자연확산, 혹은 퍼프를 통해 셀 내부로 유입된 라돈 및 자손핵종으로부터 막출되는 알파입자와 ZnS 가 반응하여 파생되는 섬광 (빛) 을 광전증 배관을 통해 증폭시켜 측정하는 방법으로 라돈 농도를 측정하는 기계인데, 매우 전문적인 방식, 그리고 전문적인 장비라 일반인들이 흔히 볼 수는 없는 장비이기도 합니다.
아래는 WHO 의 라돈 핸드북에 명시되어 있는 LSC 의 정의와 원리를 일부 발췌하였습니다.
Liquid scintillation counting (LSC) is the most sensitive
and widely used method to measure radon in water. The
popularity of liquid scintillation for radon analysis is due to
several factors including the excellent accuracy and
precision of the method, the low level of detection, the
limited need for sample preparation. The ability to rapidly
measure a large number of samples, and the ability of the
counter to change samples while unattended. The LSC
technique quantifies the activity of radon and decay
products from the rate of photons emitted from the
scintillation fluid [16, 21]. Limitations of the LSC
technique include the initial start-up cost to purchase the
counter and the need to perform the analyses in a
laboratory. a delay of about 3 hours to establish radioactive
equilibrium between radon and its decay products.
Depending on the counting time, a detection limit below 1
BqL-1 can be achieved.
섬광 셀, 전류 또는 펄스 이온화의 챔버, 혹은 고체 실리콘등의
다양한 유형의 센서를 사용하는 현재 상용되고 있는 CRM 에는 여러 유형이 있습니다.
CRM 은 작은 펌프를 사용하여 공기를 수집하고 분석을 합니다.
그리고 그 공기가 센서 챔버로 확상되도록 합니다.
모든 CRM 은 전기 회로가 있고, 보고서와 종종
시간이 오래 걸리는 기록들을 처리하고, 그것을 이용해
특정 기간에 축척된 라돈 농도를 측정합니다.
다양한 유형들에 따라 각각 특장접들이 있구요.
상대적으로 낮은 농도의 라돈을 측정할 경우에는
당연히 조금 더 많은 양의 공기를 모아야 합니다.
그리고 샘플러 등을 통해 더 작은 부피로 농축하는 과정이
더 정확한 계산을 위해는 꼭 필요합니다.
사전 농축 과정은 활성탄 트랩을 통과하는 액체 질소를
공기가 통과하면서 이루어집니다.
이 온도에서 라돈은 석탄 안에서 보관되고,
이 석탄은 챔버 내에서 가열 된 다음
결박된 라돈의 상태로 방출됩니다. 그 다음 이 밀봉된 섬광 셀이나
이온화 챔버를 사용하는 챔버 안에서
데이터가 수집되고 위에서 설명한 방법데로 농도를 측정합니다.
LSC (Liquid Scintillation Counting) 는 물 속 라돈 치수를 측정하기 위해
가장 널리 사용되고 있고 가장 민감한 방법의 측정기 입니다.
이 LSC 의 인기는, 라돈 분석에 대한 우수한 정확도와 정밀도의 방식,
그리고 낮은 농도에서에서도 측정이 가능한 점, 그리고 샘플 준비에 있어서
필요요건이 제한적이기도 할 것입니다.
이 기계는 다수의 샘플을 측정할 수 있는 기능과
무인 상태에서 샘플을 변경할 수 있는 기능도 있습니다.
LSC 기법은, 섬광 유체에서 방출되는 광자의 비율로부터 라돈과,
라돈 붕괴의 생성물질들의 활성을 정량화합니다.
LSC 기법에 한계가 있다면, 카운터 구입비용의 초기 비용이 비싸고,
실험실에서 분석을 수행해야 하는 전문가가 각각 필요합니다.
이 기계는 3시간 내외로 라돈과 그 붕괴 생성물 사이의 균형들이 이루어지고,
카운팅 시간에 따라 1BqL-1 미만의 검출량에서도 라돈 농도를 측정할 수 있습니다.
(Source: WHO Radon Handbook, 번역: (주)바티에)
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