The Fukushima NPP accident in 2011 and the increasing the NPP in China cause the anxiety of radiation exposure to public. The Electrical Personal Dosimeter(EPD) is too expensive to supply to public, so this paper suggest the cheaper EPD using the plastic scintillator and Silicon Photo-Multiplier(SiPM).
This paper confirmed the characteristics of the detector module coupled with the plastic scintillator and SiPM. The energy range of the detector module can find the gamma ray energy is from 195keV to 1.33MeV. And the experiments checked the number of digital count depends on decay chain, activity and distance of radiation source for evaluating the accuracy of radiation response. And there were 0.65% of standard deviation for operation reliability by resetting the power supply for reverse bias of detector module and operation bias of electronic circuit.
The other experiments used the reference radiation irradiation facility in the KHNP. The characteristics of EPD as reproducibility, dose rate linearity, dose linearity, angular response followed the EPD standard as IEC Standard, Ontario Hydro Standard and ANSI N13.11-1993.
From the experiments results, characteristics of detector module coupled with the plastic scintillator and SiPM operation are suitable for EPD. And it make the technical foundation of EPD supply in cheaper price.
2011년 후쿠시마에서 발생한 원전사고와 중국의 원전 증설 계획 발표는 우리나라 국민들에게 방사선 피폭에 대한 불안감을 가중 시켰다. 개인의 방사선 피폭을 확인할 수 있는 전자식 개인 선량계는 국내 구매 가격이 100만원 내외를 호가하여 일반 대중에의 보급을 위해서는 가격이 높은 실정이었다. 따라서 이전보다 저렴한 가격의 방사선 개인 선량계의 보급을 위해 본 연구를 통하여 플라스틱 섬광체와 실리콘 광증배 소자를 이용하여 보다 저렴하고 정확한 성능을 갖는 전자식 선량계의 개발을 진행하였다.
다양한 방사능 소스를 이용하여 플라스틱 섬광체와 실리콘 광전자 증배관을 결합한 방사선 검출기의 성능을 확인한 결과, 해당 검출기가 확인할 수 있는 감마선 에너지는 195keV부터 1.33MeV 까지임을 알 수 있었다. 또한 방사성 핵종과 방사능의 크기와 거리에 따라 개인 선량계의 방사선 검출이 정확한지를 확인하였다. 그리고 파워 리셋을 하였을 때 검출기에 인가하는 고전압이나 전자회로에 공급하는 전압에 변동이 생겨 검출기 동작에 편차가 있는 것을 확인한 결과 0.65%에 해당하는 매우 작은 오차만이 있음을 확인하였다. 그리고 한국수력원자력연구원이 보유한 기준 선량 조사 장치를 이용하여 반복성, 등가선량률의 선형성, 등가선량의 선형성, 방향 의존성이 모두 국제 기준에 부합함을 확인하였다. 이를 통하여 본 논문은 플라스틱 섬광체와 실리콘 광증배 소자를 이용한 전자식 개인 선량계의 동작 가능성과 정확성을 검증하였다. 그리고 기존의 개인 선량계 보다 훨씬 저렴한 가격으로 일반 대중에의 보급이 가능하도록 기술적 기반을 마련하였음을 확인하였다.
