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전베타 분석

개요

불안정한 핵은 전자(베타입자)와 중성미자를 방출하고, 질량수에는 변함이 없는 베타붕괴를 한다. 베타붕괴에서 방출된 베타입자는 일반적으로 β로 표기하고 +전기를 띤 양전자(positron) 또는 -전기를 띤 전자(electron)로 구분된다. 베타붕괴 시 중성미자가 반드시 방출되기 때문에 베타입자는 연속적인 에너지만을 가지며, 붕괴되는 핵의 특성에 따라 베타입자의 에너지는 0에서 어떤 특정 최대값 사이의 운동에너지 값을 갖는다.

저준위 알파/베타 계수기

  • 저준위 알파/베타계수기는 시료검출기(sample detector), 보조 검출기(guard detector), 증폭기, 역동시회로 등으로 구성되어 있다.
  • 베타입자(하전입자)는 기체검출기의 매질(P-10가스)을 통과할 때 방사선과 P-10가스(아르곤90%+메탄10%)와의 상호작용을 일으켜 에너지를 전달하게 된다. 낮은 이온화 에너지를 가진 가스원자(아르곤)들은 이온쌍을 형성하게 되고, 형성된 이온쌍은 기체검출기 안의 정전기장의 인력으로 이온쌍의 분리가 일어나며, 이 이온화된 입자는 전극에 수집되어 전기적 신호로 바뀌게 된다.
    • 방사능물질
    • 입사방사선
    • 가스분자를 이온화 시킴
    • 이온화된 양이온과 전자는 정전기적 인력에 의해서 분리가 일어남
    • 전자는 양극 도선으로 이동
    • 인가전압이 클 경우 전자는 가속되어 강한 운동에너지를 가지고 가스원자와 충돌
    • 2차 전자가 발생
    • 2차 전자가 가속되면서 전자사태가 일어남
    • 축전기 양극쪽에 음전하가 집적되고 저항(R)에서 전압강하가 생김
    • 펄스형태의 신호가 발생
    저준위 알파/베타 계수기 사진
  • 본 계측기는 많은 양의 시료를 자동으로 측정 할 수 있으며, 자동 시료 교환기는 보통 100개의 시료를 이동시켜 측정할 수 있다. 또한, 컴퓨터 자체에서 P-10가스를 감시 조절할 수 있으며, P-10가스는 높은 압력(300 psi)의 기체 실린더에서 공급되고, 기체의 압력은 보통 10±1 psi에서 사용한다. 만일 기체의 압력이 5psi 이하가 되면 시스템에 손상시킬 수 있으므로 주의해야 한다.
  • 검출기의 입사창은 80mg/cm2 일반적이며 계측기에 사용되는 planchet은 1/4"와 1/8"가 있다. 검출기의 동작전압은 1,340~1,440V DC 이다.

해수 전처리

  • 1
    계측용 planchet의 무게를 잰후 기록을 한다.
  • 2
    비커에 시료액 10 mL를 정확히 잰 후, 시료를 planchet에서 건조시킨다. (planchet 벽에 뭍지 않도록 조심한다.)
  • 3
    시료를 모두 건조시켰다면, 비커도 깨끗이 세척한 후 planchet에 합한다.
  • 4
    아세톤이나 증류수 또는 에틸알콜로 녹여서 planchet에 시료가 균일하게 퍼지게 한 다음, 적외선 등 아래에서 서서히 증발 건고시킨다.
  • 5
    완전히 건고시키고, 10분간 방냉 한 후 무게를 잰다.
  • 6
    저준위 알파/베타 계수기를 이용하여 계측한다.

빗물 전처리

  • 1
    사용하고자 하는 비커의 영점을 잰후, 시료액 500 mL를 정확히 담아낸다.
  • 2
    이 비커를 hot-plate(가열기)에 올려 놓고 5~10 mL가 될 때까지 증발 농축시킨다.
  • 3
    건조시킬 planchet의 무게를 잰후 기록을 한다.
  • 4
    계측용 planchet를 적외선 등 아래에 놓고 시료 전액을 피펫을 사용하여 건조한다.
  • 5
    비커와 피펫을 소량의 증류수로 세척한 후 planchet에 합한다.
  • 6
    planchet는 적외선 등 아래에서 20 cm의 거리를 유지하여 완전 건조시킨후 무게를 잰다.
  • 7
    저준위 알파/베타 계수기를 이용하여 계측한다.