속중성자선의 선량분포에 관한 연구

Fast Neutron Beam Dosimetry

속중성자선을 임상에 이용하기 위해서는 속중성자선의 선량 및 선량분포를 정확히 측정하는 것이 매우 중요하다. 현재 속중성자선의 측정법은 크게 나누어 American Associations of Physicists in Medicine, European Clinical Neutron Dosimetry Group 및 International Commission on Radiation Units and Measurements에 의하여 제시되고 있으나 측정의 복잡함으로 인하여 서로 약간씩 다른 방법을 제시하고 있다. 따라서 본 연구에서는 중성자 치료장치에서 방출되는 속중성자선의 방출선량 및 물질 내 선량분포 등의 측정을 통하여 독자적인 측정기술을 확보하고, 우리 실정에 알맞은 표준측정법을 개발하고자 하였다. 속중성자선의 선량 및 물질 내 선량 분포 측정에는 조직등가물질인 A-150 플라스틱으로 제작된 IC-17 및 IC-18 이온함, 마그네슘으로 제작된 IC-17M 이온함, TE 기체, Ar 기체 및 RDM 2A electrometer 등을 사용하였다. 연구 결과 중성자선에 혼합되어 있는 ${\gamma}$선의 오염도는 기준조사면 깊이 5cm에서 약 13% 로 나타났으며, 깊이가 깊어질수록 증가하였다. 기준 조사면에 대하여 중심축선상의 최대 선량 깊이는 1.32cm 이었으며, 50% 선량 깊이는 14.8cm로 나타났다. 표면선량율은 전 조사면에 걸쳐서 41.6%～54.1%이었으며 조사면가 커질수록 증가하였다. Beam profile 은 2.5cm 깊이에서 7.5% 정도 horne effect가 나타났으며 10cm 깊이에서 가장 평탄하였다.

It is mandatory to measure accurately the dose distribution and the total absorbed dose of fast neutron for putting it to the clinical use. At present the methods of measurement of fast neutron are proposed largely by American Associations of Physicists in Medicine, European Clinical Neutron Dosimetry Group, and International Commission on Radiation Units and Measurements. The complexity of measurement, however, induces the methodological differences between them. In our study, therefore, we tried to establish a unique technique of measurement by means of measuring the emitted doses and the dose distribution of fast neutron beam from neutron therapy machine, and to invent a standard method of measurement adequate to our situation. For measuring the absorbed doses and the dose distribution of fast neutron beam, we used IC-17 and IC-18 ion chambers manufactured by A-150 plastic(tissue-equivalent material), IC-17M ion chamber manufactured by magnesium, TE gas and Ar gas, and RDM 2A electrometer. The magnitude of gamma-contamination intermingled with fast neutron beam was about 13％ at 5cm depth of standard irradiated field, and increased as the depth was increased. At the central axis the maximum dose depth and 50％ dose depth were 1.32cm and 14.8cm, respectively. The surface dose rate was 41.6-54.1％ throughout the entire irradiated fields and increased as the irradiated fields were increased. Beam profile was that the horn effect of about 7.5％ appeared at 2.5cm depth and the flattest at 10cm depth.