방사선 면허 문제집 // 제2장 방사선취급기술 4. 감마선 핵종분석

207. 방사성동위언소 취급시설의 바닥 표면오염도를 측정하였더니 2,600 cpm의 계수값을 얻었다. 바닥의 표면오염도는 몇 Bq/㎠인가? 단, 측정기의 가로, 세로 길이는 10 ㎝, 계측효율은 20%이며, 자연계수율은 200 cpm이다.
① 2.0 Bq/㎠
② 4.0 Bq/㎠
③ 6.0 Bq/㎠
④ 8.0 Bq/㎠

 

해설 : ① 2.0 Bq/㎠

자연계수율을 뺀 순방사선계수율은 2,400 cpm = 40 cps

방사능 = 계수값/측정효율 = 40 cps/0.2 = 200 dps = 200 Bq

표면오염측정기의 단면적 = 100 ㎠

바닥의 표면오염도 = 200 Bq/100 ㎠ = 2 Bq/㎠

 

214. 90Sr 선원을 사용하는 방사선 시설내 바닥 표면오염도를 단창형 표면오염측정기로 측정하였더니 1250 cpm의 계수값을 얻었다. 바닥의 표면오염도는 몇 Bq/㎠이며 현재 원자력법에서 정하고 있는 허용표면오염도를 초과하였는지 판단하시오? (단, 측정기의 반경은 2.5 ㎝, 계측효율은 20%이며 자연계수율은 50 cpm이다.) 
① 20 Bq/㎠ 원자력안전법 허용표면오염도 초과  
② 20 Bq/㎠ 원자력안전법 허용표면오염도 초과하지 않음
③ 5 Bq/㎠ 원자력안전법 허용표면오염도 초과
④ 5 Bq/㎠ 원자력안전법 허용표면오염도 초과하지 않음

 

해설 : ③ 5 Bq/㎠ 원자력안전법 허용표면오염도 초과

자연계수율을 뺀 순 방사선계수율은 1200 cpm

1200 cpm = 20 cps

방사능 = 계수값/측정효율 = 20 cps/0.2 = 100 dps = 100 Bq

표면오염측정기의 단면적 = 3.14 x 2.52^2 = 약 20 ㎠

따라서 바닥의 표면오염도 = 100 Bq/20 ㎠ = 5 Bq/㎠

원자력안전법 허용표면오염도 4 Bq/㎠ (베타/감마방사성핵종에 적용됨)

 

222. 시료를 10분간 측정하여 40000 counts를 얻고, 백그라운드를 20분간 측정하여 3600 counts를 얻었다. 순계수율과 그 오차를 계산하고 95% 신뢰수준에서 순계수율을 표시하시오.
① 3,540 ± 41 cpm 
② 3,540 ± 57 cpm
③ 3,820 ± 27 cpm
④ 3,820 ± 39 cpm

 

해설 : ④ 3,820 ± 39 cpm

rs = rt - rb

= (40000 counts/10 min) - (3600 counts/20 min) = 4000 cpm - 180 cpm = 3820 cpm

σrs = √{(rt/tt) + (rb/tb)} 

= √{(4000 cpm/10 min) + (180 cpm/20 min)} = √(400 cpm^2 + 9 cpm^2) = 20 cpm

95% 신뢰수준은 1.96σ에 해당하므로 순계수율은 다음과 같다.

rs ± 1.96σ = 3,820 ± 1.96x20 = 3,820 ± 39 cpm

 

235. 감마선과 물질과의 상호작용에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① Copton 산란은 원자번호에 선형적으로 비례한다.
② 고에너지 감마선은 Compton 산란 후에 전방 방향으로 산란하는 경향이 있다. 
③ 감마선 에너지가 전자의 정지질량 에너지(0.511 MeV)를 초과하면 전자쌍생성이 일어난다.
④ 광전자흡수가 발생할 확률은 원자번호의 4~5승에 비례하고 감마선 에너지의 3.5승에 반비레한다.

 

해설 : ③ 감마선 에너지가 전자의 정지질량 에너지(0.511 MeV)를 초과하면 전자쌍생성이 일어난다.

전자쌍생성은 감마선의 에너지가 전자의 정지질량 에너지의 2배(1.02 MeV)를 초과해야만 일어난다.