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액체섬광계수기를 이용한 토양 중 226Ra 분석 방법 연구
Study of the determination of 226Ra in soil using liquid scintillation counter
분석과학 / Analytical Science and Technology, (P)1225-0163; (E)2288-8985
2016, v.29 no.2, pp.65-72
https://doi.org/10.5806/AST.2016.29.2.65
(한국원자력연구원 환경방사능평가실)
(한국원자력연구원)
(한국원자력연구원)
(한국원자력연구원)
(한국원자력연구원)
(한국원자력연구원)
(한국원자력연구원)
정윤희,
김현철,
정근호,
&
강문자.
(2016). 액체섬광계수기를 이용한 토양 중 226Ra 분석 방법 연구. 분석과학, 29(2), 65-72, https://doi.org/10.5806/AST.2016.29.2.65
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초록
액체섬광계수기(Liquid Scintillation Counter, LSC)를 이용한 토양 중 226Ra 분석 방법에 대해 연구하였다. 용융법으로 토양에서 Ra을 추출하고, Ba(Ra)SO4로 침전시켜 방해핵종과 Ra을 분리하였다. Ba(Ra)SO4를 산에 녹을 수 있는 Ba(Ra)CO3로 변환시키고, 라돈 가스를 포집할 수 있는 소수성 섬광용액과 혼합한 다음, LSC로 분석하였다. 226Ra과 90Sr 표준시료를 이용하여 최적의 PSA(Pulse shape analysis, 파형분석) 준위를 설정하였다. FOM(Figure of merit, 성능지수)이 최대이고 알파선 중첩정도가 최소로 나타나는 PSA 80을 최적값으로 결정하였다. Glass vial을 사용했을 때 계측 효율은 243±2% 이다. 본 연구에서 개발한 분석법은 IAEA-312, IAEA-314, IAEA-315를 이용하여 그 신뢰도를 평가를 하였다. 회수율은 60~82% 이며, 측정값과 참고값과의 상대편의가 10 % 이내였다. 최소검출농도는 토양 1 g, 바탕 계수율 0.02 cpm일 때, 회수율 70 %, 계측시간 30 분을 기준으로 2.1 Bq kg−1 이다.
- keywords
- radium-226, soil, radon emanation, liquid scintillation counter, PSA
Abstract
This study presented an analytical method for detecting radium in soils using a liquid scintillation counter (LSC). The isotope 226Ra was extracted from soil using the fusion method and then separated from interfering radionuclides using the precipitation method. Radium was coprecipitated as sulfate salts with barium (Ba) and then converted into Ba(Ra)CO3, which is soluble in an acidic solution. The isotope 222Rn, the decay progeny of 226Ra, was trapped in a water immiscible cocktail and analyzed by LSC. The pulse shape analysis (PSA) level was estimated using 90Sr and 226Ra standard solutions. The figure of merit was the highest at PSA 80, while the alpha spillover was the lowest at PSA 80. The counting efficiency was 243 ± 2% in a glass vial. This analytical method was verified with International Atomic Energy Agency (IAEA) reference materials, including IAEA-312, IAEA-314, and IAEA-315. The recovery ranged from 60–82%, while the relative bias between the measured value and the recommended value was less than 10%. The minimum detectable activity was 2.1 Bq kg−1 with dry mass 1 g, the background count rate of 0.02 cpm, the recovery rate of 70% and counting time of 30 min.
- keywords
- radium-226, soil, radon emanation, liquid scintillation counter, PSA
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