• 제목/요약/키워드: 고 에너지 방사선

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고에너지 엑스선을 조사한 갑상선의 세포막모델에서 요오드이온의 선택적 투과성 전달 특성 (Selective Permeate Transport Characteristics of Iodine ion at Cell Membrane Model of Thyroid which Irradiated by High Energy X-Ray)

  • 고인호;여진동
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.229-238
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    • 2021
  • 본 논문에서는 고에너지 엑스선(6 MV X선)을 조사한 갑상선의 소포세포막 모델에서 막의 두께차이, 고정전달자[VP-AN% (w/ w)]의 농도차이, OH-이온의 농도차이가 세포내부와 세포외부사이로 갑상선호르몬의 구성성분인 요오드이온의 농도차이로 발생하고 갑상선호르몬의 생성량에 영향을 미치는데 이러한 영향을 구명하기위해서 소포의 세포막을 통한 요오드의 선택적 투과전달 특성에 대하여 연구하였다. 이 실험에 사용한 세포막 모델은 피리딘 양이온을 고정전달자로 한 poly(4-vinylpyridine- co-acrylonitrile :VP-AN)분말을 인장강도의 강화용인 polysulfone과 결합시킨 불균질의 복합막을 사용하였다. 고정전달자[VP-AN% (w/ w)]의 농도차이(0~62 %)에서 36.5 ℃로 방사선을 조사한 소포의 고분자 막(세포막모델)은 형태학적 변화인 인장강도가 비 조사된 세포막모델보다 약 1.2 ~ 1.8배 정도 감소되었다. 방사선을 조사한 갑상선의 소포세포막모델 [2mole AN%(w/w)]에서 막의 두께차이, 고정전달자[VP-AN% (w/ w)]의 농도차이, OH-이온의 농도 차이로 발생하는 요오드이온의 선택적 투과플럭스는 비 조사된 세포막모델보다 막의 두께가 변화 할 때 각각 약 2.1 ~ 4.5배, 약 2.2 ~ 2.5배, 약 2.1 ~ 2.67배 정도 감소되었다. 결국 방사선조사로 인해서 갑상선의 소포세포막에서 요오드이온의 선택적 투과 전달기능이 비정상적으로 되어 세포장해가 발생하고 갑상선호르몬의 생성량 감소도 동반하게 되었다고 사료됐다.

몬테칼로 계산을 이용한 평판형 전리함의 고에너지 전자선에 대한 선질보정인자 결정 (Determination of Quality Correction Factors for a Plane-Parallel Chamber in High Energy Electron Beams using Monte Carlo Calculation)

  • 정동혁;이정옥
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제31권1호
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    • pp.89-95
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    • 2008
  • 국제원자력기구의 TRS-398 측정 프로토콜을 임상에 적용하기 위해서는 사용하는 빔과 전리함에 대한 선질 보정인자가 필요하다. 본 연구에서는 몬테칼로 계산코드(DOSRZnrc/EGSnrc)를 사용하여 상용의 평판형전리함에 대한 고에너지 전자선($4{\sim}20\;MeV$)에서의 선질보정인자를 계산하였다. 계산결과를 프로토콜에서 제시하는 값과 비교한 결과 $5{\sim}20\;MeV$에서 약 1% 이내로 일치하였으며 4 MeV의 경우에는 약 1.9% 차이를 보였다. 본 연구 방법은 선질보정인자를 독립적으로 결정하는 방법의 하나로서 프로토콜에서 주어진 값들의 확인이 필요하거나 또는 새로운 모델의 전리함을 사용하는 경우에 응용될 수 있다.

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KCl 단결정의 성장 및 고 에너지 X선 조사 특성 (KCl Crystal Growth and High Energy X Ray Expose of Properties)

  • 박철우
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.31-36
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    • 2008
  • 목 적: X선이 조사된 물질의 색변화를 통하여 방사선 측정 및 선량분포확인을 위한 물질로서의 가능성에 대하여 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 순수한 KCl과 KCl에 희토류 물질인 Eu를 0.5 mol% 첨가하여 초크랄스키 방법으로 각각의 단결정을 성장시키고 선형가속기를 이용하여 X선조사선량에 따른 KCl결정의 색 변화를 관찰하였다. 결 과: 고 에너지 X선조사에 의해 KCl:Eu 단결정은 가시광의 푸른색 형광과 함께 자주색을 나타내었고 순수한 KCl 단결정은 눈으로 확인할 수 있을 정도의 형광은 관찰되지 않았지만 보라색으로 착색되었다. 결 론: KCl 단결정의 색 변화는 X선으로 인하여 안정된 색 중심이 생기고 이러한 색변화는 X선 측정물질과 펜톰으로 유용하게 사용되어질 것이다.

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CE형 원전의 격납건물내 중성자선량 평가 (Dose Evaluation of Neutron within Containment Building of a CE type Nuclear Power Plant)

  • 김태욱;한재문;김경덕;윤철환;서장수;김영재
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.23-30
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    • 2005
  • CE형 원자력발전소를 대상으로 운전중 격납건물내 주요지점의 중성자장을 측정하여 작업자가 받을 수 있는 예상 방사선 피폭선량 등을 평가하고, 국제방사선방호위원회의 구권고(ICRP-26) 및 신권고(ICRP-60)에 따른 방사선 피폭선량 비교 및 교정 중성자장과 실제 중성자장의 방사선가중치 등을 분석해보았다. 분석결과 신권고에 따른 중성자가중치는 구권고에 의한 값보다 $2.42\~2.71$ 배 높은 것으로 나타났으며 , 측정지점의 중성자 방사선가중치 평균은 교정 중성자장의 평균과 비슷하였다. 중성자 평균에너지는 $42~158 keV$로 교정 중성자장의 평균에너지 500 keV보다 낮아 이럴 경우 각 측정지점에 대한 측정값은 실제 등가선량보다 보수적으로 평가될 수 있음을 알 수 있었다

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고 에너지 방사선 치료실의 차폐계산과 누출선량의 측정 (Measurement of Leakage and Design for the Protective Barrier of the High Energy Radiation Therapy Room)

  • 추성실;박찬윤
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제6권1호
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    • pp.34-40
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    • 1981
  • 방사선 치료를 위한 의료용 13 MeV 선형가속기를 설치 사용함에 따라 종사자에 대한 피폭방어를 비롯한 제반 설비구조의 설계가 중요하므로 저자들은 방사선 차폐벽과 시설구조를 법에 정해진 최대허용선량을 초과하지 않도록 계산하여 건축했으며 고에너지 선형가속기를 가동한 이후 실재 누출선량과 종사자의 피폭량을 측정하여 상호 검토하였다. 1) 방어벽의 계산은 NCRP #34 (1970)을 기초로 하였으며 이것이 가장 간단한 방법이고 경제적이었다. 2) 가속기 가동이후의 차폐벽으로부터 누출된 선량측정치는 계산에 의해 계획된 누출선량치의 약 $\frac{1}{5}$로 줄었으며 이는 치료환자의 수와 가장 안전한 수치를 사용했기 때문이었다. 3) 가속기에 의하여 방사선을 발생시키고 있는 동안 출입문 밖과 조종실 내에서의 누출선량율은 2-10mR/hr이었다. 4) 장시간 방사선을 발생시키거나 공기 조절장치의 성능이 약해졌을 때 치료실내의 오존냄새가 예측 의외로 심하였다.

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고 에너지 X-선이 새싹식물 종자의 생장에 미치는 영향 (Experimental Study for the Irradiation Effect of High Energy X-ray on the Growth of Sprout Plants Seeds)

  • 전병규;여진동
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.539-545
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    • 2017
  • 본 연구는 고 에너지 X-선을 조사한 새싹식물 종자를 파종 및 재배하여 산도, 염도, 당도, 당산비의 변화를 분석하고 식물의 생장에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 새싹식물 6종의 종자에 각 종자별로 대조군 1개군과 실험군 4개군을 구성하여 6MV X-선을 0, 2, 5, 8, 10 Gy 각각 조사하였다. 조사된 종자들을 파종하고 재배하여 식물의 액을 추출 및 성분분석을 실시하였다. 무순과 적무의 산도는 모두 증가하였고, 청경채와 메밀은 산도가 평균적으로 감소하였다. 다른 종자의 실험군은 대조군과 비슷한 산도로 분석 되었다 새싹식물의 염도, 당도는 평균적으로 감소하였으나, 적무의 염도는 2배 증가하였고, 수분 함량이 높은 콩나물은 당도가 모두 증가하였다. 따라서 고 에너지 X선은 식물의 성분에서 염기성 이온을 생성하고, 수분 함량이 높은 식물은 방사선 감수성이 높아 생장에 영향을 받아 과산화물이 생성되어 식물의 성분 변화에 영향을 미친다고 판단된다. 향후 고 에너지 방사선의 조사에 따른 식물성분의 변화 원인을 알아내기 위한 지속적인 유전학적 연구가 필요할 것이다.

폐암 고에너지 방사선치료 시 갑상선 피폭에 관한 연구 (A Study on the Thyroid Dose High-Energy Radiation Therapy of Lung Cancer)

  • 양오남;임청환
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.297-302
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    • 2015
  • 고에너지 의료용 선형가속기를 이용한 폐암 방사선치료 시 갑상선에 미치는 선량을 광자극발광선량계(OSLD)를 이용하여 평가하였다. 산란광자의 영향은 3D-CRT의 경우 25.4 mSv, 28.8 mSv, 31.3 mSv, 26.5 mSv, 27.4 mSv로 5회 평균은 27.9 mSv, IMRT에 있어서는 46.8 mSv, 43.2 mSv, 42.3 mSv, 41.5 mSv, 44.1 mSv로 5회 평균은 43.6 mSv의 결과 값을 보였다. 광중성자 선량 평가 결과는 3D-CRT의 경우 3 mSv, 3 mSv, 3.4 mSv, 3.5 mSv, 3.1 mSv로 5회 평균은 3.2 mSv, IMRT에 있어서는 5.1 mSv, 4.8 mSv, 4.2 mSv, 4.8 mSv, 4.9 mSv로 5회 평균은 4.7 mSv의 결과 값을 보였다. 산란광자와 광중성자 모두 3D-CRT 보다 IMRT가 높은 것으로 평가 되었다. 본 연구를 통하여 고에너지를 이용한 방사선치료 시 인접한 정상조직에 상당한 양의 산란선량이 영향을 주는 것으로 평가된 바와 같이 방사선을 이용한 암 치료 종사자는 이러한 내용을 충분히 인지하여 피폭 저감화를 위한 노력이 필요할 것으로 사료된다.

고 에너지 전자선 치료를 위한 3D 프린터 물질의 차폐 성능평가 (Evaluation of Shielding Performance of 3D Printer Materials for High-energy Electron Radiation Therapy)

  • 오창우;배상일;문영민;양현경
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.687-695
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    • 2022
  • 고 에너지 전자선 치료 시 차폐체로 사용되는 납을 대체할 수 있는 3D 프린터 소재를 찾기 위해 MCNP6 프로그램을 사용하였다. 고 에너지 전자선을 방출하는 선형가속기의 PDD(Percent Depth Dose), Flatness, Symmetry를 측정하고, MCNP6로 선형가속기를 모의 모사 후 비교하여 실측과 모의 모사와의 선원항이 일치함을 확인하였다. 납 차폐체를 모의 모사하여, 흡수선량의 95 % 이상을 차폐할 수 있는 납 차폐체의 적정 두께를 선정하였다. 3 mm 두께의 납 차폐체에 대한 흡수선량 데이터를 기준으로 하여 ABS + W(10%), ABS + Bi(10%), PLA + Fe(10%) 소재들의 1, 5, 10, 15 mm 두께 별로 모의 모사로 분석하여 차폐성능을 분석하였다. 3D 프린터로 각각의 시제품을 제작하여 모의 실험과 같은 조건으로 측정하여 분석한 결과 ABS+W(10%) 소재가 최소 10 mm 이상의 두께로 형성되었을 때, 3 mm 두께의 납을 대체할 수 있는 차폐성능을 가지는 것을 확인하였다. 주사전자현미경(SEM)과 EDS 스펙트럼을 이용하여 ABS + W(10%) 소재의 원소조성 및 표면형상을 분석하였다. 이러한 결과를 통해, 상용화 된 납 차폐체를 ABS + W(10%) 소재로 대체하면 납과 같은 차폐효과를 낼 뿐만 아니라 3D 프린터를 이용하여 환자 맞춤형으로 제작할 수 있어 고 에너지 전자선 치료에 매우 유용할 수 있음을 확인하였다.

자기장을 이용한 미래형 방사선치료에 관한 연구

  • 오영기;정동혁;김기환;신교철;김정기;김성규;지영훈;김진기
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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    • pp.55-55
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    • 2003
  • 본 연구에서는 최근 미래형 방사선치료 기술로서 관심이 집중되고 있는 자기장을 이용한 선량분포 변환 및 집중기술에 대하여 물리적 배경과 임상적 응용 가능성을 논의하였다. 먼저 물리적 이론으로부터 물질속 자기장에서 전자의 운동을 고찰하였으며 다음에는 몬테칼로 계산을 이용하여 임상에 이용되는 고에너지 광자와 전자선에 대하여 선량분포를 계산하였다. 물에 인가된 수 Tesla 자기장에 대하여 전자들의 기본 경로는 자기장과 수직방향으로 편향을 받으며 원궤도를 취하였으며 궤도반경은 에너지의 손실에 따라 점차 줄어드는 것으로 나타났다. 가로방향의 인가 자기장에 대한 몬테칼로 계산결과 광자 및 전자선에 대하여 자기장 인접영역에서 급격한 선량증가 현상이 발생하였는데 10 MV 광자선의 경우에 3T와 5T에서 각각 약 40%와 80%의 선량증가를 확인하였으며 전자선의 경우에도 유사한 결과가 나타남을 확인하였다. 또한 자기장 종단영역에서는 흡수선량의 급격한 감소가 발생하는 것으로 나타났는데, 본 연구에서는 이러한 특성들을 이용하여 종양에 방사선량을 집중시키고 주변 정상조직을 효과적으로 보호할 수 있는 미래형 최적화 방사선치료의 모델들을 제시하였다. 본 연구의 주요결과들은 최근 관련 실험들로부터 점차 명백해지고 있으며, 자기장을 병행한 방사선치료 기술의 국내 기반기술 확보에 기여할 것으로 기대한다.

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고순도 Ge 검출기의 전기적 노이즈 감소를 통한 감마선 에너지 스펙트럼의 분해능 향상에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Gamma Ray Energy Spectrum Resolution through Electrical Noise Reduction of High Purity Ge Detector)

  • 이삼열
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제14권7호
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    • pp.849-856
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    • 2020
  • 감마선 에너지 스펙트럼 연구에서 에너지 분석을 통한 핵종 분석은 매우 중요하다. 감마선 에너지 측정에 일반적으로 사용되는 고순도 Ge 검출기는 높은 에너지 분해능과 상대적으로 높은 검출 효율 때문에 일반적으로 사용된다. 그러나 반도체 검출기는 높은 에너지 분해능을 유지하기 위해 주변 환경에서 발생하는 노이즈를 효과적으로 차단하지 않으면 원래의 성능을 유지하기 어렵고 고가의 장치의 효과를 얻지 못하는 문제점이 있. 따라서 본 연구에서는 검출기에서 발생하는 전기적 노이즈를 제거하기 위해 접지 루프 아이솔레이터 (NEXT-001HDGL)를 사용했다. 에너지 분해능 향상 효과를 테스트하기 위해 양성자 가속기 KOMAC에 새로 설치된 HPGe 검출 장치를 사용했다. 감마선 에너지 2614 keV의 경우 에너지 분해능이 (0.16 ± 0.02) %에서 (0.11 ± 0.01) %로 개선되었고, 감마선 에너지 662 keV의 경우 에너지 분해능이 (0.72 ± 0.07) %에서 0.27 ± 0.03 %로 향상되었다. 이 결과는 KOMAC (Korea Multi-Purpose Accelerator Complex)의 HPGe 검출 장비를 이용한 감마선 스펙트럼 연구에 매우 유용한 것으로 판단된다.