부산지역 해수시료의 전베타 방사능과 시료량의 상관관계 연구
- Abstract
- Environmental radioactivity has been studied steadily for decades. Therefore, the gross-beta radiation researches must be important to be studied enviornmental radiation. Until recently, the gross-beta research trend in Korea has been focused on radioactivity in surrounding environment. On the other hand, researches on gross-beta radiation that depends on the amount of sample volume have not been sufficient. Hence, related research is urgent and necessary. In this study, we investigate the strength changes in gross-beta activity monthly for seawater by changing its volume. Statistical analyses for the measured data confirmed that the gross-beta radiation increased with respect to the volume with a certain slope, as expected. Similar slopes were obtained when compared to the gross-beta activity of seawater samples from other regions in Busan. The correlation function thus obtained is expected to be useful for predicting gross-beta radioactivity in other seawater samples.
- Issued Date
- 2020
- Awarded Date
- 2020. 2
- Type
- Dissertation
- Publisher
- 부경대학교
- Affiliation
- 부경대학교 대학원
- Department
- 대학원 물리학과
- Advisor
- 남승일
- Table Of Contents
- 1. 서 론 1
1.1. 연구배경 및 필요성 1
1.2. 연구목적 및 내용 2
2.이론적 배경 3
2.1. 방사성 붕괴의 개념 3
2.2. 방사성 붕괴의 종류 4
2.2.1. 알파붕괴(Alpha decay) 4
2.2.2. 베타붕괴(Beta decay) 10
2.2.3. 감마붕괴(Gamma decay) 14
2.3. 방사성 붕괴의 수학적 분석 17
2.3.1. 붕괴하는 핵종 수의 시간적 변화 17
2.3.2. 연속붕괴하는 핵종 수의 시간적 변화 20
2.3.3. 방사평형(Radioactive equilibrium) 22
2.3.4. 자체흡수(Self absorption) 25
2.4. 방사성 붕괴의 통계적 분석 26
2.4.1. 통계의 기초개념 26
2.4.2. 이항분포 28
2.4.3. 가우스분포 29
2.4.4. 푸아송분포 33
2.4.5. 베이즈 통계학(Bayesian statistics) 35
2.4.6. 측정값의 결합 40
2.4.7. 통계의 신뢰구간 41
2.4.8. x^2-검정법 43
2.4.9. 비모수 통계 44
2.4.10. 검출하한 46
2.5. 데이터의 예측 51
2.5.1. 선형회귀법(Linear regression) 52
2.5.2. 선형릿지회귀(Linear ridge regression) 55
2.5.3. 베이지안 릿지(Bayesian ridge regression) 56
2.6. 자연에 존재하는 방사성 핵종 57
2.6.1. 기원에 따른 방사성 핵종의 분류 57
2.6.2. 해수에 포함된 방사성 핵종 61
2.7. 방사선의 계측방법 67
2.7.1. 기체 전리형 검출기의 구조 67
2.7.2. 기체 전리형 검출기의 전기적 특성 68
3. 실험방법 70
3.1. 계측장비 70
3.1.1. 검출기의 구성 71
3.1.2. 알파선과 베타선의 구분 71
3.2. 계측기의 교정 73
3.2.1. 최적 인가전압 설정 74
3.2.2. ROI(Region of Interest) 설정 75
3.2.3. Efficiency 측정(Sr+Y) 76
3.2.4. 백그라운드 측정 77
3.2.5. KCl 표준시료 효율 교정 78
3.3. 계측기 교정결과 79
3.3.1. 계측기 교정결과 (2019. 01.) 79
3.3.2. 계측기 교정결과 (2019. 07.) 82
3.4. 시료의 전베타 계측 85
3.4.1. 시료채취 지점 85
3.4.2. 전처리 과정 89
3.4.3. 전처리 후 측정 91
4. 실험결과 93
4.1. 수영만 4~8월별 계측결과 93
4.1.1. 4월 수영만 계측결과 94
4.1.2. 5월 수영만 계측결과 97
4.1.3. 6월 수영만 계측결과 100
4.1.4. 7월 수영만 계측결과 103
4.1.5. 8월 수영만 계측결과 106
4.1.6. 수영만 4~8월 종합 결과 109
4.1.7. 비모수 통계를 이용한 월별 상관관계 114
4.2. 영도 및 송정 비교지점 계측결과 115
4.2.1. 영도 자갈마당 계측결과 116
4.2.2. 송정 죽도공원 계측결과 119
4.3. 상관함수를 이용한 비교지점 결과 분석 122
4.3.1. x^2-피팅과 송정 및 영도 결과비교 123
4.3.2. 머신러닝 피팅과 송정 및 영도 결과비교 125
4.3.3. 비모수 통계를 이용한 결과 127
5. 결 론 128
참고문헌 129
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