Abstract
Dose rate conversion factor was calculated to estimate the absorbed effective annual doses for soils for the beta-rays and gamma-rays, which were emitted from $^{238,235}U$, $^{232}Th$, and $^{40}K$ isotopes. The most recent data of the emitted energies per decay, half-lifes, and branching ratios, which were obtained from National Nuclear Data Center, were used. When this factor and the effective annual doses for the beta-rays and the gamma-rays of natural radioisotopes were compared with those of Aitken, these of $^{238}U$, $^{232}Th$ and $^{40}K$ are estimated to have good agreements but a large difference is shown in this for $^{235}U$. Through the calculations of effective annual doses by using these factor and the measurements of gamma-ray spectra for soils, which were extracted from prehistoric remains (Mansuri) on Osong, Chungchengbuk-do, The annual effective doses were obtained to be 3.8~5.9 mGy/yr. Also, when these doses including decay elements upper Rn were compared with those on all isotopes, the differences within 9~30 % were obtained. The analysis method of the annual effective doses for the beta-rays and the gamma-rays of the natural isotopes of soils was established by this dose rate conversion factor.
자연계에 존재하는 $^{238}U$, $^{235}U$, $^{232}Th$ 그리고 $^{40}K$의 감마선과 베타선에 대해 토양의 흡수선량을 평가하기 위한 유효 흡수선량 환산인자를 계산하였다. 이 때 감마선과 베타선에 대한 붕괴당 에너지, 반감기, 분기율등의 핵자료들은 National Nuclear Data Center (NNDC)의 최근 자료들을 이용하였다. 본 연구에서 계산한 흡수선량 인자 및 이를 이용하여 얻은 $^{238}U$, $^{232}Th$ 그리고 $^{40}K$의 베타선과 감마선에 유효흡수선량은 1998년 Aitken의 결과와 비교적 잘 일치하였지만, $^{235}U$의 경우는 많은 차이가 있음을 확인하였다. 한국 충북 청원군 오성에 있는 선사유적지(만수리) 내의 토양에 대해 고 분해능 감마선 분광 분석 장치(HP Ge 검출기)로 지각 방사선의 감마선 스펙트럼을 측정하고, 계산된 유효 흡수선량 환산인자를 이용하여 연간방사선량을 평가하였는데, 연간방사선량이 3.8~5.9 mGy/year으로 평가되었다. 또한 Rn 이하의 붕괴 핵종을 포함하여 연간방사선량을 평가하는 경우와, 이를 포함하지 않고 연간방사선량을 평가하는 경우는 9~30 % 차이를 나타내었다. 이 흡수선량 환산인자로 토양에 존재하는 자연 방사성 동위원소들의 베타선과 감마선에 대한 유효 흡수선량 평가법이 확립하였다.
