• 제목/요약/키워드: 14 MeV

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Novel bricks based lightweight Vietnam's white clay minerals for gamma ray shielding purposes: An extensive experimental study

  • Ta Van Thuong;O.L. Tashlykov;K.A. Mahmoud
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권2호
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    • pp.666-672
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    • 2024
  • In the present work, a new brick series based on the Vietnamese white clay minerals from the Bat Trang was fabricated to be applied in the radiation protection applications during the decommissioning of the nuclear power reactors. The bricks were constructed under various pressure rates varied from 7.61 MPa to 114.22 MPa. The influence of pressure rate on the physical and γ-ray shielding properties were investigated in the study. The experimental measurement for the material's density using the MH-300A density meter showed an enhancement in the prepared bricks' density by 22.5 % with increasing the applied pressure rate while the bricks' porosity reduced by 31.2 % when the pressure rate increased from 7.61 MPa to 114.22 MPa. The increase in the fabricated bricks density and the reduction in their porosities enhances the bricks' linear attenuation coefficients as measured by the NaI (Tl) detector along the energy range extended from 0.662 MeV to 1.332 MeV. The linear attenuation coefficient increased by 13.8 %, 17.6 %, 17.0 %, and 17.1 % at gamma ray energies of 0.662 MeV, 1.173 MeV, 1.252 MeV, and 1.332 MeV, respectively. The enhancement in the linear attenuation coefficient increases the bricks' radiation protection efficiency by 10.22 %, 14.48 %, 14.09 %, and 14.26 % at gamma ray energies of 0.662 MeV, 1.173 MeV, 1.252 MeV, and 1.332 MeV, respectively.

SEPARATION OF GAMMA-RAYS PRODUCTION FROM $^{13}C(p,\;{\gamma})^{14}N,\;^{14}N({\gamma},\;{\gamma})^{14}N$ REACTIONS USING DOPPLER SHIFT EFFECT

  • Kim, Y.K.;Ha, J.H.;Youn, M.;Han, S.H.;Chung, C.E.;Moon, B.S.
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제26권3호
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    • pp.287-290
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    • 2001
  • The 9.17MeV gamma-rays from the $^{13}C(p,\;{\gamma})^{14}N,\;^{14}N({\gamma},\;{\gamma})^{14}N$ reactions were measured. The incident 9.17MeV gamma-ray was produced from the $^{13}C(p,\;{\gamma})^{14}N$ reaction at Ep=1.75MeV resonance. The 1.75MeV proton beam was accelerated using the 3MV SNU-AMS Tandetron and 1.7MV KIGAM Tandem accelerators. The enriched 13C target was $121{\mu}g/cm^2$ self-supporting foil, and we used liquid nitrogen as a resonant absorption target. We used a HP-Ge detector with 30% efficiency and less 2keV energy resolution. We developed new method to detect the scattered 9.17MeV gamma-ray from the nitrogen target by using the energy difference between the Doppler shifted gamma-ray from the $^{13}C(p,\;{\gamma})^{14}N$ reaction and the resonant absorbed and rescattered gamma-ray from the $^{14}N({\gamma},\;{\gamma})^{14}N$ reaction.

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MeV Si 자기 이온주입된 단결정 Silicon내의 결함 거동 (Defect Formatìon and Annealìng Behavìor in MeV Si Self-Implanted Silicon)

  • 조남훈;장기완;서경수;이정용;노재상
    • 한국재료학회지
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    • 제6권7호
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    • pp.733-741
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    • 1996
  • 본 연구에서는 MeV Si 자기 이온주업을 실시하여 주업원자와 모재 원자와의 화학적 영향이 배제된 결함 형성 거동을 관찰하였다. 자기 이온주업을 위하여 Tandem Accelerator가 사용되었고 1~3 MeV의 에너지 범위의 이온주입이 실시되었다. MeV 이온주입된 시편의 격자결함은 표면으로부터 고립된 $R_p$ 근처에 집중된 것이 관찰되었다. 주입에너지 변화에 따른 격자결함 생성 거동을 관찰하기 위하여 조사량을 $1{\times}10^{15}/cm^2$으로 고정하고 주입에너지를 1~3 MeV로 증가하였다. RBS 분석 결과 격자결함의 형성층 깊이는 에너지 증가에 따라 증가하였고 표면층에는 에너지 증가시 더욱 좋은 결정성을 유지하였다. 또한 주입에너지가 일정한 경우 조사량 증가시 $R_p$ 부근에 집중된 결함층의 농도는 증가하였으나 표면부근의 결함농도는 임계조사량 이상에서 포화되는 것이 관찰되었다. XTEM 분석 결과는 RBS의 결과와 잘 일치하였다. XTEM 관찰 결과 이온주업 상태의 결함층은 dark band의 형태로 관찰되었고 열처리시 이차결함은 이곳으로부터 생성되었다. 2MeV $Si^+$ 자기 이온주입시 이차결함이 형성되는 임계조사량은 $3{\times}10^{14}{\sim}5{\times}10^{14}/cm^2$ 사이로 관찰되었다. 열처리시 dark band의 하단부의 위치는 변화하지 않고 상단부만이 제거되었다. 실험을 통하여 얻은 결과들은 Monte-Carlo technique을 이용한 TRIM-code를 사용하여 해석하였다. SIMS 분석을 통하여 이차결함은 모재내에 존재하는 oxygen 불순물을 gettering함을 관찰하였다.

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$^{93}Nb(n,n{\alpha})^{89m}Y$, $^{93}Nb(n,{\alpha})^{90m}Y$$^{93}Nb(n,2n)^{92m}Nb$ 반응의 14 MeV 중성자 반응 단면적 측정 (Measurement of $^{93}Nb(n,n{\alpha})^{89m}Y$, $^{93}Nb(n,{\alpha})^{90m}Y$ and $^{93}Nb(n,2n)^{92m}Nb$ Cross Sections for 14 MeV Neutrons)

  • 김영석;김낙배;정기형;박혜일
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제18권2호
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    • pp.92-96
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    • 1986
  • $^{93}Nb(n,n{\alpha})^{89m}Y$, $^{93}Nb(n,{\alpha})^{90m}Y$$^{93}Nb(n,2n)^{92m}Nb$의 14.6MeV 중성자 반응단면적을 $^{27}Al(n,p)^{27}Mg$$^{27}Al(n,{\alpha})^{24}Na$ 반응 단면적과 비교하여 측정하였다. $T(D,n)^4He$ 반응을 이용하는 소규모 가속기를 중성자 원으로 사용하였으며 시료에서의 중성자 에너지 퍼짐은 0.4MeV 정도였다. 생성된 방사능은 모두 같은 기하학적 조건에서 70cc HPGe 검출기로 측정하였다.

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에너지 저하체로서 아크릴과 SSD 가 9MeV 전자선의 측방 및 깊이선량분포에 미치는 효과 (Effect of an Acrylic Plate and SSD on Dose Profile and Depth Dose Distribution of 9 MeV Electron Beams)

  • 강위생
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제9권2호
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    • pp.65-71
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    • 1998
  • 1 cm 아크릴 판과 SSD 가 9MeV 전자선의 측방선량분포 및 깊이선량분포에 미치는 영향을 평가하여 아크릴 판을 전자선치료에서 에너지 저하체로 사용하는 타당성이 있는가를 분석하는 것이 목적이다 .Varian Clinac-2100C 에서 발생되는 9MeV 전자선을 7MeV로 저하시키기 위해 lcm 두께의 아크릴 판을 이용하였다. 아크릴 판은 엑스선 표적에서 65.4cm에 있는 전자선응용장치 상단에 두었으며, 조사면의 크기는 SSD 100cm 에서 l0$\times$10cm로 하였다. 100cm, 105cm, 110cm의 세 가지 SSD에 대해 선축상 깊이선량분포와 최대선량점깊이 (1.4cm) 에서 가로방향과 세로방향의 측방선량분포를 3D 물팬톰을 이용하여 측정하였다. 깊이선량분포에서는 최대선량점과 85% 선량점 ,50% 선량점 깊이와 표면에서 평균에너지, 실비정과 표면에서 최빈에너지를 비교하였다. 측방선량분포 측정으로부터 평탄도, 피넘브러폭, 실조사면크기를 비교하였다. 참조를 위한 목적에서 9MeV 전자선도 측정하였다. SSD가 l00cm 에서 l10cm로 증가함에 따라 7MeV 전자의 표면선량율이 85.5% 에서 82.2% 로 감소하였고, 선량증가영역을 제외하고는 깊이선량분포는 SSD에 영향을 받지 않았다. 평탄도는 7MeV가 4.7% 에서 10.4% 로 변하여 9MeV 의 1.4% 에서 3.5% 로 변한 것에 비하여 심하게 변하였다. 피넘브러폭은 7MeV 가 1.52cm 에서 3.03cm 로 증대하여 9MeV 의 1.14 cm에서 1.63cm로 증대된 것에 비해 심하게 변하였다. 7 MeV 전자선의 실조사면크기는 10.75cm에서 12.85 cm로 증대하여 9MeV 전자선의 10.32cm 에서 11.46cm 로 증대하는 것에 비해 심하게 변하였다. 가상선원표면거리는 7 MeV, 9MeV 각각에 대해 49.8cm,88.5cm였다. 에너지 저하체를 이용하는 경우에도 그렇지 않은 경우와 마찬가지로 SSD가 멀어져도 선량증가영역을 제외하고는 깊이선량분포는 변하지 않았다. 에너지 저하체를 사용하면 그렇지 않은 경우에 비해 SSD 가 증가하면 평탄도가 허용범위를 넘어 나빠지고, 피넘브러 폭은 넓어지며 조사면 크기가 더 심하게 커진다. 가상선원표면거리는 현저하게 짧아졌다. 결론적으로 전자선치료에서 특히 먼 SSD 에서 에너지 저하체를 이용하지 않는 것이 바람직하다고 생각된다.

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Optimization of the Profiles in MeV Implanted Silicon Through the Modification of Electronic Stopping Power

  • Jung, Won-Chae
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제14권2호
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    • pp.94-100
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    • 2013
  • The elements B, P and As can each be implanted in silicon; for the fabrication of integrated semiconductor devices and the wells in CMOS (complementary metal oxide semiconductor). The implanted range due to different implanted species calculated using TRIM (Transport of Ions in Matter) simulation results was considered. The profiles of implanted samples could be measured using SIMS (secondary ion mass spectrometry). In the comparison between the measured and simulated data, some deviations were shown in the profiles of MeV implanted silicon. The Moliere, C-Kr, and ZBL potentials were used for the range calculations, and the results showed almost no change in the MeV energy region. However, the calculations showed remarkably improved results through the modification of the electronic stopping power. The results also matched very well with SIMS data. The calculated tolerances of $R_p$ and ${\Delta}R_p$ between the modified $S_e$ of TRIM and SIMS data were remarkably better than the tolerances between the TRIM and SIMS data.

CdTe 단결정에서 중성 받게에 구속된 엑시톤의 열 해리 (Thermal dissociation of excitons bound to neutral acceptors in CdTe single crystal)

  • 박효열
    • 한국결정성장학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.185-188
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    • 2000
  • CdTe 단결정에서 중성 받게에 구속된 엑시톤 해리를 PL 스펙트럼의 온도의존성을 측정하여 조사하였다. 12 K에서 CdTe 단결정의 자유 엑시톤의 결합 에너지는 10 meV이고,중성받게에 구속된 결합 에너지는 7.17 meV 이며, 또 중성주게에 구속된 결합 에너지는 14 meV이였다. 또한 ($A^{\circ}$, X)의 활성화 에너지의 값으로부터($A^{\circ}$, X)의 해리는 자유 엑시톤에서 해리됨을 알 수 있었다.

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An Improved Proton Recoil Telescope Detector for Fast Neutron Spectroscopy

  • Chung, Moon-Kyu;Kang, Hee-Dong;Park, Tong-Soo
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제5권3호
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    • pp.191-201
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    • 1973
  • MeV 영역의 속중성자분광을 위해 재래의 radiator system을 개량하여 ringshaped vertical radiator와 cone-shaped horizontal radiator를 공용한 특수한 recoil proton radiator assembly를 사용함으로서 energy 분해능의 저하없이 검출효율을 높이도록 recoil Proton telescope detector를 설계ㆍ제작하였다. 이 검출기에는 입사중성자속에 대한 Si(ti) 검출기의 직접노출을 피함으로서 background를 줄일수 있도록 입사중성자차폐부도 고안 내장되어 있다. 이 개량된 recoil proton telescope detector의 검출효율 및 energy 분해능을 중성자 energy 1-15 MeV에 대하여 radiator system과 Si(Li) 검출기사이의 거리변화에 따라 이론적인 계산치로 도출ㆍ표시하였으며, 실험적검증의 예로서 이 거리를 29cm로 하고 중성자 energy를 14.1 MeV로 하였을 때의 검출기의 제특성측정결과를 얻어 분석하였다. 측정결과의 분석에 의하면 이론에서 추정된것처럼 혼합형 radiator system을 사용하였을 때의 검출 효율은 단일 radiator system을 사용한 재래식 검출기의 검출효율의 2.2배의 증가를 보인데 반하여 energy 분해능의 저하는 불과 30%, background의 증가는 약40% 말만임을 알수가 있었다. 또한 측정에 의한 14.1 MeV 중성자에 대한 energy 분해능은 3.9% FWHM었는데, 이는 이논적인 3.7% FWHM와 거의 완전한 일치를 보이고 있음도 입증되였다.

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Response Matrix에 의한 감마선(線) Spectrum 및 그 조사선량(照射線量) 해석(解析) (Analysis of Gamma-ray Spectrum and Assessment of Corresponding Exposure Rate by Means of Response Matrix Method)

  • 김성관;전재식
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제11권1호
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    • pp.3-14
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    • 1986
  • $3'{\times}3'$ 원통형 NaI(T1) 검출기와 다중파고분석기(多重波高分析器)를 사용하여 측정한 $0.05{\sim}2.0MeV$ 구간의 ${\gamma}$선 spectrum에서 실(實)spctrum을 구하기 위하여 조사선량율(照射線量率)산출에 편리한 response matrix 방법을 사용하였다. Response mateix 구성에는, 위의 에네지 구간을 0.1 MeV의 등간격으로 나눈 $20{\times}20$ matrix로 한것과 검출기의 분해능이 입사 ${\gamma}$선 에너지의 평방근(平方根)에 의존한다는 가정하에 $0.1(MeV)^{1/2}$구간으로 나누어 $14{\times}14$ matrix로 구성한, 두가지 방법을 사용하였으며 그 역(逆)matrix들은 P-E 82/32 콤퓨터로 계산하였다. 이 방법으로 얻은 조사선량율은 에너지와 flux가 알려진 ${\gamma}$선량(陽)에 대하여 흔히 사용되는 계산방법으로 구한값과 10% 이내에서 일치하고 있으며, 선량측정학적(線量測定學的) 견지에서는 $E^{1/2}$ 구간으로 형성된 matrix가 등에너지간격으로 구성된 것보다 현실적인 것으로 판단되었다.

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In_{1-x}Ga_xP$의 깊은 준위 특성 (Properties of deep levels in In_{1-x}Ga_xP$)

  • 김선태;문동찬
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제7권4호
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    • pp.312-316
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    • 1994
  • In this study, ln$_{1-x}$ Ga$_{x}$P alloy crystal which has different compositions were grown by the temperature gradient solution(TGS) method, and the properties of deep levels were measured in the temperature range of 9OK-450K. We find the four deep levels of E$_{1}$, E$_{2}$(248meV), E$_{3}$(386meV) and E$_{4}$(618meV) in GaP, which has composition of Ga in In$_{1-x}$ Ga$_{x}$P is one, and the trap densities of E$_{3}$ and E4 levels were 7.5*10$^{14}$ cm$^{-3}$ and 9*10$^{14}$ cm$^{-3}$ , respectively. A broad deep level spectra was revealed in In$_{1-x}$ Ga$_{x}$P whose composition of Ga, x, were 0.56 and 0.83, and the activation energy and trap densities were about 430meV and 6*10$^{14}$ cm$^{-3}$ , respectively.ectively.

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