생수병에 물이 2/3이상 차있다고 생각해보겠습니다. 이때 위에 남은 공간에 물을 부었습니다. 그때 생수병 하단에 구멍을 뚫어보세요. 물이 나올 겁니다. 그럼 이때 새로 넣은 물이 이 구멍으로 나오기까지 얼마나 걸릴까요? 방법은 여러 방법이 있겠죠. 색소를 사용한다던가 물과 밀도가 비슷한 물질을 첨가하던가 말이죠. 즉, 구별이 가능한 물질이 유입되는 물과 섞일 필요가 있습니다. 이러한 이유로 방사성동위원소가 머무르는 시간을 파악하는데 사용될 수 있습니다.

방법?

방법은 제가 전에 소개한 tracer dilution과 비슷합니다. RI의 이용 : Tracer
Sampling한 방사성동위원소가 첨가된 물을 계측하고자 하는 탱크 같은 곳에 넣어주고 탱크의 물이 나오는 출구에 검출기를 설치합니다. 그리고 처음 넣어주었을 때부터 검출기에서 검출될 때까지의 시간을 기록합니다. 이렇게 여러 번 검출하다 보면 평균적으로 머무는 시간을 예상하게 됩니다.

Why?

그럼 왜 이 거주시간이라는 것이 궁금할까요?
산업에서 화학공정과정이 있을 때 이 화학공정의 성공 여부가 탱크 내부의 유체가 얼마나 효과적으로 교반 및 혼합이 되는가에 크게 의존한다고 합니다. 그래서 이 내부 유체들의 흐름을 분석하기 위해서 RDT(Residence time distribution)와 CFD(Computational fluid dynamics)를 이용해 분석한다고 합니다. 그렇기에 RDT에 충분한 정보를 제공하기 위해서는 방사성 동위원소를 활용한 거주시간 분석이 필요한 것이지요.

다른 산업에서의 이용

그리고 이와 비슷한 방식인 tracer로써 사용은 정말 많은 분야에서 사용이 됩니다. 전에 소개했듯이 누수나 누유를 감시하거나 바다의 흐름을 분석하거나 하는데 사용이 가능합니다.


“해당 포스팅에 사용한 이미지는 구글이미지임을 알립니다.”

“해당 포스팅은 스팀잇에서 작성한 글을 옮긴 포스팅입니다.


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방사성 동위원소는 크게 산업 분야, 의료분야, 연구 분야에 주로 사용이 됩니다.

산업 분야에서는 주로 tracer라는 이름으로 사용됩니다. Tracer는 추척자라는 말이 있죠. 즉, 감시 계측하는 용도로 주로 사용이 됩니다. 일단 소개합니다.

-누수∙누유 감시 (Leak Detection)
-성질이 같은 물질을 파이프를 통해 보낼 때 구별하고자 할 때 사용 (Pipeline Interfaces)
-강, 바다, 공기의 흐름을 추적하고자 할 때 사용 (Flow Patterns)
-유속을 측정하고자 할 때 사용 (Flow rate Measurement)
-화학반응의 과정을 추적하고자 할 때 사용 (Labeled Reagents)
-부피측정을 하고자 할 때 사용 (Tracer Dilution)
-코팅 물질 마모 정도 확인할 때 사용 (wear Analysis)
-혼합되는데 걸리는 시간 예측 (Mixing Time)
-탱크에 처음 주입된 물은 나가는 데 얼마나 걸릴지 예측 (Residence Times)
-주기적인 신호 받기 (Frequency Response)
-온도 확인 (Surface Temperature Measurements)
-대단위조사시설 (The Multi-purpose Radiation Processing Facilities)
-비파괴 검사(Nondestructive Inspection)


이외에도 사용 분야가 많이 있겠지만 여기까지 소개하겠습니다.

의료분야에서는 치료와 진단용으로 사용합니다. 치료용은 조금 더 강한 방사성 동위원소를 사용하고 진단용은 치료용에 비해서는 훨씬 약한 방사능이 필요합니다.

-진단용
X-ray, CT, PET, Gamma Camera 등이 있습니다.
-치료용
직접적인 방사성 동위원소를 사용하는 것은 아니나 가속시켜 방사성 동위원소를 만들어 제거하고자 하는 종양에 쪼아주어 암을 제거합니다. 여기에는 양이온 가속기, 중이온 가속기가 있습니다.

마지막으로 연구 분야입니다. 산업 분야에 사용하고자 다양한 분야를 연구하겠지만 산업 분야와는 또 다르게 사용하는 방법을 소개하겠습니다.

-탄소 연대 측정법
-방사선 조사로 유전자 변이 연구
-기초과학 연구
-폐기물의 반감기를 줄이는 연구
이런 분야 말고도 제가 모르는 분야에서도 많이 사용할 것입니다. 그러니 참고만 해주세요!!

쓰고 보니 종류가 엄청 많군요.. 각각 다 소개하려면 양이 방대해지겠습니다. 그래도 앞으로 천천히 소개해 보겠습니다. 기대해주세요. !!


-이미지 출처-

  1. https://i.ytimg.com/vi/ulINbYaeClg/maxresdefault
  2. https://www.siemens.com/content/dam/internet/siemens-com/
  3. https://www.loyolamedicine.org/sites/default/files/news/istock_000026585364_full
  4. http://www.msip.go.kr/webzine/index.do?webzineCd=wz-2015526104840


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