• 제목/요약/키워드: ${\gamma}-rays$

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몬테카를로 시뮬레이션을 통한 4π 컴프턴 억제 분광기 연구 (Study of 4π Compton Suppression Spectrometer by Monte Carlo Simulation)

  • 장은성;이효영
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.123-129
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    • 2017
  • Compton suppression system은 스펙트럼에서 Compton continuum으로 존재하는 영역을 억제하는 장치 이다. 본 연구에서는 HPGe-NaI(TI)의 기하학적인 구조 파악 및 이동에 따른 이 때 그 효과를 최적화 할 수 있는 배치구조를 찾기 위하여, Monte Carlo simulation을 통해 Compton suppression의 행태적 특성을 파악하고, 몇 가지 배치구조에 대한 비교를 해보았다. 또한 거리에 따른 효율을 이용하여 환경 측정에 사용되는 실린더 비커에 적용해 보았다. ARF 값은 81.1 keV의 경우 약 1.65, 1332.4 에너지의 경우 약 1.9 정도로 나타내는 것을 확인할 수 있다. NaI(Tl) 검출기들의 위치 이동에 따라 특정한 영역에서 suppression이 일어나는 확인할 수 있다. Compton suppression system 구성의 목적에 비추어 볼 때, 결과 에너지 스펙트럼의 Compton continuum 영역 전반에 걸쳐 suppression이 이루어지는 것이 더욱 적절한 배치구조가 됨을 알 수 있다. 따라서 최적화된 구조를 통해 다양한 환경시료 측정에 적용할 수 있음을 확인 하였다.

필름계측을 이용한 3차원 소동물 팬텀의 선량평가 (Dose Evaluation of Three-Dimensional Small Animal Phantom with Film Dosimetry)

  • 한수철;박승우
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제40권1호
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    • pp.87-92
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    • 2017
  • 소동물을 대상으로 방사선을 이용한 비임상 연구에서 소동물 선량평가의 역할은 계속적으로 증가하고 있다. 본 연구는 최근 들어 사용 및 연구가 계속적으로 증가하고 있는 3차원 프린터를 이용하여 3차원 소동물 팬텀을 제작하였으며, 제작된 소동물 팬텀을 대상으로 필름계측을 이용하여 감마선 조사 시 소동물 팬텀내 흡수되는 선량을 평가하였다. 선행적으로 3차원 소동물 팬텀 제작에 사용된 재료에서 필름에 대한 방사선의 반응 관계식을 획득하였으며, 방사선치료 시 조직등가물질로 사용되고 있는 bolus와 비교하였다. 0.5 Gy에서 6 Gy까지 감마선을 조사하였을 때, 0.5 Gy의 선량을 제외하고 1% 이내의 작은 차이가 있음을 확인하였다. 또한 제작된 3차원 소동물 팬텀 내에 필름을 삽입하여 5 Gy의 선량을 조사하였을 때, 조사된 선량과 필름을 통하여 계산된 선량과의 차이는 2% 이내의 차이였다. 본 연구를 기반으로 실제 소동물을 대상으로, 3차원 소동물 팬텀을 제작하여 선량을 평가한다면, 소동물을 대상으로 방사선 조사하는 비임상 연구 선량에 대한 신뢰성을 높여 줄 수 있을 것이라 사료된다.

Saccharomyces cerevisiae에서 이온화 방사선과 N-acetyl-L-cysteine 처리에 따른 세포 생존과 Superoxide Dismutase와 Catalase 유전자 발현 (Cell Survival and Expression of Superoxide Dismutase and Catalase Genes in Saccharomyces cerevisiae Treated with N-acetyl-L-cysteine and Ionizing Radiation)

  • 박지영;백동원;모하마드닐리;김진규
    • 환경생물
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    • 제29권1호
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    • pp.61-67
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    • 2011
  • NAC는 GSH의 전구물질로, thiol기를 포함하는 항산화제 중 하나로 잘 알려져 있으며, 방사선 조사 시 발생하는 생체 내 영향을 감소시켜 생체 손상의 방호 및 회복에 도움을 주는 방사선 방어제로 이용된다. S. cerevisiae에서 항산화제 NAC를 전처리 함에 따라 이온화 방사선 조사에 따른 효모의 세포사멸 방어효과 및 superoxide dismutase (SOD), catalase, glutathione peroxidase (GPx)와 같은 항산화 효소들의 유전자 발현을 분석하여 NAC의 항산화적 효과를 확인하였다. 효모는 다양한 농도의 NAC 전처리 후 다양한 선량의 이온화 방사선에 조사되었으며, 세포생존율은 세포형성단위(CFU)를 계수해 측정되었고, 항산화 효소의 유전자 발현은 real-time PCR수행 후 분석하였다. 우선적으로 효모에 NAC 처리를 위한 적정농도를 확인하였는데, 35 mM 이상의 NAC 농도에서 효모세포의 성장이 억제 되었다. NAC 전처리는 감마선 조사에 의한 세포사멸을 방어하지 않았으며, 100 Gy 방사선 조사는 항산화 효소들의 유전자 발현을 유도하였다. NAC 전처리 후 항산화 효소들의 유전자 발현은NAC의 농도 증가에 따라 감소하였다. 이러한 결과로,NAC의 높은 농도(35 mM 이상)는 효모세포의 성장을 저해하며, NAC는 이온화 방사선 조사에 따른 세포사멸을 방어할 수 없으나, 생체 내에서 활성산소종을 제거 하여 세포를 보호하는 유용한 항산화제임을 알 수 있었다.

방사선과 수은에 의해 유도된 Eisenia fetida 체강세포의 DNA 손상 및 수복 평가 (Evaluation of DNA Damage and Repair Kinetics in the Earthworm (Eisenia fetida) Exposed to Radiation and Mercury)

  • 류태호;모하마드닐리;안광국;김진규
    • 환경생물
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    • 제29권1호
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    • pp.68-73
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    • 2011
  • E. fetida를 방사선과 수은에 각각 노출시킨 후, 체강세포를 추출하고 단세포 겔 전기영동 기법을 이용하여 DNA의 손상정도와 시간의 경과에 따른 수복 양상을 평가해 보았다. 그 결과, 방사선 조사 후의 시간이 경과할수록 대체로 DNA 손상정도가 감소했으며, 12시간 내에 모든 실험군의 DNA가 완전히 수복되었다. 정확한 수복 완료 시간을 알아보기 위해 OTM 값을 대조군과 비교해 보면 2.5와 5Gy는 방사선 조사 후 약 2시간, 10과 20 Gy는 약 3시간, 50 Gy는 약 12시간이 지나자 DNA가 완전히 회복된다고 판단할 수 있었다. 또한 지렁이를 80과 160 mg $kg^{-1}$ 농도의 염화수은(II)에 48시간 동안 노출시킨 후, 수은에 오염되지 않은 깨끗한 배양토에서 72시간을 다시 배양했을 때 손상된 DNA가 완전히 수복되었다. 본 연구 결과는 산화적 스트레스 인자에 대한 생물의 민감도를 측정하는 자료로 제시될 수 있으며, 향후 다양한 생물을 대상으로 실험을 진행한다면 동일한 유전독성 물질에 대한 생물종 간의 감수성을 비교 분석할수 있을 것이다.

LATEST RESULTS OF THE MAXI MISSION

  • MIHARA, TATEHIRO
    • 천문학논총
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    • 제30권2호
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    • pp.559-563
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    • 2015
  • Monitor of All-sky X-ray Image (MAXI) is a Japanese X-ray all-sky surveyer mounted on the International Space Station (ISS). It has been scanning the whole sky since 2009 during every 92-minute ISS rotation. X-ray transients are quickly found by the real-time nova-search program. As a result, MAXI has issued 133 Astronomer's Telegrams and 44 Gamma-ray burst Coordinated Networks so far. MAXI has discovered six new black holes (BH) in 4.5 years. Long-term behaviors of the MAXI BHs can be classified into two types by their outbursts; a fast-rise exponential-decay type and a fast-rise flat-top one. The slit camera is suitable for accumulating data over a long time. MAXI issued a 37-month catalog containing 500 sources above a ~0.6 mCrab detection limit at 4-10 keV in the region ${\mid}{b}{\mid}$ > $10^{\circ}$. The SSC instrument utilizing an X-ray CCD has detected diffuse soft X-rays extending over a large solid angle, such as the Cygnus super bubble. MAXI/SSC has also detcted a Ne emission line from the rapid soft X-ray nova MAXI J0158-744. The overall shapes of outbursts in Be X-ray binaries (BeXRB) are precisely observed with MAXI/GSC. BeXRB have two kinds of outbursts, a normal outburst and a giant one. The peak dates of the subsequent giant outbursts of A0535+26 repeated with a different period than the orbital one. The Be stellar disk is considered to either have a precession motion or a distorted shape. The long-term behaviors of low-mass X-ray binaries (LMXB) containing weakly magnetized neutron stars are investigated. Transient LMXBs (Aql X-1 and 4U 1608-52) repeated outbursts every 200-1000 days, which is understood by the limit-cycle of hydrogen ionization states in the outer accretion disk. A third state (very dim state) in Aql X-1 and 4U 1608-52 was interpreted as the propeller effect in the unified picture of LMXB. Cir X-1 is a peculiar source in the sense that its long-term behavior is not like typical LMXBs. The luminosity sometimes decreases suddenly at periastron. It might be explained by the stripping of the outer accretion disk by a clumpy stellar wind. MAXI observed 64 large flares from 22 active stars (RS CVns, dMe stars, Argol types, young stellar objects) over 4 years. The total energies are $10^{34}-10^{36}$ erg $s^{-1}$. Since MAXI can measure the spectrum (temperature and emission measure), we can estimate the size of the plasma and the magnetic fields. The size sometimes exceeds the size of the star. The magnetic field is in the range of 10-100 gauss, which is a typical value for solar flares.

$^{99m}Tc$ 표지 방사성의약품을 이용한 핵의학 영상검사를 받은 환자에서 방사선 적응반응의 개인간 차이에 대한 연구 (Individual Variation of Radiation Adaptive Responses in Patients Undergoing Imaging Studies Using $^{99m}Tc$ Labeled Radiopharmaceuticals)

  • 이명호;범희승;권안성;김영호;김지열
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제28권2호
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    • pp.117-125
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    • 2003
  • $^{99m}Tc$ 표지 방사성의약품을 이용한 핵의학 영상검사를 받은 환자들에서 방사선 적응반응이 개인간에 어느 정도 차이가 있는지 알아보고자 하였다. $^{99m}Tc-DTPA$ 신장 신티그라피를 시행한 환자 23명, $^{99m}Tc-MDP$ 골 신티그라피를 시행한 환자 18명 및 $^{99}mTc-TF$ 심근관류 신티그라피를 시행한 환자 21명, 총 62명의 환자를 대상으로 방사성의약품 주사 전, 그리고 주사후 4시간째 채혈하여 림프구를 채취 배양하였다. 고선량 방사선조사는 배양 46시간째 $^{137}Cs$ 조사기를 사용하여 2 Gy의 감마선을 조사하였다. 불안정 염색체의 발생빈도를 Ydr값으로 표현하였고, 방사선 적응반응 지수(k)는 저선량 전처치후 Ydr값을 전처치 전 Ydr값으로 나누어 k값이 1 미만일 때 방사선 적응반음이 유도되는 것으로 간주하였다. 대상환자 62명 중 61명에서 방사선 적응반응이 유도되었고 $^{99m}Tc-DTPA,\;^{99m}Tc-MDP$ 및 Tc-99m-TF 환자군에서 k값의 변동계수 (CV)는 각각 35%, 34%, 21%였다. k값은 성별, 나이 및 병명과 상관관계가 없었다. 핵의학검사를 시행한 환자들에서 방사성 의약품에 의해 유도된 방사선 적응반응은 다양한 개인차가 있었으며, 성별, 나이 또는 병명과 관계없는 다른 원인에 의한 것으로 판단되었다.

양전자 소멸 Auger 전자 에너지 측정을 위한 Time of Flight의 분해도 향상에 관한 이론적 연구 (Simulation of Energy Resolution of Time of Flight System for Measuring Positron-annihilation induced Auger Electrons)

  • 김재홍;양태건;이종용;이병철
    • 한국진공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.311-316
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    • 2008
  • 저에너지(수 eV) 양전자 빔을 이용하여 도체나 반도체의 표면/계면의 물리화학적 특성 분석에 독특한 유용성이 보고 되고 있다. 기존의 표면 분석법에 비해 표면의 선택도가 향상되어 반도체 소자의 박막 두께가 얇아지는 최신기술에 적합한 분석법으로 주목을 받고 있다. 물질표면에 조사된 저에너지 양전자는 표면 근처의 image potential에 포획이 되어 표면에 있는 전자들과 쌍소멸하며 Auger 전자를 방출한다. 표면으로부터 방출된 Auger 전자의 에너지를 측정함으로 원자의 화학적 구별이 가능하므로 검출기의 에너지 분해도가 중요하다. 기존의 ExB 형태의 에너지 측정기는 분해도가 $6{\sim}10\;eV$ 정도이고 특정한 에너지 영역만을 일정시간 스캔하여 스펙트럼을 측정하므로 측정시간이 길어진다는 단점이 있다. 반면에 Time-Of-Flight(TOF) 시스템은 방출되는 전자들의 에너지를 동시에 검출하므로 측정시간이 단축되어 측정 효율이 향상된다. 에너지 분해도를 높이기 위해서는 측정하고자 하는 전자의 진행거리를 길게 할수록 좋으나, 공간적 제약을 고려한 reflected TOF 시스템과 retarding tube을 이용한 linear TOF 시스템의 에너지 분해도를 이론적으로 시뮬레이션하였다.

방사선 조사에 의한 유채 M6~M7세대 변이계통의 특성 (Characteristics of Mutant Lines through M6 to M7 Generation Induced by Radiation in Rapeseed (Brassica napus L.))

  • 김준수;은종선
    • 방사선산업학회지
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    • 제7권2_3호
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    • pp.101-108
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    • 2013
  • To develop new varieties of rapeseed (Brassica napus L.), the seeds of three varieties, 'Naehan', 'Tammi', and 'Halla' were irradiated with proton ion beams and gamma rays with 0 to 2,000 Gy. We had selected 9 lines in $M_5$ generation, and their useful characteristics were investigated by progressing from $M_6$ to $M_7$ generation for checking uniformity and stability. The 9 lines selected in $M_5$ generation were maintained their characteristics in terms of flowering date, maturing date, and plant height through $M_6$ to $M_7$ generations. Especially, 2 lines of NP600-1-1-198-2-1 and NP1000-13-2-362-4-1 selected in $M_5$ generation derived from 'Naehan' had characteristics of early maturity and shorter stem than original variety, and they also were maintained characteristic of early maturity such as 10~11 days earlier flowering date and 6~9 days earlier maturing date through $M_6$ to $M_7$ generations. For stem length, they showed characteristics of shorter stem in 2 lines of NP600-1-1-198-2-1 line and NP1000-13-2-362-4-1 line about 16%, 25% shorter stem than original variety respectively through $M_6$ to $M_7$ generations. Furthermore, some characteristics of 2 lines compared to the original variety were similar or higher in weight of 1,000 seeds, number of branches per plant, number of siliqua per panicle, number of seeds per silique, oil contents, and oleic acid contents. The line with large and plump flowers selected in $M_5$ generation also showed large and dark yellow flowers through $M_6$ to $M_7$ generations. The lines with High oleic acid and low saturated fatty acid contents selected in $M_5$ generation were maintained characteristics through $M_6$ to $M_7$ generation and these useful characteristics were expected for developing a new variety for bio diesel uses.

핵의학 검사 후 환자의 주위 환경에 따른 표면 선량 평가 (Surface Dose Evaluation According to the Environment Around the Patient after Nuclear Medicine Examination)

  • 이영희;박재윤
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.943-948
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    • 2021
  • 본 연구는 방사성 동위원소인 99mTc, 18F가 주입된 환자에게서 나오는 감마선이 안정실 벽면 등의 높은 원자번호로 되어있는 물질과 밀착되어 증가하는 산란선으로 인한 표면 선량 변화를 알아보고자 하였다. NEMA 팬텀에 99mTc과 18F을 각각 20, 10 mCi를 주입하여 준비한 뒤 지표면과 1 m 높이에 팬텀을 위치시키고 주위가 빈 공간인 경우와 벽면으로부터 0, 5, 10 cm 거리에 팬텀을 위치시키고 벽면과 마주 보는 팬텀의 동일한 위치에 25개의 OSLD NanoDot을 부착시켜 60분간 표면 선량을 측정하였다. 실험의 재현성을 위하여 각 5회 반복 실험하였으며, 유의성 검정을 위하여 일원 배치 분산분석 (one way Analysis of Variance; ANOVA)을 시행하고 사후 검정으로 Tukey를 사용하였다. 연구결과 주위가 빈 공간인 경우와 0, 5, 10 cm 였을 때 99mTc에서는 각각 220.268, 287.121, 243.957, 226.272 mGy의 표면 선량이 측정되었으며, 18F에서는 각각 637.111, 724.469, 657.107, 640.365 mGy로 측정되었다. 환자가 대기하는 동안 위치에 따른 표면 선량 변화를 줄이기 위해 환자와 밀착되는 땅바닥이나 벽면과의 거리를 10 cm 이상의 거리를 두거나, 에어매트리스 등을 설치하여 산란선을 최대한 예방하는 것이 필요하며, 향후 환자 대기실 및 안정실 등의 구조 설정 시에 벽면 등으로 인한 산란선을 고려해야 하며, 검사 이외에 외부피폭을 감소시킬 수 있다는 점을 증명한 것에 이 연구의 의의가 있다.

SiPM을 사용한 두 층의 반응 깊이를 측정하는 양전자방출단층촬영기기의 검출기 모듈 설계 (Design of Two Layer Depth-encoding Detector Module with SiPM for PET)

  • 이승재
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.319-324
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    • 2019
  • 실리콘광전증배관(Silicon Photomultiplier, SiPM)과 두 층의 섬광 픽셀 배열을 이용한 반응 깊이 측정 검출기를 설계하였으며, 위치 측정 능력을 DETECT2000을 사용하여 검증하였다. 섬광 픽셀의 면 처리와 반사체 조합을 통해 섬광 픽셀과 감마선이 반응한 위치를 추적하였다. 아래층은 광학적으로 연결된 부분을 제외하고 반사체로 처리하였으며, 위층은 가장 외곽부분을 제외하고 모두 광학적으로 연결되도록 처리하여 빛의 공유가 아래층에 비해 자유롭도록 구성하였다. 거울반사체와 난반사체, 섬광 픽셀의 거친 면과 매끈한 면의 조합을 통해 평면 영상을 획득하였으며, 층별 영상이 생성되는 위치를 측정하여 분석하였다. 앵거 알고리듬을 사용하여 SiPM의 16채널 신호를 4개의 채널로 감소시켜 영상을 재구성하였다. 섬광 픽셀의 거친면과 모든 반사체 조합에서 두 층으로 구분되는 것을 확인할 수 있었으며, 매끈한 면일 경우에는 모두 층 구분이 불가능한 것을 확인할 수 있었다. 따라서 거친 면의 섬광 픽셀과 반사체 조합을 사용한 검출기를 사용할 경우 전임상용 PET에서 반응 깊이 측정을 통해 검출 시야 외곽에서의 공간분해능을 향상시킬 수 있을 것이다.