• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권9호
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• pp.3051-3057
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• 2021

The concrete is considered as an important radiation shielding material employed widely in nuclear reactors, particle accelerators, laboratory hot cells and other different radiation sources. The present research is dedicated to the shielding properties study of the ordinary concrete reinforced with different weight fractions of lead oxide micro/nano particles. Lead oxide particles were fabricated by chemical synthesis method and their properties including the average size, morphological structure, functional groups and thermal properties were characterized by XRD, FESEM-EDS, FTIR and TGA analysis. The gamma ray mass attenuation coefficient of concrete composites has been calculated and measured by means of the Monte Carlo simulation and experimental methods. The simulation process was based on the use of MCNP Monte Carlo code where the mass attenuation coefficient (μ/ρ) has been calculated as a function of different particle sizes and filler weight fractions. The simulation results showed that the employment of the lead oxide filler particles enhances the mass attenuation coefficient of the ordinary concrete, drastically. On the other hand, there are approximately no differences between micro and nano sized particles. The mass attenuation coefficient was increased by increasing the weight fraction of nanoparticles. However, a semi-saturation effect was observed at concentrations more than 10 wt%. The experimental process was based on the fabrication of concrete slabs filled by different weight fractions of nano lead oxide particles. The mass attenuation coefficients of these slabs were determined at different gamma ray energies using ²²Na, ¹³⁷Cs and ⁶⁰Co sources and NaI (Tl) scintillation detector. The experimental results showed that the HVL parameter of the ordinary concrete reinforced with 5 wt% of nano PbO particles was reduced by 64% at 511 keV and 48% at 1332 keV. Reasonable agreement was obtained between simulation and experimental results and showed that the employment of nano PbO particles is more efficient at low gamma energies up to 1Mev. The proposed concrete is less toxic and could be prepared in block form instead of toxic lead blocks.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제24권3호
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• pp.123-129
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• 1999

저선량 $\gamma$선 조사한 토마토 2품종, 서광과 하우스모모타로 종자의 발아와 초기생육 및 후속 고선량에 대한 생육효과를 조사하였다. 저선량에 의한 발아와 생육촉진효과는 품종에 따라 달랐다. 발아율의 경우 서광은 모든 저선량 조사구에서 증가되었으나, 하우스모모타로는 오히려 감소되었다. 유묘초장은 저선량 조사에 의해 증가되었으며 두 품종 모두 4 Gy와 8 Gy 조사구에서 가장 효과적이었다. 생육 2개월 후 서광의 초장은 억제되었으나 생체중은 4 Gy와 2 Gy에서 증가되었고, 하우스모모타로의 초장은 12 Gy와 20 Gy에서, 생체중은 20 Gy와 4 Gy에서 가장 높은 증가효과를 보였다. 토마토 식물체의 고선량 피폭에 의한 생육장해는 사전 저선량 조사에 의해 감소되었는데 서광의 경우 2 Gy와 8 Gy 조사구에서 저항성이 높았으며 하우스모모타로의 경우 모든 저선량 조사구에서 저항성 효과가 나타났으며 특히 2 Gy와 12 Gy 조사구에서 높았다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제26권3호
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• pp.215-224
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• 2001

In order to comply with revised national regulationson radiological protection and to implement recent nuclear data and dose conversion factors, KOPEC developed a new point kernel gamma and beta ray shielding analysis computer program. This new code, named VisualShield, adopted mass attenuation coefficient and buildup factors from recent ANSI/ANS standards and flux-to-dose conversion factors from the International Commission on Radiological Protection (ICRP) Publication 74 for estimation of effective/equivalent dose recommended in ICRP 60. VisualShieid utilizes graphical user interfaces and 3-D visualization of the geometric configuration for preparing input data sets and analyzing results, which leads users to error free processing with visual effects. Code validation and data analysis were performed by comparing the results of various calculations to the data outputs of previous programs such as MCNP 4B, ISOSHLD-II, QAD-CGGP, etc.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권9호
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• pp.3383-3387
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• 2023

A new dyed polyvinyl alcohol (PVA) film dosimeter based on 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MMT) tetrazolium dye is proposed in this study for measuring high gamma radiation dose. Gamma cell irradiator that contains Co-60 gamma-ray source was used to expose the novel MMT-PVA films to different doses up to 25 kGy. The changed in optical property of irradiated and unirradiated films were characterized by UV-Vis spectrophotometer. The results show that the dose sensitive and the linear range of irradiated films were increased considerably with increase of MMT concentration from 1 to 5 mM. The dose response of dyed PVA film changed substantially with changing relative humidity (12-74%) as well as irradiation temperature (10-40 ℃). The absorbance of the unirradiated films does not change up to 10 days in dark while a significant increase in their absorbance was reported for similar films under fluorescent light. The irradiated dosimeters that kept in dark showed a perfect stability for 54 days. It was found that no obvious impact of dose rate on the irradiated MMT-PVA film dosimeters.

• 대한전자공학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.604-611
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• 1990

One of the confronting problems in using optical fibers under radiation environments is producing of color centers in optical materials due to nuclear radiation. These centers increase transmission loss by absorbing propagating light. In this study, the radiation effects on optical fiber are studied theoretically. Also, optical attenuation induced by \ulcorner-ray irradiation from Co**60 for single mode and multimode optical fibers is measured at the optical wavelength of 0.85\ulcorner and 1.3\ulcorner, and the results are analyzed. Gammaray is irradiated for 5hours at the rate of 300rads/min, which is corresponding to 90 krads of integrated dose. In case of multimode optical fibers, the induced loss at 0.85\ulcorner wavelength has been twice higher than that at 1.3\ulcorner. The loss in multimode fibers has been significantly larger by 7-20 times than that in single mode fibers, dependently on fiber materials at 1.3\ulcorner.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.1205-1211
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• 2004

This study has investigated radiation degradation of chloroprene rubber in the presence of some fire retardant. Ammonium polyphosphate, aluminium trihydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate and antimony trioxide were selected as flame retardant. Samples were irradiated using a Co$^{60}$ ${\gamma}$ -ray and ray up to 2000 kGy at a dose rate of 5 kGy/hr in the presence of air atmosphere at room temperature. After irradiation, samples were assessed fire retardancy with electrical properties and mechanical properties. Some considerations concerning the effects of the fire retardants added to chloroprene rubber on the radiation and thermal stability of chloroprene rubber are presented. From fire retardancy with electrical and mechanical property measurements, it was found that addition of magnesium hydroxide resulted in maximum fire retardant effect.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1
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• pp.473-476
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• 2004

This study has investigated radiation degradation of low density polyethylene(LDPE). Samples were irradiated using a $Co^{60}\;\gamma-ray$ and ray up to 800 kGy at a dose rate of 5 kGy/hr in the presence of air atmosphere at room temperature. After irradiation, free radical measurement of LDPE has established by electron spin resonance(ESR). Then, each sample was stored for 2 weeks. ESR measurement showed that free radical concentration(FRC) was increased with radiation dose and changed from alkyl, allyl radical to peroxy radical with time.

• 한국방사선학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.187-195
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• 2015

감마선이 조사된 세포막 모델에서 음이온의 능동전달특성을 연구하였다. 이 실험에 사용된 세포막 모델은 세포막의 구형단백질, 당단백질 등의 기능을 지니고 있는 친수성의 극성인 poly(1-methyl-4-vinylpyridinium iodide-co-divinylbenzene: MeVP-DVBI)분말을 세포막의 인지질에 해당하는 소수성의 극성인 polysulfone과 결합시킨 불균질의 복합막을 사용하였다. 첫 번째 조사되지 않은 막에서 $OH^-$, $Cl^-$, $Na^+$의 초기플럭스는 실험조건을 제막의 두께 $80-200{\mu}m$로 할 때 정비례로 감소하였고, MeVP-DVBI의 농도를 20-80%로 할 때 ($OH^-$, $Cl^-$는 지수 값으로 증가하였고 $Na^+$는 지수 값으로 감소하여 음이온($OH^-$, $Cl^-$)의 능동전달을 증대시키고 NaOH의 농도를 0-0.5mol/L로 할 때 $0-2mole/cm^2{\cdot}h$로 지수 값으로 증가하였다. 두 번째 조사된 막에서 $OH^-$, $Cl^-$, $Na^+$의 초기플럭스는 대체적으로 조사되지 않은 막과 비교해서 감소하여 음이온의 능동전달이 감소하였는데 이는 방사선조사로 $H^+$이온 농도의 증가를 가져와 음이온의 초기플럭스가 감소하였기 때문으로 생각된다. 조사된 막의 pH의 추진력은 조사되지 않은 막보다 유의성 있게 증가하였고 세포막모델에서 $OH^-$와 $Cl^-$의 능동전달특성이 비정상적이기 때문에 세포장해가 세포에서 발현된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제2권3호
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• pp.149-161
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• 1970

국내에서 산출되는 광물골재를 사용하여 방사선 차폐용 중차폐 콘크리트를 제조하고 감마선에 대한 차폐효능을 규명하는 동시에 방사선 차폐체로서의 활용가능성을 검토하였다. 10여종의 각기 다른 광물골재를 수집하여 방사선 차폐용 골재로서의 사용타당성을 검토하기 위한 물리시험과 화학분석이 실시되었고 이 결과를 토대로 최적한 골재를 선택하여 중차폐 콘크리트가 제조되었다. 차폐용 콘크리트를 제조하는데 골재의 배합비, 물-세멘트 비율, 세골재, 조골재 비율 등을 달리해주므로써 방사선 차폐효과가 달라지는 현상을 실험적으로 구해 보았고 그 결과 차폐체의 비중이 높고 균질성이 좋은 중차폐체의 설계 조건을 유도해 낼수 있었다. 각기 다른 중차폐체에 대한 차폐효능 실험은 60Co 감마선원을 사용한 방사선 투과시험법으로 구했다. 실험을 통하여 중차폐체에 대한 방사선 차폐능과 차폐콘크리트의 비중, 차폐가격등을 분석하므로써 차폐설계상 최적의 공간배치로서 가장 경제적으로 차폐치를 설계할 수 있는 최적의 조건을 얻을 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.333-338
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• 2013

일반적으로 방사선 선원의 강도는 거리의 역자승 법칙을 따른다. 그러나 방사선 선원과 검출기와의 거리가 가까울수록 거리의 역자승 법칙 실험은 이론과 실험의 일치하지 못하는 오류를 가져오게 된다. 본 연구에서는 방사선 선원과 검출기와의 거리에 따른 거리의 역자승 법칙이 실제 실험에서는 정확하게 성립하지 않는 이유를 실험적으로 확인하였다. 그리고 이 문제를 해결하기 위하여 측정된 방사능을 보정하기 위하여 보정계수를 실험적으로 얻었다. 측정에 사용한 검출기는 $2^{{\prime}{\prime}}{\times}2^{{\prime}{\prime}}{\phi}$ NaI(Tl) 신틸레이션 검출기를 사용하였고, 방사선에너지의 변화에 따른 효과를 확인하기 위하여 감마선 선원 $^{60}Co$(1.174 MeV, 1.333 MeV)와 $^{137}Cs$(0.662 MeV)에 대한 실험도 병행하였다. 측정에서 얻어진 거리의 역자승 법칙의 결과들을 보정계수를 이용하여 측정값들을 보정한 결과 거리의 역자승 법칙과 매우 일치하는 경향을 보였고, 오류에 대한 원인을 실험적으로 확인하였다. 이러한 결과는 유한한 체적을 가진 검출기를 사용하여 방사선의 강도가 거리의 역자승에 반비례하는 실험을 할 경우 모두 해당되는 문제이므로 본 연구의 결과는 방사선계측 분야에 매우 유용하게 사용되어질 것으로 사료된다.