 계수관의 경우

 

A : 방사능 (Bq)

n : 계수율 (cps)

0.5 : 기하학적 인자

y : 방사성붕괴당 방사선 방출율

fs : 자기흡수인자

fb : 후방산란인자

 

정답 : 4