• 한국방사선학회논문지
• /
• 제8권5호
• /
• pp.249-254
• /
• 2014

의료용 선형가속장치는 1952년에 개발된 이후 방사선 치료에 사용되어 왔으며 그 활용도가 더욱 증가하고 있다. 현재는 6 MeV 이상의 광자 에너지를 사용하는 고 에너지 방사선치료가 보편화되어 사용되고 있으나, 광핵반응에 의한 중성자의 생성으로 환자 및 술자에 대한 피폭이 문제가 되고 있다. 이에 본 연구에서는 MCNPX를 사용하여 의료용 선형가속장치에서 발생되는 6~24 MV 광자선의 스펙트럼을 분석하고, 평균에너지 및 텅스텐의 중성자 생성 임계에너지인 7.41 MeV 이상의 광자 개수를 평가하였다. 그 결과 8 MV를 시작으로 24 MV에서는 전체 검출 광자 수에 비해 0.59%의 비율로서 광핵 반응을 일으킬 수 있는 광자수가 증가함을 알 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제10권6호
• /
• pp.427-433
• /
• 2016

근래의 방사선 치료는 고 에너지 사용이 증가하여 심부에 위치한 종양의 치료효율이 높아졌다. 그러나 이와 함께 광핵반응으로 인한 광중성자의 발생이 문제되고 있으며, 광중성자는 광자보다 인체의 위해도가 높아 지속적인 관리가 요구된다. 이와 관련하여 몬테카를로 방식의 모의실험을 활용한 연구가 활발히 진행되고 있지만, 실측에 있어서는 미비한 실정이다. 이에 본 연구는 방사선 검출기를 이용하여 거리와 위치에 따른 광자와 광중성자를 측정하여 상관관계를 분석하였다. 그 결과, 광자는 거리가 멀어지고 조사야가 작아질수록 산란선량이 감소함을 알 수 있었다. 또한 광중성자는 광자와는 다르게 조사야가 작을수록 선량값이 증가하였으며, 일정거리까지 증가하는 경향성을 보이다 감소하는 것으로 나타났다.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제11권1호
• /
• pp.51-56
• /
• 1986

방사선(放射線)의 의학적(醫學的) 진단치료(診斷治療) 이용률(利用率)이 증가(增加)함에 따라 의료인(醫療人)과 환자(患者)들에 대한 방사선(放射線) 피폭확률(被曝確率)이 비예적(比例的)으로 증가(增加)되어 정량적(定量的)인 분석(分析)과 피폭관리(被曝管理)의 필요성(必要性)이 요구(要求)되고 있다. 연세(延世) 암센터는 암치료(癌治療)를 위하여 설치사용(設置使用)되고 있는 의료용(醫療用) 고(高)에너지 선형가속기(線型加速器)에 대한 누출(漏出) 및 산난선(散亂線)의 방어벽(防禦壁)과 방어계획(防禦計劃)이 이미 준비(準備)되어 있다. 그러나 장치(裝置)의 사용빈도(使用頻度)가 증가(增加)됨에 따라 치료실내(治療室內)의 공간(空間) 선량분포(線量分布)와 광핵반응(光核反應)으로 인한 유도방사능(誘導放射能)의 위험성(危險性)을 인식(認識)하고 이들에 대한 노출량(露出量)을 전리함(電離函), 열형광측정기(熱螢光測程器) 및 에너지 분석기등(分析器等)을 이용(利用)하여 측정(測定)하였다. 18 MeV 전자선(電子線)에 의한 실중선량(室中線量)은 1 m 지점(地點)에서 종양선량(腫瘍線量)의 0.02%였고 X-선(線)에 의한 실중선량(室中線量)은 약(約) 0.12%였다. 선형가속기(線型加速器)에서 10 MV X-선(線)을 30 Gy 조사(照射)한 직후 광핵반응(光核反應)에 의한 유도방사능(誘導放射能)을 측정(測定)한 결과(結果) 0.65 mR/hr 였으며 광핵반응(光核反應)에 의한 중성자(中性子) 방사화(放射化)는 주로 Cu-64, W-185, Mo-94, Ta-182등(等)의 원소(元宵)로 추정(推定)할 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.245-249
• /
• 2013

천연 탄탈의 중성자포획에 의한 공명에너지를 측정하기 위하여 교토대학의 원자로연구소의 46-MeV 전자선형가속기의 광핵반응에서 발생하는 중성자를 이용하였다. 중성자포획에서 발생되는 즉발감마선을 BGO($Bi_4Ge_3O_{12}$)섬광검출장치로 측정하였다. 검출장치는 탄탈 시료에서 발생되는 즉발감마선을 기하학적으로 모두 측정하도록 만들어져 있으며 측정되어진 전기적 신호를 탄탈의 중성자 공명에너지 동정하는 스펙트럼구성에 사용하였다. 연구에서 사용되어진 중성자의 에너지는 1 ~ 200 eV 영역에 대하여 각각의 공명에너지를 분석하였다. 중성자에너지 측정은 중성자 비행시간법(TOF: Time-of-Flight)을 통하여 측정하였다. 광핵반응을 통한 중성자발생에서는 고에너지영역에서 강한 제동복사선이 발생하므로 수 keV영역 이하 영역의 중성자에너지에 대해서만 중성자공명을 측정하였다. 얻어진 Ta에 대한 중성자 포획 공명에너지 측정결과는 이전의 실험에 의한 측정 결과들 및 ENDF/B-VI와 Mughabghab의 평가된 값들과 비교 및 검토를 하였다. 측정되어진 공명들은 4.28 eV에서 거대 공명들을 측정하였고 그 이상의 에너지 영역의 다른 공명들도 이론에 의해서 계산되어진 값들과 비교하였다. 144.3 eV를 제외한 공명들은 평가값들과 거의 일치하는 경향을 보였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제37권3호
• /
• pp.223-231
• /
• 2014

의료용의 선형가속장치는 방사선치료에 있어서 그 활용도가 가장 높으며, 최근에는 10MV 이상의 고에너지 광자선을 이용한 치료가 보편화되고 있다. 그러나 광핵반응에 의한 광중성자가 생성됨으로써 방사선 방호측면에서 많은 문제를 야기 시키고 있다. 이에 본 연구는 MCNPX 프로그램을 이용하여 치료실 내의 위치별 중성자의 특성을 분석하였다. 그 결과, 광중성자의 생성 개수도 선원 중심점을 기준으로 거리가 멀어질수록 감소됨을 알 수 있었다. 그리고 10MV에서 20MV로 에너지가 높아짐에 따른 열중성자와 속중성자의 비율은 큰 차이가 없었지만, 선원 중심점으로부터 거리가 이격될수록 열중성자의 비율이 높아지는 현상을 확인할 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제15권6호
• /
• pp.283-289
• /
• 2015

현재 방사선치료는 치료효과를 높이기 위해 고에너지 광자선의 사용이 증가하고 있는 추세이다. 일반적으로 6~8 MeV 이상의 고에너지 광자선을 사용하는 경우에는, 광핵반응에 의한 광중성자가 발생됨으로써 방사선 방호의 측면에서 많은 문제를 야기 시킬 수 있다. 이에 본 연구는 MCNPX를 이용하여 방사선 치료실의 광중성자 선량분포를 분석하였다. 그 결과 10 MV와 12 MV 구간에서 급격한 흡수선량의 증가를 보였다. 이를 통해 10 MV를 시작으로 광중성자 플루언스의 급격한 증가가 흡수선량으로 연계됨을 알 수 있었다. 또한 산출된 흡수선량을 바탕으로 등가선량을 환산한 결과는 ICRP 103 권고안의 경우, 낮은 에너지 범위에서 인체의 흡수선량에 대한 2차 광자의 기여를 반영함으로써 ICRP 60 권고안에 비해 낮은 등가선량을 나타냈다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제15권12호
• /
• pp.347-354
• /
• 2015

소분할 방식을 이용한 방사선치료는 한번에 대선량을 처방하게 된다. 이로 인해 정상조직에도 많은 선량이 조사되는 단점이 있지만 최근에는 IMRT 방식을 적용함으로써 그 한계점을 보완하는 연구가 이어지고 있다. 그러나 이런 치료기술의 발전과 고에너지 광자선을 선호함으로써, 광핵반응에 의한 광중성자가 생성되어 환자에게 부가적인 피폭을 일으키게 된다. 이에 본 연구는 급성 골반 뼈 전이암으로 IMRT 치료기법을 적용하여 소분할치료를 받은 환자의 치료계획을 대상으로, 치료기법 및 분할기법에 따른 선량을 DVH를 이용하여 분석하고 그에 따른 광중성자를 측정하였다. 그 결과, 분할기법에 따른 광중성자의 발생률은 처방선량에 비례하여 차이가 미미한 것으로 나타났다. 그리고 IMRT를 이용한 소분할치료 시 정상조직의 보호효과는 3D CRT에 비해 상대적으로 높게 나타났지만, 광중성자도 증가함으로써 적절한 치료계획의 선택과 최적의 방식을 고려해야 할 것이다.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.72-80
• /
• 2017

Gamma-ray has some advantages as a weapon: it has the ability to transmutate matter, high penetrability through materials, and it is very harmful to living things. So it is worth to study the features of gamma-ray weapon in order to utilize it. Such abilities were simulated on the basis of Monte Carlo simulation program GEANT4. For the simulation conceptual design of gamma-ray weapon was conducted. High energy electrons, which were necessary for the high energy gamma-rays, were produced by linear electron accelerator, of which the parameters were derived from the Pohang Light Source(PLS-II). Gamma-rays were get by bremsstrahlung mechanism. The spectra of gamma-rays, that were measured at distances of 500 m, 1000 m, 1500 m and 2000 m, were gained by GEANT4.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제35권4호
• /
• pp.335-343
• /
• 2012

세기조절방사선치료는 기존의 3차원입체조형방사선치료보다 표적체적에 최적의 선량분포를 구현하면서 주변 정상조직에 들어가는 선량을 최소화할 수 있는 치료기법으로 현재 임상에서 많은 각광을 받고 있다. 특히 2011년 국민건강보험으로 인정되면서 그 이용이 대폭 증가하고 있는 추세이다. 또한 10 MV 이상의 고에너지 광자선에 대한 방사선 치료 이용이 증가하였고, 이러한 광자선은 타겟, 편평화여과기, 콜리메이터, 그리고 다엽콜리메이터와 같은 원자번호가 높은 물질과 광핵반응을 통하여 광중성자가 발생하게 된다. 특히 다엽콜리메이터 기반의 세기조절방사선치료는 MU를 증가시켜, 결국 광핵반응에 의한 광중성자 발생률을 증가시키게 된다. 이에 본 연구에서는 Rando 팬텀을 이용한 자궁경부암의 방사선치료에 있어 3차원입체조형방사선치료와 세기조절방사선치료 시 발생되는 광중성자의 선량을 정량적으로 평가하였다. 자궁경부암 치료를 위해 Rando 팬텀을 이용하여 3차원입체조형치료계획과 세기조절방사선치료 계획을 수립하였다. 치료실에 Rando 팬텀을 셋업 하였고, 광자극 발광선량계를 복부, 흉부, 경부, 그리고 미간의 표면에 부착한 후 치료계획을 기반으로 15 MV 광자선을 조사시켰다. 측정은 각 측정위치에서 5회 반복 시행하였다. 세기조절방사선치료로부터 측정된 광중성자의 선량을 3차원입체조형방사선치료와 비교했을 때, 복부, 흉부, 경부, 그리고 미간 측정 위치에서 각각 9.0 배, 8.6 배, 8.8 배, 그리고 14 배로 많이 발생함을 확인할 수 있었다. 이는 15 MV 광자선을 이용한 세기조절방사선치료가 조사야 밖에서 상당한 양의 광중성자를 발생시킴을 알 수 있었다. 의료용선형가속기의 물리적인 특성상 광중성자의 발생을 원천적으로 차단하기는 어렵겠지만 의료의 질적인 면이나 암 환자의 삶의 질 향상을 위해서 조사야 외 불필요하게 영향을 받는 정상조직에 대해서는 적절하게 보호할 수 있는 방안이 모색 되어야 하겠다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제6권5호
• /
• pp.403-408
• /
• 2012

본 연구는 천연 인듐의 중성자폭획 후에 발생된 감마선을 12개의 BGO($Bi_4Ge_3O_{12}$) 섬광검출기로 구성된 검출장치를 이용하여 즉발감마선을 측정하여 중성자공명에 의해서 발생된 감마선을 분석하여 중성자의 에너지 1 ~ 300 eV 영역에 대하여 공명에너지를 분석하였다. 사용되어진 검출장치는 시료에서 발생된 즉발감마선에 대하여 모든 감마선을 측정할 수 있는 기하학적인 구조로 만들어졌다. 중성자원으로는 교토대학의 원자로연구소의 46-MeV 전자선형가속기의 광핵반응에서 발생하는 중성자를 이용하였다. 중성자발생원으로부터 검출기까지의 거리가 $12.7{\pm}0.02m$이므로 광핵반응에서 발생하는 강한 X선의 영향을 고려하여 수 keV영역이하의 중성자에너지에 대하여 중성자공명을 측정하였다. 측정되어진 공명들은 1 eV이상의 에너지 영역에서 거대 공명들을 측정하였고 이들 공명들은 이론에서 알려진 값들과 비교하였다. 본 연구를 통하여 기존에 알려진 거대 공명의 에너지를 확인하였고, 100 eV이상의 에너지 영역에서의 공명에너지들에 대한 평가에 의한 이론값들이 실제로 존재하는 공명임을 실험적으로 확인하였다. 1 keV 이상의 영역에 대하여는 공명이 연속적인 구조를 보이고 있음을 실험적으로 확인했으며 공명에 대하여 통계적인 평가가 있어야함을 알았다. 91.49 eV 공명은 본 연구를 통하여 처음 발견되어진 공명이라 볼 수 있다.