방사선관리기술사_2023년도 4교시 6번

1차 풀이)

질량감쇠계수 때문에 남는 길이를 제거하기 위해 120 cm를 임의로 넣었음.

2차 풀이)

1차에서 가정이라기 보다 맘대로 넣은 120 cm에 대한 논리가 안풀려서 새로운 접근으로 2차 풀이를 해보았다.(아래 그림 참조)

문제는 철과 콘크리트의 두께의 합은 알지만, 각각의 두께를 구하기 위해 하나의 변수인 철의 두께로 정리하려고 해도, 지수에 변수가 위치하는 등 다양한 어려움이 존재했다.

3차 풀이)

이 문제를 단계별로 풀어보겠습니다.

1) 주어진 조건:
- 1.5 MeV 방사를 100% 방출하는 10 TBq의 점선원
- 2m 떨어진 지점의 선량률: 0.01 mSv/h
- 차폐체 두께: 60 cm
- 물질: 철과 콘크리트

2) Taylor 식을 이용:
B = Ae^(-α₁μx) + (1-A)e^(-α₂μx)

3) 계산 과정:
- 철: μ=0.0486 cm²/g, ρ=7.8 g/cm³
- 콘크리트: μ=0.0519 cm²/g, ρ=2.35 g/cm³

4) 차폐 계수 계산:
B = (21.3)e^(-0.054μx) + (1-21.3)e^(-0.025μx) (철)
B = (21.8)e^(-0.057μx) + (1-21.8)e^(0.005μx) (콘크리트)

두 물질의 차폐 효과를 비교했을 때, 철이 더 효과적인 차폐체로 보입니다. 밀도가 높고 질량감쇠계수도 비슷해서 더 얇은 두께로도 같은 차폐 효과를 낼 수 있기 때문입니다.