KR101997126B1 - Radioactivity detector - Google Patents

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장미
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임교선
정근호
강문자
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한국원자력연구원
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Abstract

본 발명에 따른 방사능 측정장치는, 방사능 미립자를 내부에 배치된 여과지에 포집하는 포집부; 및 상기 포집부에 일체형으로 설치되어, 포집된 위치에서 상기 방사능 미립자의 방사선을 실시간으로 측정하는 검출부;를 포함한다.A radiation measuring apparatus according to the present invention includes: a collecting unit for collecting radioactive fine particles on a filter paper disposed therein; And a detector installed integrally with the collecting part and measuring the radiation of the radioactive fine particles at a collected position in real time.

Description

방사능 측정장치{RADIOACTIVITY DETECTOR}RADIOACTIVITY DETECTOR [0001]

본 발명은 방사능 측정장치로서, 공기 중 방사성 미립자의 방사능을 측정하는 방사능 측정장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a radiation measuring apparatus, and more particularly, to a radiation measuring apparatus for measuring the radiation of radioactive particles in air.

원자력시설의 정상운영뿐만 아니라 사고시 배출된 방사성 핵종들은 공기 중 미립자의 형태로 확산되어 대기를 오염시키게 되며, 시간이 지남에 따라 방사성 낙진으로 지표면 등에 침적하게 된다.
In addition to the normal operation of nuclear facilities, radionuclides emitted in the event of accidents spread in the form of airborne particulates, polluting the atmosphere, and become deposited on the ground surface with radioactive fallout over time.

일반적으로 공기 중 방사능농도를 구하기 위해서는 먼저, 연속채취장치를 이용하여 공기 중 방사능 미립자를 여과지에 채취한다.Generally, in order to obtain the radioactivity concentration in the air, the radioactive fine particles in the air are collected in the filter paper by using the continuous sampling device.

원자력시설의 정상운영 감시를 위해서는 설정된 감시포스트에 연속채취장치를 고정 설치하여 운영하며, 사고시 대응을 위해서는 감시포스트뿐만 아니라 사고지역 또는 주변 거주지역 등 필요한 곳곳에 연속채취장치를 설치한다.In order to monitor the normal operation of the nuclear facilities, a continuous collection device is fixedly installed and operated on the set monitoring posts. In order to cope with accidents, continuous collection devices should be installed in necessary places such as the accident area or surrounding area as well as the monitoring posts.

그리고 채취된 공기 중 방사능 미립자에 대한 방사능 분석을 위해서는 채취된 여과지를 일반 방사능분석실로 가져와 그 농도를 분석하고 있다.
In order to analyze the radioactivity of the radioactive particles in the collected air, the collected filter paper is taken to the general radioactivity analysis room and its concentration is analyzed.

상술된 바와 같이 방사능 미립자의 채취(포집)과 방사선 측정이 서로 다른 장치로 서로 다른 위치에서 이루어지고, 시료 채취에서부터 방사능분석실로 가져와 분석하기까지의 긴 시간간격이 발생함으로써, 사고현장의 실시간 방사능농도를 알 수 없음에 따라 효율적인 방사능방재가 어려운 실정이다.As described above, the collection of radioactive fine particles and the measurement of the radiation are performed at different positions with different apparatuses, and a long time interval from the sampling to the analysis and analysis takes place, thereby realizing the real-time radioactivity concentration It is difficult to efficiently dispose of radioactive materials.

또한, 일정한 시간마다 현장을 직접 방문하여 채취된 여과지를 꺼내고 새로운 여과지로 교체해야하는 번거로움이 있고, 무엇보다도 사고시 방재요원이 현장에 직접 나가 공기 중 미립자 연속채취장치를 주기적으로 운영해야 하는데, 이는 필연적으로 방사선 피폭 등의 위험에 노출될 수 있는 문제점이 있다.
In addition, it is troublesome to visit the site on a regular basis and take out the collected filter paper and replace it with a new filter paper. Above all, in case of an accident, the disaster prevention personnel must directly go to the site and periodically operate the continuous collection device for airborne particulates. There is a problem in that it may be exposed to risks such as radiation exposure.

일본 공개특허공보 제1955-198856호Japanese Patent Application Laid-Open No. 1955-198856

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 방사능 미립자의 포집과 방사선 측정이 동시에 이루어질 수 있는 방사능 측정장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
It is an object of the present invention to provide a radioactivity measuring device capable of collecting radioactive fine particles and measuring radiation simultaneously.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 방사능 측정장치는, 방사능 미립자를 내부에 배치된 여과지에 포집하는 포집부; 및 상기 포집부에 일체형으로 설치되어, 포집된 위치에서 상기 방사능 미립자의 방사선을 실시간으로 측정하는 검출부;를 포함하며, 상기 포집부는, 상기 방사능 미립자가 통과되는 복수 개의 인입홀이 형성된 콜리메이터;를 구비하며, 외부의 방사능 미립자로부터 방출되는 방사선이 상기 인입홀을 통해 상기 검출부 측으로 입사 시, 상기 인입홀에서 산란되면서 입사되도록 상기 인입홀이 절곡지게 형성되어, 외부의 방사능 미립자로부터 방출되는 방사선이 상기 인입홀을 통해 상기 검출부 측으로 비산란되어 입사하는 것을 차단하도록 구성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring radioactivity, comprising: a collecting unit collecting radioactive fine particles in a filter paper disposed therein; And a detector provided in one piece with the collecting part and measuring in real time the radiation of the radioactive fine particles at a collected position, wherein the collecting part includes a collimator having a plurality of inlet holes through which the radioactive fine particles are passed Wherein the inlet hole is bent so that the radiation emitted from the external radioactive fine particles is incident on the detection portion side when scattered in the inlet hole when the radiation is incident on the detection portion side through the inlet hole, Scattered toward the detection unit side through the hole and blocked from entering.

본 발명에 따른 방사능 측정장치는, 포집부와 검출부가 일체형 구조를 취함으로써, 현장에서 공기 중 방사능 미립자가 포집부의 여과지에 채취됨과 동시에 이러한 방사능 미립자로부터의 방사능농도를 실시간으로 분석할 수 있다.In the radiation measuring apparatus according to the present invention, the collecting part and the detecting part have an integrated structure, so that the radioactive fine particles in the air can be collected on the filter paper of the collecting part in the field and the radioactivity concentration from the radioactive fine particles can be analyzed in real time.

아울러, 본 발명에 따른 방사능 측정장치는 콜리메이터의 인입홀이 절곡지게 형성됨으로써, 외부의 방사선이 검출부 측으로 산란되어 입사됨에 따라, 포집부와 일체형으로 구성된 검출부에서 실시간으로 정확한 방사선 측정결과를 얻을 수 있다.In addition, since the inlet hole of the collimator is bent so that external radiation is scattered and incident on the detection unit side, the radiation measurement apparatus according to the present invention can obtain accurate radiation measurement results in real time in a detection unit integrated with the collection unit .

나아가, 본 발명에 따른 방사능 측정장치는 이동대차에 설치되어 이동형 구조를 취하고 원격으로 제어되도록 구성됨으로써, 이동의 편의성으로 사고현장 부근의 바람장 등 기상변화에 따라 포집부와 검출부를 적재적소에 배치될 수 있도록 하여 효과적인 방사능방재가 이루어질 수 있다.
Further, the radiation measuring apparatus according to the present invention is configured to be installed in a mobile truck and take a mobile structure and be controlled remotely, so that the collecting unit and the detecting unit are appropriately placed in accordance with the weather change of the wind field near the accident site So that effective radiation disaster prevention can be achieved.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 방사능 측정장치에서 포집부와 검출부를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 방사능 측정장치에서 커버가 탈거된 것을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 방사능 측정장치를 나타낸 종단면도이다.
도 5는 도 4의 방사능 측정장치를 나타낸 개략도이다.
도 6은 도 5의 방사능 측정장치에서 여과지에 공기 중의 방사능 미립자가 포집된 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 에너지 대비 방산선 계수율을 나타낸 그래프이다.
도 8은 도 1 및 도 2의 포집부 또는 검출부가 이동대차에 설치된 것을 나타낸 개략도이다.1 and 2 are perspective views showing a collecting part and a detecting part in a radiation measuring apparatus according to the present invention.
3 is a perspective view showing the cover removed from the radiation measuring apparatus of FIG.
4 is a longitudinal sectional view showing the radiation measuring apparatus of FIG.
Fig. 5 is a schematic view showing the radiation measuring apparatus of Fig. 4;
FIG. 6 is a view showing that the radioactive fine particles in the air are trapped in the filter paper in the radiation measuring apparatus of FIG. 5;
7 is a graph showing the energy-to-energy line counting rate.
Fig. 8 is a schematic view showing that the collecting part or the detecting part of Fig. 1 and Fig. 2 is installed on a moving car.

이하, 본 발명의 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 도면부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail. In the drawings, like reference numerals are used to refer to like elements throughout the drawings, even if they are shown on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 방사능 측정장치에서 포집부와 검출부를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 방사능 측정장치에서 커버가 탈거된 것을 나타낸 사시도이다.FIG. 1 and FIG. 2 are perspective views showing a collecting part and a detecting part in a radiation measuring apparatus according to the present invention, and FIG. 3 is a perspective view showing a cover removed in the radiation measuring apparatus of FIG.

또한, 도 4는 도 3의 방사능 측정장치를 나타낸 종단면도이고, 도 5는 도 4의 방사능 측정장치를 나타낸 개략도이며, 도 6은 도 5의 방사능 측정장치에서 여과지에 공기 중의 방사능 미립자가 포집된 것을 나타낸 도면이다.Fig. 4 is a longitudinal sectional view showing the radiation measuring apparatus of Fig. 3, Fig. 5 is a schematic view of the radiation measuring apparatus of Fig. 4, and Fig. 6 is a schematic view of the radiation measuring apparatus of Fig. Fig.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 방사능 측정장치는 포집부(100)와 검출부(200)를 포함한다.Referring to the drawings, a radiation measuring apparatus according to the present invention includes a collecting unit 100 and a detecting unit 200.

여기에서, 상기 포집부(100)는 공기 중의 방사능 미립자를 내부에 배치되는 여과지(140)에 포집하며, 상기 검출부(200)는 방사능 미립자의 방사선을 측정한다.Here, the collecting unit 100 collects the radioactive fine particles in the air in the filter paper 140 disposed therein, and the detecting unit 200 measures the radiation of the radioactive fine particles.

이때, 상기 검출부(200)는 포집된 위치에서 방사능 미립자의 방사선을 실시간으로 측정하도록, 포집부(100)에 일체형으로 설치된다.At this time, the detector 200 is integrally installed in the collecting unit 100 to measure the radiation of the radioactive fine particles at the collected position in real time.

즉, 상기 검출부(200)는 포집부(100)와 별도로 독립적인 구성되는 것이 아니라, 포집부(100)에 설치되어 일체형 구조로서 포집부(100)가 위치되는 곳에서 함께 위치되어, 방사능 미립자가 포집부(100)에 의해 포집됨과 동시에, 다시 말해 실시간으로 방사선을 측정한다.That is, the detection unit 200 is not provided separately from the collecting unit 100, but is integrally provided at the collecting unit 100, and is positioned together with the collecting unit 100 where the radioactive fine particles Is captured by the collecting unit 100, that is, the radiation is measured in real time.

이를 위해, 상기 검출부(200)는 여과지(140)를 사이에 두고 포집부(100)의 반대 측에 배치되는데, 포집부(100)에 의해 포집된 방사능 미립자로부터의 방출되는 방사선을 여과지(140)를 사이에 두고 포집부(100)의 반대 측에서 실시간으로 측정하게 된다.
The detection unit 200 is disposed on the opposite side of the collecting unit 100 with the filter paper 140 interposed therebetween. The radiation emitted from the radioactive fine particles collected by the collecting unit 100 passes through the filter paper 140, In real time on the opposite side of the collecting unit 100. [

이와 같이 상기 검출부(200)는 포집부(100)에 설치되어 일체형 구조를 취함으로써, 현장에서 공기 중 방사능 미립자가 포집부(100)의 여과지(140)에 채취됨과 동시에 이러한 방사능 미립자로부터의 방사능농도를 실시간으로 분석할 수 있다.Thus, the detection unit 200 is installed in the collecting unit 100 to have an integral structure, so that the radioactive fine particles in the air are collected in the filter paper 140 of the collecting unit 100 at the site, and the radioactivity concentration from the radioactive fine particles Can be analyzed in real time.

즉, 기존에는 여과지를 이용한 채취장치에서 방사능 미립자를 채취한 후 여과지를 방사선 검출장치로 이동시켜 방사능농도를 분석하는 원리(선채취 후분석)를 취하였는데, 본 발명에 따른 방사능 측정장치는 이와 다르게 여과지(140)에 의한 공기 중 방사능 미립자의 채취와 해당 여과지(140)의 방사능분석을 같은 위치에서 동시에 할 수 있도록 구성된다.That is, the principle of extracting radioactive fine particles from a collecting apparatus using a filter paper and then analyzing the radioactivity concentration by moving the filter paper to a radiation detecting apparatus has been taken (analysis after preliminary sampling). However, It is possible to simultaneously collect the radioactive fine particles in the air by the filter paper 140 and analyze the radioactivity of the filter paper 140 at the same position.

다시 말해, 기존과 같은 선 공기 포집, 후 방사능 분석 개념이 아니라, 포집과 동시에 방사능분석이 이루어짐으로써, 현장에서의 공기 중 방사능농도 축적경향을 실시간으로 파악할 수 있으며, 이는 상황별 방재 대처에 대한 효율성을 극대화할 수 있는데, 구체적으로 방사성 핵종의 시간 변화량을 실시간으로 파악할 수 있기 때문에 시간의 촉박을 다투는 방사능방재의 초기 단계에서 아주 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.
In other words, it is possible to understand in real time the tendency of accumulation of radioactive concentration in the air in the field by analyzing the radioactivity analysis at the same time as the capture of the prior air, In particular, it can be used very usefully in the early stage of radioactive disasters contesting the shortage of time because it can grasp the time variation of radionuclides in real time.

그러면, 여기에서 포집부(100)의 구체적인 구조에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, the specific structure of the collecting unit 100 will be described.

상기 포집부(100)는 콜리메이터(110), 완충부(120), 공기펌프(130), 여과지(140), 및 구동유닛(150)을 구비할 수 있다.The collecting unit 100 may include a collimator 110, a cushioning unit 120, an air pump 130, a filter paper 140, and a driving unit 150.

먼저, 상기 콜리메이터(110)는 방사능 미립자가 통과되는 복수 개의 인입홀(110a)이 형성된다.First, the collimator 110 has a plurality of inlet holes 110a through which the radioactive fine particles pass.

또한, 상기 완충부(120)는 콜리메이터(110)에 연결되며, 복수 개의 인입홀(110a)과 연통된 챔버(120a)가 형성된다.The buffer part 120 is connected to the collimator 110 and a chamber 120a communicating with the plurality of inlet holes 110a is formed.

아울러, 상기 공기펌프(130)는 챔버(120a)와 연통되게 완충부(120)에 연결된다. 참고로, 도면부호 120c는 완충부(120)에서 공기펌프(130)와 연결되는 연결단이다.In addition, the air pump 130 is connected to the buffer 120 so as to communicate with the chamber 120a. Reference numeral 120c denotes a connecting end connected to the air pump 130 in the buffer part 120. [

그리고, 상기 여과지(140)는 콜리메이터(110)와 완충부(120) 사이에 형성된 양측 슬릿(120b)을 통해 챔버(120a)를 연속적으로 통과하여 이동되며, 콜리메이터(110)의 인입홀(110a)을 통해 인입된 방사능 미립자가 포집된다.The filter paper 140 is continuously passed through the chamber 120a through both side slits 120b formed between the collimator 110 and the buffer part 120 and passes through the inlet hole 110a of the collimator 110, The collected radioactive fine particles are collected.

이에 더하여, 상기 구동유닛(150)은 여과지(140)를 콜리메이터(110)의 일측에서 권출하고 타측에서 권취하도록 구성됨에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이 여과지(140)에서 방사능 미립자가 포집된 부분은 챔버(120a) 내에서 외부로 빠져나오며, 여과지(140)에서 새로운 부분이 챔버(120a) 내로 이동되어 배치된다. 참고로, 상기 구동유닛(150)은 여과지(140)가 감겨있는 권취롤러(151), 권출롤러(152), 및 상기 권출롤러(152)를 회전시키는 구동모터(153)를 구비한다.6, the driving unit 150 is configured to wind the filter paper 140 from one side of the collimator 110 and to wind the filter paper 140 from the other side, Out of the chamber 120a, and a new portion of the filter paper 140 is moved into the chamber 120a. The drive unit 150 includes a take-up roller 151 around which the filter paper 140 is wound, a take-up roller 152 and a drive motor 153 for rotating the take-up roller 152.

이와 같이 포집부(100)가 구성되어, 공기펌프(130)의 작동에 따라 외부의 공기가 콜리메이터(110)의 인입홀(110a)을 통해 흡입됨으로써, 외부의 공기 중 방사능 미립자가 여과지(140)에 포집된다.The external air is sucked through the inlet hole 110a of the collimator 110 according to the operation of the air pump 130 so that the radioactive fine particles in the outside air are sucked into the filter paper 140, .

참고로, 상기 슬릿(120b)은 여과지(140)만이 통과하는 크기를 지니며, 더욱 바람직하게는 슬릿(120b)을 통한 공기의 유동을 차단하도록 에어커튼(미도시)이 슬릿(120b)의 입구와 출구 각각에 구성될 수 있다.
The slit 120b has a size allowing only the filter paper 140 to pass therethrough and more preferably an air curtain (not shown) is provided at the inlet of the slit 120b to block the flow of air through the slit 120b. And the outlet, respectively.

본 발명에 따른 방사능 측정장치는 상술된 포집부(100)에 있어서, 상기 콜리메이터(110)의 인입홀(110a)이 절곡지게 형성된 것을 주요 구성적 특징으로 한다.The radiation measuring apparatus according to the present invention is characterized in that, in the collecting unit 100, the inlet hole 110a of the collimator 110 is formed to be bent.

이와 같이 상기 콜리메이터(110)는 인입홀(110a)이 절곡지게 형성됨으로써, 외부의 방사선이 검출부(200) 측으로 산란되어 입사되도록 한다.As described above, the collimator 110 is formed by bending the inlet hole 110a, so that external radiation is scattered toward the detection unit 200 to be incident thereon.

즉, 상기 콜리메이터(110)의 인입홀(110a)은 외부의 방사선이 콜리메이터(110)와 충돌없이 바로 검출부(200)로 입사할 수 없는 구조를 취한다.That is, the entrance hole 110a of the collimator 110 has a structure in which external radiation can not enter the detection unit 200 directly without colliding with the collimator 110.

다시 말해, 상기 콜리메이터(110)의 인입홀(110a)은 콜리메이터(110)와의 충돌로 인하여 산란되어 에너지가 감소된 산란 방사선만이 들어올 수 있도록 하고, 비산란 방사선은 절대 들어오지 못하도록 꺾인 구조를 가진다.
In other words, the inlet hole 110a of the collimator 110 has a structure in which only the scattered radiation that has been scattered due to the collision with the collimator 110 is allowed to enter, and the scattered radiation is never received.

그러면, 여기에서 검출부(200) 측으로 산란 방사선만이 입사하도록 콜리메이터(110)의 인입홀(110a)이 형성되는 이유에 대해 살펴보기로 한다.Here, the reason why the entrance hole 110a of the collimator 110 is formed so that only the scattering radiation enters into the detector 200 will be described.

일반적으로 공기 중 방사능 미립자의 방사능농도를 측정하기 위해서는 펌프와 여과지(140)를 이용하여 공기 중 방사능 미립자를 포집한 후, 해당 여과지(140)로부터 방출되는 방사선을 측정하여 공기 중 방사능 미립자의 방사능(Bq, 베크렐)을 구하며, 이를 공기포집량으로 나누어 방사능농도를 구한다.Generally, in order to measure the radioactive concentration of radioactive fine particles in the air, the radioactive fine particles in the air are collected using a pump and a filter paper 140, and the radiation emitted from the filter paper 140 is measured to determine the radioactivity Bq, becquerel), and this is divided by the amount of air trapped to determine the radioactivity concentration.

검출부(200)에서 측정되는 방사선은 산란(collided)과 비산란(uncollided) 방사선으로 구성된다. 공기 중 방사능 미립자와 관련하여 예를 들면, 비산란방사선은 방사성을 띄는 공기 중 방사능 미립자로부터 방출된 방사선이 직접 검출부(200)로 들어오는 경우(에너지 감소 없이)이며, 산란방사선은 공기 중 방사능 미립자로부터 방출된 방사선이 검출부(200) 외부의 물질(공기, 콜리메이터(110), 완충부(120)분, 차폐가이드 등)과 충돌하여 그 에너지가 감소된 후 검출부(200)로 들어오는 경우에 해당한다.
The radiation measured by the detector 200 is composed of collided and uncollided radiation. With respect to the radioactive particles in the air, for example, the non-scattering radiation is generated when the radiation emitted from the radioactive fine particles in the radioactive air directly enters the detection unit 200 (without energy reduction), and the scattered radiation is emitted from the radioactive fine particles in the air The emitted radiation is collided with a substance (air, collimator 110, buffer 120, shielding guide, etc.) outside the detection unit 200, the energy is reduced, and then enters the detection unit 200.

도 7을 참조하면, 1461 keV 에너지 부근의 피크에 있어서 빨간 실선 윗부분은 1461 keV 방사선이 외부 물질과 산란 없이 검출부(200)로 들어와 기록된 비산란방사선에 해당하는 부분이다.Referring to FIG. 7, in the peak near the 1461 keV energy, the upper portion of the red solid line corresponds to the non-scattering radiation recorded in the detector 200 without the external substance and scattering.

또한, 빨간 실선 아랫부분은 1461 keV보다 큰 방사선들이 외부물질에 산란되어 에너지가 감소된 후 검출부(200)로 들어와 기록된 산란방사선에 해당한다.Also, the lower solid line of red corresponds to the scattered radiation recorded in the detector 200 after the radiation having a magnitude larger than 1461 keV is scattered to the external material and the energy is reduced.

이로부터 1461 keV의 방사선을 방출하는 K-40 방사성 핵종의 방사능농도를 결정하기 위해서는 빨간 실선 윗부분인 비산란방사선에 의한 계수값(계수율, count rate)을 이용한다.
To determine the radioactivity concentration of the K-40 radionuclide emitting 1461 keV from it, we use the count rate (counting rate) by the non-scattering radiation above the red solid line.

그런데, 만약 콜리메이터(110)의 인입홀(110a)이 직선형 구조인 경우 검출부(200)로 들어올 수 있는 방사선은 아래와 같이 크게 4가지로 분류된다.However, if the entrance hole 110a of the collimator 110 has a linear structure, the radiation that can enter the detection unit 200 is classified into four types as follows.

① 장치 외부의 공기 중 방사능 미립자로부터 방출되어 콜리메이터(110)의 인입홀(110a)을 통과하는 비산란방사선(1) non-scattering radiation emitted from the radioactive fine particles in the air outside the apparatus and passing through the inlet hole 110a of the collimator 110

② 장치 외부의 공기 중 방사능 미립자로부터 방출되어 콜리메이터(110)의 인입홀(110a)을 통과하는 도중 콜리메이터(110)와 충돌한 산란방사선(2) scattering radiation that collides with the collimator 110 during the passage through the inlet hole 110a of the collimator 110, which is emitted from the radioactive fine particles in the air outside the apparatus,

③ 장치 내부의 여과지(140)에 포집된 공기 중 방사능 미립자로부터 방출되어 검출기로 직접 들어오는 비산란방사선(3) non-scattering radiation emitted from the radioactive fine particles in the air trapped in the filtering paper (140)

④ 장치 내부의 여과지(140)에 포집된 공기 중 방사능 미립자로부터 방출되어 장치 내부의 구조물과 충돌한 후 검출기로 직접 들어오는 산란방사선
(4) scattered radiation emitted from the radioactive fine particles in the air trapped in the filter paper (140) inside the apparatus, coming into direct contact with the detector after colliding with the structure inside the apparatus

위의 4가지 방사선 중에서 공기 중 방사능 미립자의 방사능농도 측정에서 유효한 것은 ③이다.Among the above four radiations, ③ is effective in measuring the radioactivity concentration of airborne radioactive particles.

그런데, 콜리메이터(110)의 인입홀(110a)이 직선형 구조인 경우 콜리메이터(110)의 인입홀(110a)을 통해 ①과 ②가 검출부(200)로 들어올 수 있기에, 여과지(140)에 포집된 공기 중 방사능 미립자의 방사능농도를 측정하기 위해서는 도 7에서 빨간 실선 윗부분에 기여할 수 있는 ①을 반드시 제거되어야 하며, 이에 따라 본 발명에 따른 방사능 측정장치는 외부의 방사선이 검출부(200) 측으로 산란되어 입사되도록 콜리메이터(110)의 인입홀(110a)이 이중으로 꺽인 구조로 형성된다.If the inlet hole 110a of the collimator 110 has a straight structure, since the first and second inlet holes 110a of the collimator 110 can enter the detection unit 200, the air trapped in the filter paper 140 In order to measure the radioactivity concentration of the radioactive fine particles, it is necessary to remove (1) which can contribute to the upper part of the red solid line in FIG. 7, so that the radiation measuring apparatus according to the present invention can prevent the external radiation from scattering toward the detection unit 200 The inlet hole 110a of the collimator 110 is formed in a double-folded structure.

참고로, 상기 콜리메이터(110)의 인입홀(110a)은 외부의 방사선이 검출부(200) 측으로 산란되어 입사되도록 직경, 길이 및 각도가 적절히 계산되어 설계되는데, 이때 인입홀(110a)의 직경, 길이 및 각도의 선정은 콜리메이터(110)의 재질, 특히 밀도와 상관이 있으며, MCNP 코드를 이용한 몬테칼로 방법으로 계산되어 최적의 구조를 취할 수 있다. 나아가 바람직하게, 상기 콜리메이터(110)의 인입홀(110a)은 외부로부터 검출기로 입사하는 산란 방사선의 영향을 줄이기 위한 설계구조를 취한다.
The inlet hole 110a of the collimator 110 is designed such that the diameter, length, and angle of the external radiation are scattered toward the detector 200. The diameter, length, and angle of the inlet hole 110a, And the angle are correlated with the material of the collimator 110, particularly the density, and can be calculated by the Monte Carlo method using the MCNP code, so that the optimal structure can be obtained. Further, preferably, the inlet hole 110a of the collimator 110 has a design structure for reducing the influence of scattering radiation incident from the outside to the detector.

그리고, 상기 챔버(120a)에는 제1 플라스틱패널(121)과 제2 플라스틱패널(122)이 서로 이격되어 장착된다.In the chamber 120a, the first plastic panel 121 and the second plastic panel 122 are mounted apart from each other.

상기 제1 플라스틱패널(121)은 여과지(140) 측에 배치되는데 콜리메이터(110)의 인입홀(110a)과 대응되는 통과홀(121a)이 형성된다. 아울러, 상기 제2 플라스틱패널(122)은 검출부(200) 측에 배치되는데 밀폐구조로서 검출부(200)에 공기가 유입되지 않도록 한다.The first plastic panel 121 is disposed on the filter paper 140 side and a through hole 121a corresponding to the inlet hole 110a of the collimator 110 is formed. In addition, the second plastic panel 122 is disposed on the side of the detection unit 200, so that air is not introduced into the detection unit 200 as a closed structure.

외부로부터의 산란 방사선은 현장에서 방사능을 측정할 때 그 측정 가능범위를 제한할 수도 있는 중요한 인자가 되기 때문에, 검출부(200) 측으로 입사되는 산란 방사선의 영향을 줄이기 위해 저밀도의 제1 플라스틱패널(121)과 제2 플라스틱패널(122)이 설치된다.
Since the scattering radiation from the outside is an important factor that may limit the measurable range when measuring the radiation in the field, in order to reduce the influence of scattering radiation incident on the detector 200 side, a low density first plastic panel 121 And a second plastic panel 122 are installed.

그리고, 상기 검출부(200)는 측부를 감싸는 차폐부재(210)에 의해 완충부(120)와 연결되는데, 이에 의해 외부의 방사선이 콜리메이터(110)의 인입홀(110a)이 아닌 다른 부분을 통해 검출부(200)로 들어오는 것을 차단한다.The detection unit 200 is connected to the cushioning unit 120 by a shielding member 210 surrounding the side portion so that external radiation is transmitted through a portion other than the inlet hole 110a of the collimator 110, (200).

참고로, 상기 검출부(200)는 에너지스펙트럼 측정이 가능한 Nal(Tl) 및 LaBr3 검출기 등이 활용되며, 이러한 검출기는 핵종별 방사능을 계산할 수 있다. 또한, 감마선에 의한 총계수율만을 측정하고자 하는 경우에는 에너지스펙트럼 없이 오직 계수만을 측정하는 원통형 GM 및 전리함 등이 활용될 수 있다.
For reference, the detection unit 200 utilizes Nal (Tl) and LaBr3 detectors capable of energy spectrum measurement, and such a detector can calculate the nuclear type radioactivity. In addition, when only the total yield by gamma rays is measured, cylindrical GM and ionizer which measure only the coefficient without energy spectrum can be utilized.

한편, 본 발명에 따른 방사능 측정장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 포집부(100) 또는 검출부(200)에 설치된 커버(300)를 더 포함할 수 있다.1 and 2, the radiation measuring apparatus according to the present invention may further include a cover 300 installed in the collecting unit 100 or the detecting unit 200, as shown in FIGS.

상기 커버(300)는 포집부(100)와 검출부(200)의 상방향 및 측방향과 함께 포집부(100)의 상방향 전측을 커버(300)링함으로써, 포집부(100)와 검출부(200)에 빗물의 침투를 막을 수 있고, 이러한 강우뿐만 아니라 섬광형 검출기를 검출부(200)로서 활용 시에는 햇빛을 차단함으로써, 온도변화에 의한 시스템 불안전성을 줄일 수 있다.The cover 300 covers the upper side of the collecting part 100 with the cover 300 along with the upward and side directions of the collecting part 100 and the detecting part 200 so that the collecting part 100 and the detecting part 200 In addition, when the scintillation detector is used as the detection unit 200 as well as the rainfall, sunlight is shut off, thereby reducing the system instability due to the temperature change.

참고로, 상기 커버(300)는 포집부(100) 또는 검출부(200)에 브라켓(310)으로 연결설치될 수 있다.
For reference, the cover 300 may be connected to the collecting unit 100 or the detecting unit 200 through a bracket 310.

그리고, 본 발명에 따른 방사능 측정장치는 이동대차(400), 컨트롤러(500), 송수신부(600) 및 지피에스(700)를 더 포함할 수 있다.The radiation measuring apparatus according to the present invention may further include a mobile carriage 400, a controller 500, a transceiver 600, and a GPS receiver 700.

여기에서, 상기 이동대차(400)는 포집부(100) 또는 검출부(200)가 설치된다. 이러한 이동대차(400)는 이동의 편의성으로 사고현장 부근의 바람장 등 기상변화에 따라 포집부(100)와 검출부(200)를 적재적소에 배치될 수 있도록 하여 효과적인 방사능방재가 이루어질 수 있다.Here, the moving carriage 400 is provided with a collecting unit 100 or a detecting unit 200. The moving bogie (400) can be disposed at a suitable place so that the collecting unit (100) and the detecting unit (200) can be disposed in accordance with the change of weather conditions such as the wind field near the accident site.

이때, 상기 이동대차(400)에는 포집부(100) 또는 검출부(200)와 연결되어 포집부(100)와 검출부(200)가 상하방향으로 회전가능하도록 하고, 컨트롤러(500)와 전기적으로 연계된 구동부재가 장착될 수 있다. 이러한 구동부재에 의하여 포집부(100)에 대한 빗물의 침투를 최소화하고 사고현장에서 바람방향에 따른 최대의 포집효율을 얻을 수 있다. 참고로, 상기 구동부재는 이동대차(400)에 회동되게 연결되고 자체적으로 신축되는 구조를 가진다.At this time, the moving truck 400 is connected to the collecting unit 100 or the detecting unit 200 so that the collecting unit 100 and the detecting unit 200 can be rotated in the vertical direction, A driving member can be mounted. This driving member minimizes the infiltration of rainwater into the collecting part 100, and it is possible to obtain the maximum collecting efficiency along the wind direction at the accident site. For reference, the driving member is rotatably connected to the moving carriage 400 and has a structure of self-expanding and contracting.

또한, 상기 컨트롤러(500)는 이동대차(400)에 장착된다.In addition, the controller 500 is mounted on the moving carriage 400.

아울러, 상기 송수신부(600)는 검출부(200)와 전기적으로 연계되어 검출부(200)의 방사선 측정결과를 유선 또는 무선으로 상황실로 송신하고, 컨트롤러(500)에 제어값이 입력되도록 상황실로부터 제어값을 유선 또는 무선으로 수신한다.In addition, the transceiver 600 is electrically connected to the detector 200 to transmit the radiation measurement result of the detector 200 to the control room through a wired or wireless network, In a wired or wireless manner.

또한, 상기 지피에스(700)는 포집부(100)의 위치 및 측정시간을 알려주는 기능을 가진다.In addition, the fiber sheet 700 has a function of indicating the position of the collecting unit 100 and the measuring time.

이때, 상기 컨트롤러(500)는 포집부(100), 검출부(200), 이동대차(400), 송수신부(600), 및 지피에스(700)를 제어한다.At this time, the controller 500 controls the collecting unit 100, the detecting unit 200, the moving car 400, the transmitting / receiving unit 600, and the fiber-

이로 인하여, 여과지(140) 등의 교체를 위해 방재요원이 직접 현장을 방문하지 않고서도 원격으로 여과지(140)를 교체할 수 있으므로, 방재요원 방사선 피폭을 최소화하고 불필요한 시간낭비를 줄일 수 있는 등 시간 및 비용적인 측면에서 효과적인 방사능방재 절차를 구축할 수 있다.
As a result, since the filter paper 140 can be replaced remotely without having to visit the site directly for disaster prevention personnel to replace the filter paper 140, it is possible to minimize the radiation exposure of the disaster prevention agent and reduce unnecessary time waste, It is possible to establish effective radiation disaster prevention procedures in terms of cost and cost.

이에 더하여, 본 발명에 따른 방사능 측정장치는 배터리(810)와 태양광패널(820)을 더 포함할 수 있다.In addition, the radiation measuring apparatus according to the present invention may further include a battery 810 and a solar panel 820.

여기에서, 상기 배터리(810)는 이동대차(400)에 설치되어 이동대차(400)에 전기구동력을 제공한다. 상기 이동대차(400)가 평상 시에는 상시전원을 통해 전기를 공급받는데, 사고현장 등에서 전원공급 상실 시에는 배터리(810)를 통해 전기를 공급받아서 구동할 수 있다.Here, the battery 810 is installed on the moving carriage 400 to provide an electric driving force to the moving carriage 400. When the mobile truck 400 is normally powered, electricity is supplied through the power supply at all times, and when the power supply is lost at an accident site, electricity can be supplied through the battery 810 and driven.

또한, 상기 태양광패널(820)은 이동대차(400)에 설치되며, 태양광발전으로 배터리(810)를 충전하도록 배터리(810)와 전기적으로 연계된다.
The photovoltaic panel 820 is installed on the moving carriage 400 and is electrically connected to the battery 810 to charge the battery 810 by the photovoltaic power generation.

나아가, 본 발명에 따른 방사능 측정장치는 카메라(900)를 더 포함할 수 있는데, 이러한 카메라(900)는 이동대차(400)에 설치되어 사고현장의 영상 및 사진을 상황실로 전송하는 역할을 수행한다. 아울러, 상기 카메라(900)는 컨트롤러(500)와 전기적으로 연계되어 상황실에서 원격으로 조정될 수 있다.
Further, the radiation measuring apparatus according to the present invention may further include a camera 900. The camera 900 is installed in the moving bogie 400 and transmits images and pictures of the accident scene to the situation room . In addition, the camera 900 may be electrically connected to the controller 500 and remotely adjusted in the control room.

결과적으로, 본 발명에 따른 방사능 측정장치는 포집부(100)와 검출부(200)가 일체형 구조를 취함으로써, 현장에서 공기 중 방사능 미립자가 포집부(100)의 여과지(140)에 채취됨과 동시에 이러한 방사능 미립자로부터의 방사능농도를 실시간으로 분석할 수 있다.As a result, the radiation measuring apparatus according to the present invention has a structure in which the collecting unit 100 and the detecting unit 200 have an integrated structure, so that the radioactive fine particles in the air are collected in the filter paper 140 of the collecting unit 100, The radioactivity concentration from the radioactive fine particles can be analyzed in real time.

아울러, 본 발명에 따른 방사능 측정장치는 콜리메이터(110)의 인입홀(110a)이 절곡지게 형성됨으로써, 외부의 방사선이 검출부(200) 측으로 산란되어 입사됨에 따라, 포집부(100)와 일체형으로 구성된 검출부(200)에서 실시간으로 정확한 방사선 측정결과를 얻을 수 있다.The radiation measuring apparatus according to the present invention is characterized in that the inlet hole 110a of the collimator 110 is formed so as to be bent so that external radiation is scattered toward the detection unit 200 and incident thereon, Accurate radiation measurement results can be obtained in real time in the detection unit 200. [

나아가, 본 발명에 따른 방사능 측정장치는 이동대차(400)에 설치되어 이동형 구조를 취하고 원격으로 제어되도록 구성됨으로써, 이동의 편의성으로 사고현장 부근의 바람장 등 기상변화에 따라 포집부(100)와 검출부(200)를 적재적소에 배치될 수 있도록 하여 효과적인 방사능방재가 이루어질 수 있다.
Further, the radiation measuring apparatus according to the present invention is configured to be installed in the mobile truck 400 to take a mobile structure and be controlled remotely, so that the collecting unit 100 and the air conditioner The detection unit 200 can be disposed in a proper place so that effective radiation disaster prevention can be achieved.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.

100 : 포집부 110 : 콜리메이터
110a : 인입홀 120 : 완충부
120a : 챔버 120b : 슬릿
121 : 제1 플라스틱패널 121a : 통과홀
122 : 제2 플라스틱패널 130 : 공기펌프
140 : 여과지 150 : 구동유닛
200 : 검출부 210 : 차폐부재
300 : 커버 400 : 이동대차
410 : 구동부재 500 : 컨트롤러
600 : 송수신부 700 : 지피에스
810 : 배터리 820 : 태양광패널
900 : 카메라100: collecting part 110: collimator
110a: Inlet hole 120: Buffer
120a: chamber 120b: slit
121: first plastic panel 121a: through hole
122: second plastic panel 130: air pump
140: filter paper 150: drive unit
200: detecting part 210: shielding member
300: cover 400: moving carriage
410: driving member 500: controller
600: Transmitting / receiving unit 700:
810: Battery 820: Solar panel
900: camera

Claims (11)

방사능 미립자를 내부에 배치된 여과지에 포집하는 포집부; 및
상기 포집부에 일체형으로 설치되어, 포집된 위치에서 상기 방사능 미립자의 방사선을 실시간으로 측정하는 검출부;를 포함하며,
상기 포집부는,
상기 방사능 미립자가 통과되는 복수 개의 인입홀이 형성된 콜리메이터;를 구비하며,
외부의 방사능 미립자로부터 방출되는 방사선이 상기 인입홀을 통해 상기 검출부 측으로 입사 시, 상기 인입홀에서 산란되면서 입사되도록 상기 인입홀이 절곡지게 형성되어, 외부의 방사능 미립자로부터 방출되는 방사선이 상기 인입홀을 통해 상기 검출부 측으로 비산란되어 입사하는 것을 차단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 방사능 측정장치.
A collecting unit for collecting the radioactive fine particles on the filter paper disposed therein; And
And a detector which is provided integrally with the collecting part and measures the radiation of the radioactive fine particles at a collected position in real time,
The collecting unit collects,
And a collimator having a plurality of inlet holes through which the radioactive fine particles pass,
Wherein the radiation hole is bent so that the radiation emitted from the external radiation fine particles is incident on the detection part side when scattered in the radiation hole when the radiation is incident on the detection part side through the radiation hole, Scattered toward the detection unit side and blocked by the detection unit.
제1항에 있어서,
상기 검출부는 상기 여과지를 사이에 두고 상기 포집부의 반대 측에 배치된 것을 특징으로 하는 방사능 측정장치.
The method according to claim 1,
Wherein the detection unit is disposed on the opposite side of the collecting unit with the filter paper interposed therebetween.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 포집부는,
상기 콜리메이터에 연결되며, 복수 개의 상기 인입홀과 연통된 챔버가 형성된 완충부;
상기 챔버와 연통되게 상기 완충부에 연결된 공기펌프;
상기 콜리메이터와 완충부 사이에 형성된 양측 슬릿을 통해 상기 챔버를 연속적으로 통과하여 이동되며, 상기 콜리메이터의 인입홀을 통해 인입된 상기 방사능 미립자가 포집되는 상기 여과지; 및
상기 여과지를 상기 콜리메이터의 일측에서 권출하고 타측에서 권취하는 구동유닛;
을 더 구비하는 방사능 측정장치.
The method according to claim 1,
The collecting unit collects,
A buffer connected to the collimator and having a chamber communicating with the plurality of inlet holes;
An air pump connected to the buffer to communicate with the chamber;
The filter paper being continuously passed through the chamber through both side slits formed between the collimator and the buffer to collect the radioactive fine particles drawn through the inlet hole of the collimator; And
A driving unit for drawing the filter paper from one side of the collimator and winding the filter paper from the other side;
Further comprising:
제4항에 있어서,
상기 챔버에는, 상기 여과지 측에 상기 인입홀과 대응되는 통과홀이 형성된 제1 플라스틱패널이 장착되고, 상기 검출부 측에 상기 검출부를 밀폐하도록 제2 플라스틱패널이 장착된 것을 특징으로 방사능 측정장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the chamber is provided with a first plastic panel having a through hole corresponding to the inlet hole formed on the filter paper side and a second plastic panel mounted on the side of the detector to seal the detection portion.
제4항에 있어서,
상기 검출부는 측부를 감싸는 차폐부재에 의해 상기 완충부와 연결된 것을 특징으로 하는 방사능 측정장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the detection part is connected to the buffer part by a shielding member surrounding the side part.
제1항에 있어서,
상기 포집부와 검출부의 상방향 및 측방향과 함께 상기 포집부 상방향의 전측을 커버링하도록, 상기 포집부 또는 검출부에 설치된 커버;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사능 측정장치.
The method according to claim 1,
A cover provided on the collecting part or the detecting part so as to cover the front side of the collecting part with the upward and side directions of the collecting part and the detecting part;
Further comprising a radiation detector for detecting the radiation.
제1항, 제2항, 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 포집부 또는 검출부가 설치된 이동대차;
상기 이동대차에 장착된 컨트롤러;
상기 검출부와 전기적으로 연계되어 상기 검출부의 방사선 측정결과를 유선 또는 무선으로 송신하고, 상기 컨트롤러에 제어값이 입력되도록 상기 제어값을 유선 또는 무선으로 수신하는 송수신부; 및
상기 포집부의 위치 및 측정시간을 알려주는 지피에스;를 더 포함하며,
상기 컨트롤러는 상기 포집부, 검출부, 이동대차, 송수신부, 및 지피에스를 제어하는 것을 특징으로 하는 방사능 측정장치.
8. The method according to any one of claims 1, 2, and 4 to 7,
A moving truck provided with the collecting unit or the detecting unit;
A controller mounted on the moving truck;
A transmission / reception unit electrically connected to the detection unit and transmitting the radiation measurement result of the detection unit by wire or wireless, and receiving the control value by wire or wireless so that the control value is input to the controller; And
And a position sensor for detecting a position and a measuring time of the collecting part,
Wherein the controller controls the collecting unit, the detecting unit, the moving carriage, the transmitting and receiving unit, and the fiber sheet.
제8항에 있어서,
상기 이동대차에는 상기 포집부 또는 검출부와 연결되어 상기 포집부와 검출부가 상하방향으로 회전가능하도록 하고, 상기 컨트롤러와 전기적으로 연계된 구동회전부재가 장착된 것을 특징으로 하는 방사능 측정장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the moving truck is equipped with a drive rotating member connected to the collecting unit or the detecting unit so that the collecting unit and the detecting unit are rotatable in the vertical direction and electrically connected to the controller.
제8항에 있어서,
상기 이동대차에 설치된 배터리; 및
상기 이동대차에 설치되며, 태양광발전으로 상기 배터리를 충전하도록 상기 배터리와 전기적으로 연계된 태양광패널;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사능 측정장치.
9. The method of claim 8,
A battery installed in the moving truck; And
A solar panel mounted on the moving truck and electrically connected to the battery to charge the battery with solar power;
Further comprising a radiation detector for detecting the radiation.
제8항에 있어서,
상기 이동대차에 설치되며, 상기 컨트롤러와 전기적으로 연계된 카메라;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사능 측정장치.
9. The method of claim 8,
A camera installed in the moving truck and electrically connected to the controller;
Further comprising a radiation detector for detecting the radiation.
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