방사능 측정

절대측정법
표준선원등의 측정과 같은 다른 측정의 도움없이 측정된 계수율만을 가지고
고려가능한 보정인자들로 보정하여 직접 방사능을 구하는 방법

정입체각법
직접 방사선의 계수율을 측정하여, 다음과 같이 보정인자들로 보정하여 직접 방사능을 구함.

A = n/(ηGf_sf_bf_af_wε)

η : 붕괴당 방사선 방출확률
G : 기하학적 검출효율 : 검출기 입사창 반경 및 선원과 검출기사이의 거리,선원 모양등에 영향받음, (1-cosθ)/2
f_s : 선원에서의 자기 흡수 보정인자
f_b : 지지체등의 후방산란 보정인자^[각주:1]
f_a : 선원과 검출기 사이의 경로에서의 흡수,산란 보정인자
f_w : 검출기의 입사창에서의 흡수,산란 보정인자
ε : 검출기의 고유검출효율

동시계수법
두 종류의 방사선을 방출하는 핵종의 방사능을 동시계수회로를 이용하여 측정하는 방법.
검출효율에 무관하게 방사능을 구할 수 있다.

2π,4π계수법
점선원을 둘러싸고 있는 구 표면 면적을 다 커버하는 형태의 검출기의 경우 4π계수법이며 반구의 경우 2π계수법.
주로 시료를 계수관내에 삽입하여 구성한다.
특히 β선의 경우, 후방산란으로 인한 측정치 과대평가를 피하기 위해 4π계수법을 주로 사용하며,
α선의 경우엔  2π계수법을 사용한다.

β선의 후방산란

β선은 전자로서 질량이 매우 작아 흡수체의 두께에 따라 여러번 산란하여
다시 검출기의 입사창으로 들어올 수 있다.
원래 계수보다 더 많은 계수를 유발한다.
전혀 후방산란이 일어나지 않는 극한의 두께와 유한두께에 대한
측정치의 증가 비율을 후방산란계수라고 한다.
후방산란계수은 지지체의 두께 및 물질의 원자번호에 의해 바뀜.

f_b ∝ Z²(1-(c/v)²)/v²

c : 빛의 속도
v : β입자 속도
Z : 지지체의 원자번호 

준직접측정법 (Near direct method)
방사능을 직접 측정하지 않고, 방사능으로부터 유도되는 다른 물리량을 측정하여
이를 바탕으로 방사능을 계산하는 방법.

동위원소 존재비(f)를 아는 시료의 질량(w)측정법
측정하려는 핵종의 존재비와 붕괴상수를 알고 
현재 측정할 시료의 질량을 측정하여 방사능을 산출.
A = λN = λ fwNa/M

N : 방사능핵종의 원자수
Na: 아보가드로 수
M : 방사능핵종의 원자질량
w : 시료의 질량
f : 동위원소 존재비 

열량측정법
방사선이 물질에 흡수되어 발생한 열량을 측정하여,방사능 산출.
붕괴당 발생시키는 에너지를 알아야 한다.
A = Q /(Wt)

W : 1붕괴당 발생,흡수되어 열량으로 바뀌는 에너지
Q : 발생한 열량.
t : 방사선 에너지 흡수 시간

손실전하측정법
발생하는 방사선이 하전입자인 경우 이용됨.
방출되는 하전입자 만큼 손실된 전하량을 측정하여 방사능 산출

생성자료 이용법

상대측정법
방사능을 알고 있는 표준선원과 측정하고자 하는 선원을
동일조건(혹은 가능한 근사조건)에서 측정하여
해당 계수율을 비교하여 선원의 방사능을 측정.

액체섬광계수법

시료의 제조가 용이하며, 거의 모든 핵종의 분석이 가능함.
낮은 E의 β선을 방출하는 ¹⁴C, ¹³¹I등에 측정에 절대적이며
α선이나 중고준위의 β선 측정에 이용됨.
기하학적 효율이 1에 가깝고, 선원의 자기흡수나 선원과 검출기 간 혹은 검출기 입사창에서
발생하는 손실을 거의 무시할 수 있다.
계수효율이 일반적으로 우수함.(단 투과성이 높은 γ선의 경유, 효율이 떨어짐.)
단, 섬광체 용액의 혼합비 등에 의해 탁도가 높아져 발생하는 color quenching이나
섬광체 용액에 포함된 불순물에 의해 발생하는 chemical quenching,
용매에 녹지않은 침전물 및 vial재질의 굴절등으로 인한 physical quenching 들로 인해
계수효율이 저하될 수 있으므로 이에 대한 보정을 해줄 필요가 있다.
에너지 선택능력도 있음.

1. 후방산란이 일어나지 않는 극한의 두께와 유한두께에 대한 측정치의 증가 비율 [본문으로]