• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.157-160
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• 2002

The dosage of intra-operative BNCT using near-threshold $^{7}$ Li(p,n)$^{7}$ Be direct neutrons was evaluated with the calculation method validated with the phantom experiment. The production of both neutrons by near-threshold $^{7}$ Li(p,n)$^{7}$ Be and gamma rays by $^{7}$ Li(p,p'gamma)$^{7}$ Li in a Li target was calculated using Lee's method and their transport in the phantom was calculated with MCNP-4B. As a result, the region satisfying the requirements of the protocol in intra-operative BNCT for brain tumors in Japan was acknowledged to be comparable to present BNCT, for the proton energy of 1.900 MeV for example. A boron-dose enhancer (BDE) introduced in this study to increase $^{10}$ (n,$\alpha$)$^{7}$ Li dose in a living body was effective. The void used to increase doses in deep regions was also valid with the BDE. It was found that intra-operative BNCT using near-threshold $^{7}$ Li(p,n)$^{7}$ Be direct neutrons is feasible.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2004년도 추계학술발표회 발표논문집
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• pp.1096-1097
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• 2004

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2005년도 춘계학술발표회
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• pp.905-906
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• 2005

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2005년도 춘계학술발표회
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• pp.883-884
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• 2005

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권6호
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• pp.1970-1978
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• 2021

The aim of this study was to optimize the target, moderator, and collimator (TMC) in a neutron beam generator for the accelerator-based BNCT (A-BNCT) system. The optimization employed the Monte Carlo Neutron and Photon (MCNP) simulation. The optimal geometry for the target was decided as the one with the highest neutron flux among nominates, which were called as angled, rib, and tube in this study. The moderator was optimized in terms of consisting material to produce appropriate neutron energy distribution for the treatment. The optimization of the collimator, which wrapped around the target, was carried out by deciding the material to effectively prevent the leakage radiations. As results, characteristic of the neutron beam from the optimized TMC was compared to the recommendation by the International Atomic Energy Agent (IAEA). The tube type target showed the highest neutron flux among nominates. The optimal material for the moderator and collimator were combination of Fluental (Al₂0₃+AlF₃) with ⁶⁰Ni filter and lead, respectively. The optimized TMC satisfied the IAEA recommendations such as the minimum production rate of epithermal neutrons from thermal neutrons: that was 2.5 times higher. The results can be used as source terms for shielding designs of treatment rooms.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권6호
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• pp.2395-2403
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• 2024

With the rapid development of DC high voltage accelerator, higher requirements have been raised for the design of DC high voltage power supply, requiring more stable high voltage with lower output ripple. Therefore, it also puts forward higher requirements for the parameter design of the voltage doubling rectifier circuit, which is the core component of the DC high voltage power supply. In order to obtain output voltage with better performance, the effects of the working frequency, the stage capacitance and the load resistance on the output voltage of the voltage doubling rectifier circuit are studied in detail by simulation. It can be concluded that the higher the working frequency of the transformer, the larger the stage capacitance, the larger the load resistance and the better the output voltage performance in a certain range. Based on this, a 2.5 MV voltage doubling rectifier circuit driven by a 120 kHz frequency transformer is designed, developed and tested for the power supply of the neutron source device towards BNCT. Experimental results show that this voltage doubling rectifier circuit can satisfy the design requirements, laying a certain foundation for the engineering design of DC high voltage power supply of neutron source device.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권1호
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• pp.66-73
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• 2001

목적 : 붕소-중성자 포획치료법(Boron Neutron Capture Therapy, BNCT)을 위해 원자력병원 싸이클로트론에서 발생되는 최대에너지 34.4 MeV의 속중성자(Fast neutron)를 70 cm 파라핀으로 감속시킨 후 선량 특성을 조사하였다. 그 결과를 토대로 열외중성자(Epithermal neutron) 선량 측정법에 대한 프로토콜을 확립하여 원자로에서 방출되는 열외 중성자 선량 특성 평가의 기초를 삼고, 가속기를 이용한 BNCT 연구에 대한 타당성 여부를 조사하고자 한다. 대상 및 방법 : 공기 중 선량 및 물질 내 선량 분포 측정을 위해 Unidos 10005 (PTW, Germany) 전기계와 조직 등가 물질인 A-150 플라스틱으로 제작된 IC-17 (Far West, USA) 및 IC-18, ElC-1 이온함을 사용하였고, 감마선의 측정을 위해서는 마그네슘으로 제작된 IC-l7M 이온함을 이용하였으며 조직등가 기체와 아르곤 기체를 분당 5cc 씩 주입하며 측정하였다. 중성자, 광자, 전자가 혼합된 장의 모의 수송 해석을 위해 이용되는 Monte Carlo N-Particle (MCNP) transport code를 사용하여 2차원적 선량 분포 및 에너지 분포를 계산하였으며 이 결과를 측정값과 비교하였다. 결과 : BNCT에서의 유효 치료 깊이인 물 팬텀 4 cm에서의 선량은 치료기 1 MU 당 $6.47\times10^{-3}\;cGy$로 미세하였으며, 이때 감마 오염도(contamination)는 $65.2{\pm}0.9\%$로 중성자보다는 감마선에 의한 선량 기여분이 우세하였다. 깊이에 따른 선량 분포 특성에서는 중성자 선량은 선형적으로 감쇠 되었고, 감마선량은 지수적으로 보다 급격히 감쇠되는 경향을 보였으며 전체 선량의 $D_{20}/D_{10}$은 0.718 이었다. MCNP에 의한 에너지 분포 전산 계산의 결과 2.87 MeV 이하에서 중성자 피크가 나타났으며, 저에너지 영역에서는 감마선이 연속적으로 분포되는 양상을 보였다. 결론 : 벽 물질이 서로 다른 두 개의 이온함을 사용한 직접 선량 측정과 MCNP 전산 시뮬레이션을 이용한 공간 선량분포 계산으로 미세 속중성자 빔에 대한 선량 특성을 파악할 수 있었으며, 원자로 열외중성자 주(Epithermal neutron column)에 대한 선량 평가 자료로 확보하였다. 아울러 가속기에 대한 연구가 진행되어 고전압, 고전류를 발생시키는 전원 공급장치와 표적핵(Target) 물질이 개발되고 비스무스나 납 등에 의해 감마 오염도를 줄일 경우, 싸이크로트론에 의한 보론-중성자 포획치료도 가능해질 것으로 판단된다.