• 제목/요약/키워드: Absorbed dose rate to water

검색결과 15건 처리시간 0.023초

Development of a polystyrene phantom for quality assurance of a Gamma Knife®

  • Yona Choi;Kook Jin Chun;Jungbae Bahng;Sang Hyoun Choi;Gyu Seok Cho;Tae Hoon Kim;Hye Jeong Yang;Yeong Chan Seo;Hyun-Tai Chung
    • Nuclear Engineering and Technology
    • /
    • 제55권8호
    • /
    • pp.2935-2940
    • /
    • 2023
  • A polystyrene phantom was developed following the guidance of the International Atomic Energy Association (IAEA) for gamma knife (GK) quality assurance. Its performance was assessed by measuring the absorbed dose rate to water and dose distributions. The phantom was made of polystyrene, which has an electron density (1.0156) similar to that of water. The phantom included one outer phantom and four inner phantoms. Two inner phantoms held PTW T31010 and Exradin A16 ion chambers. One inner phantom held a film in the XY plane of the Leksell coordinate system, and another inner phantom held a film in the YZ or ZX planes. The absorbed dose rate to water and beam profiles of the machine-specific reference (msr) field, namely, the 16 mm collimator field of a GK PerfexionTM or IconTM, were measured at seven GK sites. The measured results were compared to those of an IAEA-recommended solid water (SW) phantom. The radius of the polystyrene phantom was determined to be 7.88 cm by converting the electron density of the plastic, considering a water depth of 8 g/cm2. The absorbed dose rates to water measured in both phantoms differed from the treatment planning program by less than 1.1%. Before msr correction, the PTW T31010 dose rates (PTW Freiberg GmbH, New York, NY, USA) in the polystyrene phantom were 0.70 (0.29)% higher on average than those in the SW phantom. The Exradin A16 (Standard Imaging, Middleton, WI, USA) dose rates were 0.76 (0.32)% higher in the polystyrene phantom. After msr correction factors were applied, there were no statistically significant differences in the A16 dose rates measured in the two phantoms; however, the T31010 dose rates were 0.72 (0.29)% higher in the polystyrene phantom. When the full widths at half maximum and penumbras of the msr field were compared, no significant differences between the two phantoms were observed, except for the penumbra in the Y-axis. However, the difference in the penumbra was smaller than variations among different sites. A polystyrene phantom developed for gamma knife dosimetry showed dosimetric performance comparable to that of a commercial SW phantom. In addition to its cost effectiveness, the polystyrene phantom removes air space around the detector. Additional simulations of the msr correction factors of the polystyrene phantom should be performed.

TLD를 이용한 X-선 수중 흡수선량 측정 및 해석 (Measurement and Analysis of X-ray Absorbed Dose in Water Phantom using TLD)

  • 오장진;전재식;하석호;김원식;황선태
    • Journal of Radiation Protection and Research
    • /
    • 제13권2호
    • /
    • pp.21-28
    • /
    • 1988
  • LiF : PTEE를 사용하여 중경 X-선(HVL : 0,29, 0.84, 1.60, 2.62mmCu) 영역에 대한 수중 흡수선량을 측정 해석하였다. 이때 선량계 (0.4mm ${\times}\;{\phi}$12.5mm, hot-pressed LiF TLD-700)는 루사이트로 둘러 싸여 있고 물의 흡수선량은 각각의 TL출력 값에 Burlin의 공동이론을 적용하여 해석하였다. 그 결과 물 팬텀 속 깊이 5cm에서 흡수선량률의 측정 오차는 최대 ${\pm}5%$로 나타났다. 이 측정값을 측정 오차가 ${\pm}2%$의 간접절대측정방법인 이온화법에 의한 측정값과 비교한 결과 두 값의 차이는 LiF : PTFE의 측정오차 범위 내에서 일치하였다. 이와같은 결과로 LiF : PTFE를 이용한 수중 흡수선량 측정의 신뢰성을 확인할 수 있게 되었으며 이는 중경 X-선 영역에 대한 선량당량 평가의 근거로 활용 될 수 있을 것이다.

  • PDF

RADIATION DOSE TO HUMAN AND NON-HUMAN BIOTA IN THE REPUBLIC OF KOREA RESULTING FROM THE FUKUSHIMA NUCLEAR ACCIDENT

  • Keum, Dong-Kwon;Jun, In;Lim, Kwang-Muk;Choi, Yong-Ho
    • Nuclear Engineering and Technology
    • /
    • 제45권1호
    • /
    • pp.1-12
    • /
    • 2013
  • This paper describes the radiation doses to human and non-human biota in the Republic of Korea, as a result of the Fukushima nuclear accident. By using the measured airborne activity and ground deposition, the effective and thyroid doses of five human age groups (infant, 5 years, 10 years, 15 years and adult) were estimated by the ECOSYS code, and the whole body absorbed dose rate of the eight Korean reference animals and plants (RAPs) was estimated by the K-BIOTA (the Korean computer code to assess the risk of radioactivity to wildlife). The first-year effective and thyroid human doses ranged from 5.7E-5 mSv in the infant group to 2.0E-4 mSv in the 5 years group, and from 5.0E-4 mSv in the infant group to 3.4E-3 mSv in the 5 years group, respectively. The life-time (70 years) effective and thyroid human doses ranged from 1.5E-4 mSv in the infant group to 3.0E-4 mSv in the 5 years group, and from 6.0E-4 mSv in the infant group to 3.5E-3 mSv in the 5 years group, respectively. The estimated maximum whole body absorbed dose rate to the Korean RAPs was 6.7E-7 mGy/d for a snake living in soil (terrestrial biota), and 2.0E-5 mGy/d for freshwater fish (aquatic biota), both of which were far less than the generic dose criteria to protect biota from ionizing radiation. Also, the screening level assessment for ERICA's (Environmental Risks from Ionizing Contaminants: Assessments and management) limiting organisms showed that the risk quotient (RQ) for the estimated maximum soil and water activity was significantly less than unity for both the terrestrial and freshwater organisms. Conclusively, the radiological risk of the radioactivity released into the environment by the Fukushima nuclear accident to the public and the non-human biota in the republic of Korea is considered negligible.

Water Phantom 속 Conventional X-ray 중심축상의 깊이 선량 백분율 (Central Axis Percentage Depth-Dose in a Water Phantom Irradiated by Conventional X-rays)

  • 김원식;하석호;황선태;오장진;전재식
    • Journal of Radiation Protection and Research
    • /
    • 제12권1호
    • /
    • pp.1-11
    • /
    • 1987
  • X-선 target 으로 부터 water phantom($30{\times}30{\times}30cm^3$) 표면까지 1m이고 이 지점에서 비임 크기가 $5cm{\phi},\;10cm{\phi},\;15cm{\phi}$인 경우 phantom 표면으로 부터 X-선 중심축을 따라 깊이 2.5cm의 기준점으로 부터깊이 20cm까지 2.5cm 간격으로 깊이-선량 백분율, P(%)을 추정하였다. 사용된 X-선 인가전압 및 전류는 $150{\sim}250kV$ 및 5 mA 이었고 물속 흡수선량률, $\dot{D}_w$은 NE 2571 공동전리함의 조사선량 교정인자 $N_x$로부터 구한 공기 kerma 고정인자 $N_k$를 이용하여 결정하였다. 기준조사선량룰 $\dot{X}_c$은 Exradin A-2공동 전리함을 일본 ETL로부터 교정하여 X-선 선질을 ETL 교정선질과 같도록 반가층을 결정한 후에 측정되었다. 한편, 흡수선량 및 깊이-선량 백분율 측정의 정확도를 검증하기 위해 phantom 속 깊이 5 cm되는 교정점에서 물속흡수선량률, $\dot{D}_w$$N_k$로부터 산출한 값과 Burlin의 일반화된 공동이론을 이용하여 계산한 값을 비교해 보았으며, $N_k$로부터 결정된 깊이-선량 백분율 P(%)을 BJR Suppl. 로부터 구한 값과 비교해 본 결과는 좋은 일치를 보였다.

  • PDF

A New Method to Measure the Conversion of Radiation Polymerization of Electrolyte Monomer Diallyldimethylammonium Chloride in Dilute Aqueous Solution

  • Zhang, Yalong;Yi, Min;Ren, Jing;Zhai, Maolin;Ha, Hongfei
    • Macromolecular Research
    • /
    • 제11권3호
    • /
    • pp.146-151
    • /
    • 2003
  • The dependence of electrical conductivity on concentrations of diallyldimethylammonium chloride (DADMAC) monomer, linear poly(DADMAC) and their mixture monomer/poly(DADMAC) in dilute aqueous solution exhibits a linear relationship. It was possible to calculate conversion of DADMAC polymerization by measuring its electric conductivity. Although the electrical conductivity of the poly(DADMAC) solution decreased with increasing its molecular weight, in the process of UV or ionizing radiation polymerization the molecular weight of the polymers could be kept constant in the case of fixed temperature, UV-luminous intensity or dose rate. Based on the method mentioned above, the kinetics of UV induced polymerization of DADMAC in aqueous solution was studied; the overall activation energy of polymerization of DADMAC in the water phase was calculated to be 18.8 kJ mol$^{-1}$ . ${\gamma}$-Radiation-induced polymerization of DADMAC in aqueous solution as a function of absorbed dose was studied as well. The conversion of DADMAC increased quickly with dose before 30 kGy and then increased slowly. The experimental data of both UV- and ${\gamma}$-induced polymerization were verified to be reliable by inverted ultracentrifugation method.

Lysino-Methylene-Ampicillin의 Rat 소장흡수(小腸吸收)에 관한 연구(硏究) (The Intestinal Absorption of Lysino-Methylene-Ampicillin in Rat)

  • 진금섭;김종갑;김재백
    • Journal of Pharmaceutical Investigation
    • /
    • 제9권1호
    • /
    • pp.15-19
    • /
    • 1979
  • The absorption rate of lysino-methylene-ampicillin from the rat small intestine, compared with ampicillin, was determined in vitro and in situ to establish the biopharmaceutical properties of lysino-methylene-ampicillin which is one of the new penicillinase-resistance antibiotics. The half of administered dose was absorbed rapidly within thirty minutes. The water-oil distribution coefficient of lysino-methylene-ampicillin was 0.03 in chloroform versus buffer system with $Na_{2}HPO_{4}-citric$ acid of pH5.2 at $37^{\circ}C$, and its dissolution rate reached the plateau in an hour and then represented 0.6 percent of equilibrium solubility

  • PDF

감마선 조사가 현미의 수화속도 및 호화양상에 미치는 영향 (Effect of Gamma Irradiation on Water Uptake Rate and Gelatinization of Brown Rice)

  • 이유석;서정식;이주운;변명우
    • 한국식품과학회지
    • /
    • 제36권6호
    • /
    • pp.900-904
    • /
    • 2004
  • 현미의 수화속도를 개선하여 조리적성을 향상시키기 위해 0, 1, 3, 5kGy로 감마선을 조사한 후 수분흡수속도, 이화학적 특성 및 호화특성을 조사하였다. 현미의 수분흡수량은 수침온도 ($20-50^{\circ}C$)와 감마선 조사선량이 증가할 수록 증가하는 경향을 나타내었다. 수침온도 $50^{\circ}C$ 이상에서는 0 kGy와 1 kGy의 수분 흡수량은 큰 차이가 없었지만 5 kGy 조사구는 수침액 중에 가용성성분의 용출로 인해 오히려 수분흡수량이 감소하는 경향을 나타내었다. Amylograph에 의해 측정된 peak viscosity, setback, breakdown 및 consistency는 감마선 조사선량이 증가하면서 유의적으로 감소하는 경향을 보였다. Thermogravimetric analyzer에 의한 열중량분석 결과는 감마선 조사에 의해 고온 ($300^{\circ}C$ 이상)에서의 수분증발이 촉진되는 것으로 조사되었다.

코발트-60 선원 대체용 고선량률 Ir-192 선원의 조직선량특성 (Characteristics of Tissue Dose of High Dose Rate Ir-192 Source Substitution for Co-60 Brachytherapy Source)

  • 최태진;이호준;김옥배
    • 한국의학물리학회지:의학물리
    • /
    • 제9권4호
    • /
    • pp.259-266
    • /
    • 1998
  • 코발트-60 근접조사선원을 대체할 Ir-l92 선원주변의 2차원적 선량분포를 얻기 위하여, 조사선량률과, 조직감쇠계수를 구하였다. 조직감쇠계수는 선원에서 20 cm 지점까지 실험식을 구하였다. ?보기 방사능은 조사선량상수를 사용하여 결정하였으며, 2.5mm 직경에 두께 2.5 mm 의 선원은 조직선량을 정하기 위해 선원을 4401 개로 분할하여 선원 자체의 흡수효과와 ?슐벽의 차폐 효과와 조직감쇠계수를 적용하였다. 조직감쇠계수는 4차식을 사용하여 1% 오차범위내에서 실험값을 얻을 수 있었으며, Meisberger 상수는 선원에서 많이 떨어질수록 오차가 커서, 10 cm 위치서 7%, 20 cm 에서 33%의 오차를 발견할 수 있었으나, 겉보기방사능과 선원모양 및 크기가 달라 다른 결과를 가져올 수 있다고 본다. 발표된 Ir-192 선원의 에너지스펙트럼을 이용한 선량률상수는 절삭에너지 10 keV인 경우 4.69 R$cm^2$/mCi-hr을 얻었으며 Air Kerma는 0.973 을 구하였다. 이 실험에서 고안 선원의 분할선원에 의한 선원자체흡수와 ?슐벽에 의한 감쇠는 실선원의 54.6%가 겉보기방사능으로 나타남을 알 수 있었으며, 선량계획에 이용하기 위해 단위 ?보기 방사능에 대한 2차원적 선량표를 준비함으로써 기하학적선량과 선량 비등방성을 쉽게 이용할 수 있도록 하였다.

  • PDF

디지털방사선영상시스템에서 MCNPX 시뮬레이션을 이용한 영상 품질 및 선량평가 (Evaluation of Image Quality & Absorbed Dose using MCNPX Simulation in the Digital Radiography System)

  • 안현;이동연;고성진;김창수
    • 한국방사선학회논문지
    • /
    • 제10권5호
    • /
    • pp.327-335
    • /
    • 2016
  • 본 연구는 IEC에서 제시하는 영상품질을 평가하는 조건으로는 임상적인 환경에서 디지털 방사선영상시스템(Digital Radiography System)에서의 검출기에 대한 영상품질평가를 시행하기에는 환경적인 제한점이 있기에 IEC에서 제시하는 조건과 임상검사조건을 조합한 각각의 선질에 대하여 영상품질평가를 시행한 연구입니다. 첫째, 네 가지 선질을 사용하여 MTF, NPS 영상품질평가를 하였으며, MCNPX 시뮬레이션을 이용하여 선질들에 대한 스펙트럼을 분석하여 입자 플루언스를 산정한 후 최종적으로 DQE 영상품질평가를 하였다. 둘째, 네 가지 선질들의 MCNPX 시뮬레이션을 이용하여 방사선속 밀도와 에너지, 물질의 질량에너지 흡수계수를 이용하여 전자 1 개당 공기, 물, 근육, 뼈에 대한 흡수선량률을 평가하였다. 영상품질을 평가한 결과, 네 가지 선질들의 MTF는 1.13 ~ 2.91 lp/mm 공간주파수를 나타내어 일반 X선 촬영의 진단 주파수 영역인 1.0 ~ 3.0 lp/mm를 만족하였다. NPS는 부가필터를 사용하면, 공간 주파수가 0.5 lp/mm 기준으로 NPS가 증가하다가 이후, 감소하는 경향성을 나타내었다. 부가필터 미사용하면, 공간주파수가 0.5 lp/mm 기준으로 NPS가 감소하다가 이후, 일정한 NPS 결과 값을 나타내었다. DQE는 70 kVp / unuesd added filter(21mm Al) / SID 150 cm에서 공간주파수 1.5 lp/mm 기준으로 일정한 값을 나타내다가 이후, 감소하는 경향성을 나타내었다. 나머지 선질들은 공간주파수가 증가함에 따라 감소하는 경향성을 나타내었다. 흡수선량 평가결과는 공기 < 물 < 근육 < 뼈 순서로 흡수선량이 증가함을 나타내었다. 본 연구결과를 바탕으로 다양한 임상환경에서 디지털 방사선영상시스템의 영상품질평가 방법을 제시할 수 있는 기초자료로 제공하고자 한다.

영상 정보 손실을 최소화하는 방사선 차폐체 연구 (Radiation Shielding to Minimize Image Information Loss)

  • 장수한;박상현;주명식
    • 한국방사선학회논문지
    • /
    • 제17권3호
    • /
    • pp.449-457
    • /
    • 2023
  • 방사선 감수성이 높은 부위의 방사선 검사 시 피폭선량 감소를 위해 사용하는 차폐체가 조사야에 포함될 경우 방사선 영상에서 밝게 표현되며 영상 정보의 손실이 발생한다. 영상 정보의 손실은 진단과 치료에 제한점을 주며 재촬영이 필요할 경우, 불필요한 방사선에 노출될 수 있다. 본 논문에서는 수용성 요오드 조영제와 물을 혼합한 다양한 농도의 차폐체를 제작하여 영상 손실을 최소화하면서 기존 차폐체와 동등한 차폐 효과를 발생하는 방사성 방호 차폐체를 연구하고자 하였다. 차폐체는 물 100 ml, 수용성 요오드 조영제 100 ml, 수용성 요오드 조영제와 물을 20 : 80, 40 : 60, 60 : 40, 80 : 20 비율로 각각 100 ml를 제작했다. 차폐 효율을 측정하기 위해서 차폐체를 가로 9.5 cm, 세로 9.5cm의 플라스틱 용기에 약 1.5 cm 높이로 담고 흡수선량 감쇠율을 평가하였다. 조사 조건은 골반 촬영 조건을 기준으로 5회 반복 측정하였고 측정한 조사선량 값을 흡수선량 값으로 변환한 뒤 평균값을 산출 비교하였다. 영상 정보 손실 정도는 팬텀의 골반강 부위를 차폐하고 획득한 영상을 근골격 전문의 2명과 방사선사 8명이 주요 해부학적 구조물의 관찰 정도를 평가 후 선택하였다. 또한 차폐한 부위의 영상에서 표현되는 골격과 가스의 신호 강도 차이를 분석한 결과 방사선 감쇠 효율성은 수용성 요오드 조영제의 비율이 높을수록 높은 차폐 효율을 나타냈다. 영상 정보의 손실 평가에서 평가자들은 수용성 요오드 조영제 20 ml 혼합물에서 해부학적 구조물의 관찰이 용이하다 평가하였으며 60 ml 이상의 혼합물에서는 구조물의 관찰이 불가능하였다. 골격과 가스의 신호강도 차이는 p < 0.001로 평균값의 차이가 유의미한 차이가 있었으며, 조영제의 농도가 높을수록 신호 강도의 차이는 적었다. 수용성 요오드 조영제 차폐체는 방사선 감쇠 효율이 기존의 차폐체 보다 떨어지지만, 차폐체가 관찰하는 목적부위 이거나 가까이 위치하여 차폐체를 적용하지 못하는 경우에 사용한다면, 영상 손실을 최소화하며 보다 더 적극적인 방사선 방호의 역할을 수행할 수 있다.