경주월성원전,방폐장민간환경감시기구 WolSeong Nuclear Facility Envlronment & Safely Monitoring Committee

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환경방사선/능 분석절차

환경방사선

  • 감시기구는 이동형 방사선량률 측정 차량을 이용하여 원전 주변지역과 경주시내권 지역의 방사선 영향을 확인하고 있다. 이를 통해 월성원자력발전소 및 중·저준위방사성폐기물처분장 가동으로 인해 지역에 방사선 영향과 비상시 그 지역에서 방사선량률을 측정하여 주민 피폭 방지와 주변 환경오염 방지에 기여하고 있다. 또한 방재 훈련 시 감시기구의 역할에 따라 현장에 투입되어 훈련에 참여하고 있다.
  • 이동형 선량률 측정시스템은 지리정보시스템을 기반으로 CDMA 통신과 위성위치 추적시스템을 이용하여 차량 이동 중에 실시간으로 공간 방사선량률을 측정하고, 동시에 감시센터에 있는 메인 서버로 전송하는 장치이다. 검출기는 3×3인치 Nal(TI) Scintillator이며, 측정범위는 1 μR/h∼3 mR/h이다.
    이동형방사선량률 시스템 : 중앙관제시스템(감시센터) - CDMA 방식(차량위치, DATA)실시간감시 센터에 전송 - GIS (지리정보시스템)을 기반, GPS (위치추적시스템) 장착 이동형방사선량률 시스템 사진 [ 이동형방사선량률 시스템 ]
  • 측정결과(평상시)
    양북, 감포읍사무소, 전촌교, 대본리, 봉길터널, 나아리, 양남면사무소, 월성원전본부, 방폐장, 양북정수장, 양북 측정결과(0~20μR/h) / 양북, 토함산터널, 불국사역, 박물관, 터미널, 경주역, 시청, 엑스포공원, 토함산터널, 양북 측정결과(0~20μR/h) / 2016년도 1분기 기준 [ 2016년 1분기 공간선량률 측정 결과 : (A)원전 주변 지역, (B)경주 시내권 ]

환경방사능

  • 감시기구는 산업통상자원부의 원전·방사성폐기물처분시설 민간환경감시기구 운영지침에 따라 월성원자력발전소 부지 내·외의 육상 및 해상의 각종 시료를 조사대상으로 환경방사능 분석을 실시하고 있다. 또한 월성원자력발전소 및 중·저준위방사성폐기물처분장 운영으로 인한 영향을 받지 않는 지점을 비교지점으로 선정하여 부지 내·외부의 분석 결과를 상호 비교 평가하고 있다.
  • 환경방사능 분석 절차 시료채취 → 전처리 → 계측 → 분석 → 평가
    • 시료채취 : 환경방사능의 준위를 파악함에 있어서 시료의 채취는 측정·분석 못지않게 중요하며 주변 환경을 대표할 수 있는 대표성이 있어야한다. 또한, 채취 시 방사성핵종에 따라 화학적, 물리적, 생물학적 반응에 의한 손실이 적어야 하며 측정대상의 목적에 따라 채취방법을 달리하는 등 신중을 기해야 한다. 채취 후에는 시료명, 채취지점, 채취자, 채취일시, 시료량 등을 기록한다.
      • 시료채취
      • 시료채취
      • 시료채취
      • 시료채취
      [ 시료채취 ]
    • 전처리 : 전처리는 채취한 시료를 분석 목적에 맞게 계측시료의 형태로 만드는 일련의 과정을 말하며 분쇄, 건조 및 방사 화학적 분리과정을 포함한다. 또한 검출기의 교정 선원과 동일한 기하학적 구조로 만들어 오차를 최대한 감소시키도록 한다.
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      해수 감마핵종 분석 시료 전처리 과정 [ 해수 감마핵종 분석 시료 전처리 과정 ] 감마핵종 분석 시료 전처리 사진감마핵종 분석 시료 전처리 사진 [ 감마핵종 분석 시료 전처리 사진 ]
      • 감마선 방출 핵종의 경우 증발, 건조, 회화, AMP/MnO2 공침법등의 전처리 과정을 거쳐 시료를 균일화한다. 특히, 해수의 경우 극미량의 방사성물질이 존재하므로 AMP/MnO2 공침법을 이용한 전처리과정을 거친 후 방사능을 측정한다.
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      삼중수소 시료 전처리 과정 [ 삼중수소 시료 전처리 과정 ] 삼중수소 시료 전처리 사진삼중수소 시료 전처리 사진 [ 삼중수소 시료 전처리 사진 ]
      • 삼중수소는 투과력이 비교적 약한 베타선을 방출하는 핵종으로서 외부피폭은 무시할 수 있지만 경구 및 피부를 통해 인체 내부로 흡수가 용이하여 내부 피폭으로 인한 방사선 장해를 줄 수 있다. 삼중수소는 물과 화학적 성질이 같기 때문에 물시료에 포함된 유기물 및 불순물을 제거하는 전처리 과정을 통해 분석의 정확성과 신뢰성을 높이고 있다.
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      스트론튬(90Sr) 시료 전처리 절차 [ 스트론튬(90Sr) 시료 전처리 절차 ]
      • 스트론튬(90Sr)은 물리적 반감기가 비교적 길고(28년) 인체 조직의 뼈에 침착하는 핵종이므로 인체에 영향을 고려할 때 가장 주목하는 핵종의 하나이다. 스트론튬(90Sr)은 방사화학 전처리 중 발연질산법과 밀킹을 이용하고 있다.
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      전베타 시료 전처리 절차 [ 전베타 시료 전처리 절차 ] 전베타 시료 전처리 관련 사진 [ 전베타 시료 전처리 관련 사진 ]
      • 환경에 존재하는 개략적인 초기 방사능 준위 측정에 사용되며 신속하고 간편하며 적은 시료량 등의 장점이 있으며 시료를 플란쳇에 증발, 건조하는 전처리과정을 이용한다.
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      알파핵종 시료 전처리 과정 [ 알파핵종 시료 전처리 과정 ] 알파핵종 시료 전처리 관련 사진 [ 알파핵종 시료 전처리 관련 사진 ]
      • 알파입자는 그 비정이 매우 짧기 때문에 계측용 시료의 두께가 두꺼우면 시료의 매질 내에서 자체 흡수에 의해 알파입자를 계측할 수 없게 된다. 따라서 방사화학적 처리 중 이온교환수지법을 통해 분리된 알파핵종을 매우 얇은 전착판으로 만들어서 알파 분광 계측기로 측정한다.
    • 계측/분석 : 전처리 과정을 거친 시료의 방사성원소와 그것이 들어있는 양을 결정하는 절차를 계측/분석이라 하며 어떤 방사선을 이용하는 가에 따라 알파분석, 베타분석, 감마분석으로 나누어진다. 감시센터 내에 방사능 계측장비인 감마핵종 분석기,액체섬광계수기, 저준위 알파·베타 계측기, 알파핵종분석기가 설치되어있으며 각 장비별로 방사능 측정에 있어 높은 신뢰도 유지와 최적화가 되어 있다.
      감마 핵종분석펼치기접기
      감마핵종 분석 절차 [ 감마핵종 분석 절차 ] 감마핵종 분석 장비 사진 [ 감마핵종 분석 장비 사진 ]
      • 감마핵종은 반도체 검출기(HPGe)를 기반으로 한 감마분석시스템으로 이용하여 방사능을 분석한다. 감마분석시스템을 이용하여 분석하기 위해서는 표준선원을 이용한 검출기 교정이 되어있어야 핵종판별과 농도산출이 가능하다.
      삼중수소 방사능 분석펼치기접기
      계측원리와 분석흐름도 [ 계측원리와 분석흐름도 ] 삼중수소 방사능 분석 장비 사진 [ 삼중수소 방사능 분석 장비 사진 ]
      • 삼중수소는 평균에너지가 5.7keV, 최대에너지가 18keV인 투과력이 약한 에너지의 베타선 방출핵종이며 환경중의 삼중수소는 대부분 산소와 반응하여 물(HTO) 형태로 존재한다. 삼중수소 시료는 형광물질(방사선에너지가 빛 에너지로 전환되는 물질)과 혼합하여 액체섬광계수기를 이용하여 분석한다.
      전베타/스트론튬(90Sr) 방사능 분석펼치기접기
      측정대상과 계측원리 [ 측정대상과 계측원리 ] 전베타/스트론튬(90Sr) 방사능 분석 장비 사진 [ 전베타/스트론튬(90Sr) 방사능 분석 장비 사진 ]
      • 저준위 알파/베타계수기는 시료검출기(sample detector), 보조 검출기(guard detector), 증폭기, 역동시회로 등으로 구성되어 있다. 베타입자(하전입자)는 기체검출기의 매질(P-10가스)을 통과할 때 방사선과 P-10가스(아르곤90%+메탄10%)와의 상호작용을 일으켜 에너지를 전달하게 된다. 이 에너지를 전기적 신호로 바꾸어 계측한다. 스트론튬(90Sr)과 전베타 측정 시 저준위 알파/베타계수기를 이용하여 분석한다.
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      분석흐름도 [ 분석흐름도 ] 알파핵종 분석 장비 사진 [ 알파핵종 분석 장비 사진 ]
      • 이온교환수지법을 통해 계측 가능한 시료 형태 추출한 시료는 알파 스펙트럼 분석기를 이용하여 환경중 우라늄, 플루토늄, 라듐 등의 알파선 방출 핵종을 분석 한다. 공기 중에서도 알파 입자의 에너지 손실이 일어나므로 알파입자의 계측은 대부분 진공 상태에서 진행된다.
    • 평가/자료관리 : 환경방사능 분석값에 대한 절차상의 문제, 신뢰도, 정확도 등을 확인 후 주민들이 받는 피폭선량을 평가한다.
      선량영향평가 방법(섭취량 기준)펼치기접기
      선량영향평가 방법(섭취량 기준) 관련 사진선량영향평가 방법(섭취량 기준) 관련 사진
      선량영향평가 방법 수식
      • 수식 : 핵종 i 함유 음식 섭취에 따르는 유효선량(mSv/yr)
      • 수식 : 섭취물에 대한 핵종 i의 농도(Bq/kg)
      • 수식 : 핵종 i의 선량환산계수(성인, ICRP 119근거)
      • 수식 : 섭취물의 최대 개인 섭취량(성인)