방사성동위원소를 이용한 비파괴 검사 시 작업환경 내 공간선량률 평가

Evaluation of Spatial Dose Rate in Working Environment during Non-Destructive Testing using Radioactive Isotopes

비파괴 검사에 사용되는 방사선원은 투과력이 높고 주변 물질과의 충돌을 통해 산란선을 야기하며 이는 주변 공간선량 변화를 발생시킨다. 이에 본 연구는 몬테카를로 모의 모사를 활용하여 비파괴 검사 시 작업환경 내 선원별 공간선량 분포를 평가 및 분석하고자 하였다. 본 연구는 모의 모사 코드인 FLUKA를 활용하여 비파괴 검사에서 사용되는 60Co(3,700 GBq), 192Ir(1,850 GBq), 75Se(2,960 GBq) 선원을 모의모사하고, 산출된 선량률을 보건물리학회 자료와 비교하여 선원항의 신뢰성을 확보하였다. 이후 방사선안전시설(RT-room) 내 비파괴 검사를 설계하여 선원으로부터 거리에 따른 공간선량률을 평가하였다. 공간선량률 평가 결과, 75Se 선원이 정면 위치에서 가장 낮은 선량 분포를 보였으며, 60Co는 75Se에 비해 약 15배, 192Ir 보다 약 2배 높은 선량을 나타내었다. 또한 거리에 따른 공간선량 분포는 선원과의 거리가 증가할수록 거리 역자승 법칙에 따라 감소되는 경향을 나타내었다. 예외적으로 60Co, 192Ir, 75Se 선원 모두 2 m 지점 이내에서 선량이 다소 증가하는 것을 확인하였다. 방사성동위원소를 이용한 비파괴 검사 시 작업환경 내 피폭선량 관리를 위해 75Se 선원과 같은 낮은 에너지를 방출하는 선원의 사용과 작업 시 방사선안전시설 내 선원과의 거리를 4 m 이상으로 유지한다면, 방사선작업종사자의 피폭선량 최적화에 도움 될 것으로 판단된다. 추후 본 연구 결과를 토대로 비파괴 검사 시 방사선안전시설 내 종사자의 안전관리를 위한 보조자료로서 활용될 것으로 사료된다.

The radiation source used for non-destructive testing have permeability and cause a scattered radiation through collisions of surrounding materials, which causes changes in the surrounding spatial dose. Therefore, this study attempted to evaluate and analyze the distribution of spatial dose by source in the working environment during the non-destructive test using monte carlo simulation. In this study, Using FLUKA, a simulation code, simulates 60Co, 192Ir, and 75Se source used in non-destructive testing, The reliability of the source term was secured by comparing the calculated dose rate with the data of the Health and Physics Association. After that, a non-destructive test in the radiation safety facility(RT-room) was designed to evaluate the spatial dose according to the distance from the source. As a result of the spatial dose evaluation, 75Se source showed the lowest dose distribution in the frontal position and 60Co source showed a dose rate of about 15 times higher than that of 75Se and about 2 times higher than that of 192Ir. In addition, the spatial dose according to the distance tends to decrease according to the distance inverse square law as the distance from the source increases. Exceptionally, 60Co, 192Ir, and 75Se sources confirmed a slight increase within 2 m of position. Based on the results of this study, it is believed that it will be used as supplementary data for safety management of workers in radiation safety facilities during non-destructive testing using radioactive isotopes.