• 제목/요약/키워드: ${\gamma}-ray$

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식품 살균을 위한 X선 조사 기술의 활용 및 전망 (The potential of X-ray irradiation as a new pasteurization technology for food)

  • 임종성;하재원
    • 식품과학과 산업
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    • 제53권3호
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    • pp.264-276
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    • 2020
  • Ionizing radiation is one of the efficient non-thermal pasteurization methods. The US Food and Drug Administration (FDA) allows the use of ionizing radiation to a dose up to 10 kGy for controlling foodborne pathogens and extending the self-life of foods. Recently X-rays, generated on absorption of high energy electrons in an appropriate metal target, have been used commercially for sterilization purposes. X-rays have the advantages of higher penetration power than E-beams and absence of harmful radioactive sources, such as Cobalt-60 or Cesium-137 associated with gamma-rays. That is why it has continued to receive attention as an attractive alternative to gamma-ray or E-beam irradiation. In this article, the potential of X-ray irradiation for controlling foodborne pathogens in various food products and necessary pre-requisite knowledge for the introduction of X-ray irradiation to the Korean food industry will be provided.

Simulation of the Determination of NaCl Concentration in Concrete samples by the Neutron induced Prompt Gamma-ray Method

  • Kim, Hyeon-Soo
    • 한국환경과학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.175-180
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    • 2004
  • A prompt gamma-ray neutron activation (PGNA) system was simulated by the Monte Carlo N-Particle transport code (MCNP-4A) to estimate the level at which the scattered photon fluence rate, the absolute efficiency of the HPGe-detector, the volume of the concrete sample and the $^{35}$ /Cl(n, ${\gamma}$) reaction rate in this sample contribute to the count rate in the NaCl concentration measurement. The n- ${\gamma}$ fluence rates at the ST-2 beam tube exit of the HANARO reactor were used as input data, and the GAMMA-X type HPGe detector was modeled to tally 1.1649 MeV ${\gamma}$ -rays emitted from the $^{35}$ Cl(n, ${\gamma}$) reaction in the concrete sample. For three cylindrical concrete samples of 13.8, 46.8 and 157.1 ㎤ volumes, respectively, the relations between the NaCl weight fractions of 0.1, 1, 2 and 5 % in each of the concrete samples and the 1.1 649 MeV pulses created in the HPGe detector model were studied. As a result, it was found that the count rate at the same NaCl concentration nearly depends on the volume of the samples in a simulated condition of the same NaCl concentration samples, and that the linearities of the NaCl concentration calibration curves were reasonable in the narrow range of the NaCl weight fraction.

최청란에 $Co^60$ 조사가 누에의 실용형질에 미치는 영향 (Studies on the Bluish Egg treated by X-Rays in Economical Characters of Silkworm Bombyx Mori. L.)

  • 한계용
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제9권
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    • pp.43-47
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    • 1969
  • 잠종의 최청란에 2000r 4000r 8000r 16000r을 조사하여 만추잠기실험에서 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 잠아의 전령경과는 표준고와 별차없고 잠아발육은 ${\gamma}$선조사 4000r까지는 제일나 8000과 16,000을 부제하고 척소잠이나 기형잠은 발생치 않었다. 2. 감잠비율은 8000r이상은 현저히 높고 병잠을 분류하였든바 87.6%가 농병잠 5.9%의 연화병잠과 6.5%의 농연화병이 발생하였다. 3. 5령성장극도와 열잠의 조사선 전생체량을 측정하였드니 ${\gamma}$선조사량이 많을수록 저하되고 16000r은 극히 불량하였다. 4. 견의 조제도는 2000r 조사가 가장 제일하고 16000r은 부제하였으며 소형잠이 많었다. 5. 최청란에 ${\gamma}$선조사가 실용형질에 미치는 영향은 2000${\gamma}$조사가 유충이 강하고 견형이 재일한 것으로 보아 2000r 조사전후가 육성과정에 있어서 이용도가 높은 것으로 사료되었다.

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Decomposition of Antibiotics (Cefaclor) by Ionizing Radiation: Optimization and Modeling Using a Design of Experiment (DOE) Based on Statistical Analysis

  • Yu, Seung-Ho;Chang, Soon-Woong;Lee, Si-Jin;Cho, Il-Hyoung
    • Environmental Engineering Research
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    • 제14권2호
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    • pp.81-87
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    • 2009
  • The decomposition of antibiotics (cefaclor) by gamma irradiation in aqueous solutions was experimentally evaluated. To obtain a mutual interaction between two factors (antibiotics concentrations and radiation doses) and to optimize these factors during the process, experimental design and statistical analysis were employed. The decomposition capability of the gamma radiation was also mathematically described as a function of cefaclor concentration and gamma-ray dose using the statistical analysis. The results showed that the cefaclor concentration ($X_1$) in the response $Y_1$ (Reduction of cefaclor concentration) and gamma-ray dose ($X_2$) in the response $Y_2$ (Removal efficiency (%) of cefaclor concentration) exhibited a significantly positive effect, whereas gamma-ray dose ($X_2$) in the response $Y_1$ showed a significantly negative effect. The estimated ridge of maximum responses and optimal conditions for $Y_1$:($X_1$,$X_2$)=(25 mg/L, 350 Gy) and $Y_2$:($X_1$,$X_2$)=(21 mg/L, 565 Gy) using canonical analysis were 4.37 mg/L of reduction of cefaclor concentration and 98.35% of removal efficiency of cefaclor concentration, respectively. The measurement values agreed well with the predicted ones, thereby confirming the suitability of the model for $Y_1$ and $Y_2$ and the success of the experimental design in optimizing the conditions of the gamma irradiation process.

SENSITIVITY ANALYSIS TO EVALUATE THE TRANSPORT PROPERTIES OF CdZnTe DETECTORS USING ALPHA PARTICLES AND LOW-ENERGY GAMMA-RAYS

  • Kim, Kyung-O;Ahn, Woo-Sang;Kwon, Tae-Je;Kim, Soon-Young;Kim, Jong-Kyung;Ha, Jang-Ho
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제43권6호
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    • pp.567-572
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    • 2011
  • A sensitivity analysis of the methods used to evaluate the transport properties of a CdZnTe detector was performed using two different radiations (${\alpha}$ particle and gamma-ray) emitted from an $^{241}Am$ source. The mobility-lifetime products of the electron-hole pair in a planar CZT detector ($5{\times}5{\times}2\;mm^3$) were determined by fitting the peak position as a function of biased voltage data to the Hecht equation. To verify the accuracy of these products derived from ${\alpha}$ particles and low-energy gamma-rays, an energy spectrum considering the transport property of the CZT detector was simulated through a combination of the deposited energy and the charge collection efficiency at a specific position. It was found that the shaping time of the amplifier module significantly affects the determination of the (${\mu}{\tau}$) products; the ${\alpha}$ particle method was stabilized with an increase in the shaping time and was less sensitive to this change compared to when the gamma-ray method was used. In the case of the simulated energy spectrum with transport properties evaluated by the ${\alpha}$ particle method, the peak position and tail were slightly different from the measured result, whereas the energy spectrum derived from the low-energy gamma-ray was in good agreement with the experimental results. From these results, it was confirmed that low-energy gamma-rays are more useful when seeking to obtain the transport properties of carriers than ${\alpha}$ particles because the methods that use gamma-rays are less influenced by the surface condition of the CZT detector. Furthermore, the analysis system employed in this study, which was configured by a combination of Monte Carlo simulation and the Hecht model, is expected to be highly applicable to the study of the characteristics of CZT detectors.

LYSO 섬광체를 이용한 감마선 분광용 광섬유 방사선 센서의 개발 (Development of Fiber-optic Radiation Sensor Using LYSO Scintillator for Gamma-ray Spectroscopy)

  • 한기택;유욱재;신상훈;전다영;박장연;박병기;이봉수
    • 센서학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.287-292
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    • 2012
  • A fiber-optic radiation sensor was fabricated using a sensing probe, a plastic optical fiber, a photomultiplier tube, and a multichannel analyzer for gamma-ray spectroscopy. As an inorganic scintillator of the sensing probe, a LYSO crystal was used. In this study, we obtained the relationship between the photon counts of the fiber-optic radiation sensor and the activity of the radioactive isotope. In addition, the gamma-ray energy spectra were also measured using a fiber-optic radiation sensor to discriminate species of gamma-ray emitters.

감마선용 고속 피크홀드회로의 개발 (Development of High Speed Peak-hold Circuit for Gamma-ray)

  • 최기성;최규식
    • 한국항행학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.612-616
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    • 2016
  • 감마선이 존재하는 시설물에서는 발생 즉시 이를 발견하여 처리해야 하며 이와 관련하여 무작위적으로 발생하는 신호를 처리하는 소프트웨어적인 방법을 사용하기도 하나 소프트웨어의 메모리 용량과 처리시간이 커지게 된다. 한편 하드웨어적인 방법으로 신호처리할 수 있는 회로가 일반화되어 있으나 발생 신호의 크기가 미약하고 속도가 고속인 경우에는 이에 대응하지 못한다. 하드웨어적으로 효과적으로 신호처리하려면 값이 매우 비싼 부품과 복잡한 회로를 필요로 한다. 따라서 본 연구에서는 크기는 미약하지만 속도가 고속인 감마선 발생신호에 대해서 하드웨어적으로 간단한 피크홀드 회로를 개발하여 피크 시점에서 ADC가 신호값을 직접 읽어냄으로써 감마선 신호의 피크치를 검출하는 회로를 연구, 개발하였다. 이러한 방법으로 하면 복잡한 소프트웨어 신호처리 방법을 사용하지 않고도 고속 발생신호를 효과적으로 포착할 수 있으므로 감마선의 존재가 농후한 방사능 환경에서 이를 사용하기에 적합하다.

방사성 오염도 측정을 위한 광섬유 검출기 제작 (Fabrication of Fiber-optics Detector for Measuring Radioactive Waste)

  • 김정호;주관식
    • 전기전자학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.282-287
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    • 2015
  • 본 연구에서는 연구에서는 Ce:GAGG 섬광체, 광섬유 그리고 광전자증배관을 이용하여 광섬유 검출기를 제작하였다. 섬광체의 단결정 크기는 MCNPX 코드를 이용하여 섬광체 깊이에 따른 감마선 계수효율을 전산모사하여 $3{\times}3{\times}20mm^3$로 설정하였다. 제작된 검출기는 표준 감마선원인 $^{137}Cs$$^{133}Ba$을 이용하여 세기의 따른 선형성 평가와 거리 변화에 따른 계수량 변화 측정을 하였다. 그 결과 추세선식 R-square 값이 0.99741로 매우 좋은 응답선형성을 보였고, 거리에 따른 검출 특성 또한 MCNPX값과 비교하였을 때 2% 이하로 좋은 검출특성을 보였다. 또한 단일선원과 혼합선원에서의 감마선 에너지 분광 결과 $^{137}Cs$은 662keV에서 그리고 $^{133}Ba$은 356keV에서 감마선 에너지 피크를 확인하였다. 광섬유 검출기를 사용한다면 작업자의 작업시간과 피폭을 줄여줄 것으로 보인다.

군 방호시설에 자철석 콘크리트 적용 시 감마선 차폐효과 분석 (Analysis of Shielding Effect on Gamma Radiation of Magnetic Aggregate Concrete Applied to Protective Facility)

  • 이상규;이호찬;이건우;한다희;박영준
    • 한국건축시공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.129-135
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    • 2020
  • 핵 및 방사능전 상황에서 방사선에 의한 인명피해를 줄이기 위한 방안으로서 유개호에 자철석이 포함된 중량 콘크리트의 적용 가능성을 확인해보았다. 이에 본 연구에서는 자철광 콘크리트의 방사선 차폐효과를 분석하기 위하여 감마선원을 사용하여 차폐실험을 진행하였고 실험조건과 동일한 몬테칼로 모델링도 하였다. 그 결과 자철광의 함량이 증가할수록 감마선에 대한 차폐효과가 향상됨을 확인할 수 있었다. 향후 자철광 콘크리트가 군사적 목적의 시설물에 적용될 경우 방사선 차폐 측면에서 효과를 얻을 수 있을 것이라 기대한다.

Measurement of Neutron Capture Gamma-ray Spectrum of Natural Gold in the keV Energy Region

  • Lee, Jae-Hong;Lee, Sam-Yol;Lee, Sang-Bock;Lee, Jun-Haeng;Jin, Gye-Hwan
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.45-49
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    • 2007
  • 동경공업대학교의 3MV 펠레트론가속기를 사용하여 10에서 90keV 영역에 대하여 $^{197}Au$의 중성자포획 스펙트럼을 측정하였다. 중성자 펄스빔은 $^7Li(p,n)^7Be$반응을 통하여 발생되었다. 사용되어진 양성자 빔의 폭은 1.5-ns였다. 금 시료에 입사된 중성자의 에너지 스펙트럼은 $^6Li$-glass 섬광검출기의 중성자 비행시간법을 사용하여 측정하였다. 금 시료의 중성자포획에 의해서 발생된 감마선은 anti-Compton NaI(TI) 검출장비를 사용하여 측정되었다. 본 연구에서는 5개의 중성자 에너지 역영을 선택했고, 각각의 에너지영역에서 얻어진 감마선파고스펙트럼을 표시하였다. 본 연구에서 얻어진 스펙트럼은 처음으로 얻어진 결과이며, 중성자 결합에너지부근에 몇 개의 천이 피크가 보인다.

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