• 제목/요약/키워드: Effective irradiation swelling

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Modelling of effective irradiation swelling for inert matrix fuels

  • Zhang, Jing;Wang, Haoyu;Wei, Hongyang;Zhang, Jingyu;Tang, Changbing;Lu, Chuan;Huang, Chunlan;Ding, Shurong;Li, Yuanming
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권8호
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    • pp.2616-2628
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    • 2021
  • The results of effective irradiation swelling in a wide range of burnup levels are numerically obtained for an inert matrix fuel, which are verified with DART model. The fission gas swelling of fuel particles is calculated with a mechanistic model, which depends on the external hydrostatic pressure. Additionally, irradiation and thermal creep effects are included in the inert matrix. The effects of matrix creep strains, external hydrostatic pressure and temperature on the effective irradiation swelling are investigated. The research results indicate that (1) the above effects are coupled with each other; (2) the matrix creep effects at high temperatures should be involved; and (3) ranged from 0 to 300 MPa, a remarkable dependence of external hydrostatic pressure can be found. Furthermore, an explicit multi-variable mathematic model is established for the effective irradiation swelling, as a function of particle volume fraction, temperature, external hydrostatic pressure and fuel particle fission density, which can well reproduce the finite element results. The mathematic model for the current volume fraction of fuel particles can help establish other effective performance models.

감마선 조사된 쌈장의 보존 중 품질특성 (Quality Properties of Gamma Irradiated Samjang, Seasoned Soybean Paste during Storage)

  • 김동호;안현주;육홍선;김미정;손천배;변명우
    • 한국식품과학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.396-401
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    • 2000
  • 장류를 이용한 대표적 조미식품인 쌈장에 감마선을 조사한 후 $25^{\circ}C$$37^{\circ}C$에 10주간 저장하면서 제품의 품질변화를 살펴보았다. 감마선조사에 의하여 효모는 2.5 kGy 조사구에서도 완전 사멸되었으며, 일반세균은 10 kGy 조사구에서 5 log cycle 정도의 감소율을 나타내었고 보존 기간 중에도 미생물의 생장이 억제되었다. 감마선조사는 제품의 외관평가 요소인 gas 발생에 의한 제품의 swelling과 갈색화를 유의적으로 억제하였으며, 장류제품의 숙성정도 및 보존기간 중의 품질 평가 지표가 되는 아미노태질소와 pH의 변화, 그리고 효소활성평가의 지표가 되는 단백질분해효소의 활성변화에서도 안정적인 품질유지 효과를 보여주었다. 또한, 관능평가에 있어서도 감마선조사구가 대조구에 비하여 유의적으로 높은 선호도를 나타내어 감마선 조사 기술이 쌈장의 관능적, 생화학적 품질을 유지시키는 효과적인 방법인 것으로 평가되었다.

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습열 조리 조건에 따른 방사선 조사 건고사리의 연화도 (Effect of Gamma Irradiation on the Softening of Dried Fernbrake at Different Moist-Heating Conditions)

  • 성태화;이주운;변명우;김미리
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.104-108
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    • 2006
  • 건고사리에 Co-60 감마선을 0, 3, 5, 7 kGy로 달리하여 조사한 후 습열 조리 조건에 따른 연화정도를 분석하였다. 건고사리의 경도는 5 kGy이상의 조사선량에서 유의적으로 감소하였다(p<0.05). 습열 조리 조건에 따른 고사리의 경도는 조사선량이 높을수록 대조군에 비하여 유의적으로 감소하였다. 고사리의 경도가 대조군에 비하여 $50\%$ 감소되는 시간인 $DT_{50}$은 조사선량이 높을수록 단축되었다. 즉, $60^{\circ}C$에서 조리시 대조군은 23분, 5및 7 kGy 조사군은 $2.2\~5.0$ 분이었다. 건고사리 습열 조리시 연화에 따른 활성화 에너지는 조사선량이 높을수록 크게 낮아져 대조군은 4.30 kcal/mole, 5 및 7 kGy 조사군은 $1.85\~1.88 kcal/mol$이었다. 또한, 조사선량이 높을수록 일정온도에서 습열 조리 시간 경과에 따른 수분함량, 부피 증가율, 수화 복원력은 대조군에 비해 유의적으로 증가하였으나 관능검사 시 이취 및 냄새에 대한 점수는 대조군과 유의적인 차이가 없었다. 이상의 결과로부터 건조 채소류에 적정 선량의 방사선을 조사할 경우 조리시 재수화 및 연화에 필요한 시간 및 에너지를 단축시킬 수 있었다.

감마선 조사 도토리로부터 분리한 전분의 이화학적 및 관능적 특성 (Physicochemical and Organoleptic Properties of Starch Isolated from Gamma-Irradiated Acorn)

  • 권중호;김수진;이정은;이수정;김성곤;김정숙;변명우
    • 한국식품과학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.1007-1012
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    • 2002
  • 도토리의 해충방제를 위한 감마선 조사가 도토리에서 추출한 전분의 이화학적 및 관능적 특성에 미치는 영향을 검토하였다. 전분의 기계적 색도(Hunter L, a, b)는 $0.25{\sim}10\;kGy$ 범위에서 변화되지 않았다. 살충선량인 1 kGy의 감마선 조사는 전분입자의 형태에 변화를 초래하지 않았으나 10 kGy에서는 입자표면의 손상이 관찰되었다. X-선 회절분석에서 회절양상은 전분입자의 무정형 부분이나 결정성 영역에 있어서 처리구간에 차이가 나타나지 않았다. 물결합력, 팽윤력, 용해도, 호화양상 등은 감마선 조사건량의 증가로 변화를 보였으며, $0.5{\sim}1\;kGy$ 범위에서는 전분의 이화학적 특성에 거의 영향이 없었다. 한편 도토리전분 겔을 제조하여 처리선량별 텍스쳐를 측정해 본 결과, 전반적인 물성 인자들은 1 kGy 선량 이하에서는 변화가 크지 않았으나 3 kGy 이상 조사구에서는 경도, 점착성,씹힘성 등에 있어서 변화가 심하였다. 이상의 결과에서 1 kGy 이하의 감마선 조사는 도토리 전분의 이화학적 특성과 가공적성에 유의적인 변화를 주지 않으면서 도토리의 해충을 사멸할 수 있을 것으로 기대된다.

Theoretical studies on the stabilization and diffusion behaviors of helium impurities in 6H-SiC by DFT calculations

  • Obaid Obaidullah;RuiXuan Zhao;XiangCao Li;ChuBin Wan;TingTing Sui;Xin Ju
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권8호
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    • pp.2879-2888
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    • 2023
  • In fusion environments, large scales of helium (He) atoms are produced by a radical transformation along with structural damage in structural materials, resulting in material swelling and degradation of physical properties. To understand its irradiation effects, this paper investigates the stability, electronic structure, energetics, charge density distribution, PDOS and TDOS, and diffusion processes of He impurities in 6HSiC materials. The formation energy indicates that a stable, favorable position for interstitial He is the HR site with the lowest energy of 2.40 eV. In terms of vacancy, the He atom initially prefers to substitute at pre-existing Si vacancy than C vacancy due to lower substitution energy. The minimum energy paths (MEPs) with migration energy barriers are also calculated for He impurity by interstitial and vacancy-mediated diffusion. Based on its calculated energy barriers, the most possible diffusion path includes the exchange of interstitial and vacancy sites with effective migration energies ranging from 0.101 eV to 1.0 eV. Our calculation provides a better understanding of the stabilization and diffusion behaviors of He impurities in 6H-SiC materials.

백하수오 에탄올추출물이 방사선조사에 따른 흰쥐의 혈구 및 장기에 미치는 영향 (The Effects of Cynanchi wilfordii Radix Ethanol Extracts upon Irradiated Rat's Blood and Organ)

  • 김장오;최준혁;신지혜;정도영;민병인
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제39권3호
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    • pp.451-459
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    • 2016
  • 방사선 사고 및 방사선 치료 등 방사선에 의한 과피폭의 피해를 줄이기 위해 방사선방호제 개발연구는 활발히 진행되고 있다. 이에 화학적 합성물이 아닌 항산화, 항암, 면역 증강에 효과적인 것으로 알려진 백하수오를 이용하여 방사선방호효과를 확인하였다. 백하수오 에탄올추출물을 Sprague Dawley Rat (SD Rat)에 14일간 1일 1회 경구 투여하고, 7 Gy X-ray를 조사한 후 1일, 4일, 7일, 21일의 시간 변화에 따른 혈구성분, 비장 지수의 변화 및 간과 자궁의 조직변화를 관찰하였다. 실험결과 백하수오 에탄올추출물을 섭취한 실험군의 백혈구 수치(p < 0.05)와 비장 지수(p < 0.05)가 대조군보다 회복이 빠른 것을 확인하였다. 간 조직에서는 핵의 응축, 세포질의 팽창, 염증세포의 침윤이 감소하였으며, 자궁샘 조직은 세포고사가 감소한 것을 확인하였다. 위의 결과를 토대로 백하수오 에탄올추출물은 방사선 조사에 따른 혈구 및 장기의 피해를 줄일 수 있는 새로운 방사선방호제로써 유용할 것으로 기대되며, 방사선 사고와 같은 비상관리 분야에 적절한 시사점을 제공할 수 있다.

자외선에 의한 피부반응 (Effects of Ultraviolet Radiation on the Skin)

  • 윤재일
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제20권3호
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    • pp.181-186
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    • 1995
  • 자외선이 피부에 조사되면 다양한 피부반응을 초래한다. 이러한 반응은 크게 1) 급성 반응과 2) 만성반응으로 나눌 수 있다. 급성반응으로서는 피부가 붉어지는 홍반반응, 피부색이 검어지는 색소반응, 그리고 피부두께의 변화 등을 들 수 있다. 홍반반응은 피부의 주된 세포인 각질형 세포를 비롯하여 진피세포들이 광여하여 진피혈관을 확장시키는 반응을 말한다. 홍반반응은 자외선의 파장, 광량, 피부의 조건, 환경조건 등에 따라 달라지며 피부에는 각질형성세포가 변형된 일광화상세포가 출형한다. 홍반반응은 가장 흔한 주된 반응이나 그 기전에는 명확하지 않은 점이 아직도 많이 있다. 색소반응은 멜라닌세포가 관여하는 반응으로서 자외선 조사 후 즉시 피부가 검어지는 즉시세포침착과 수일 후 검어지는 지연색소침착으로 나눌 수 있다. 색소반응과 피부두께의 변화 등은 자외선 조사로부터 몸을 보호하기 위한 방어작용의 일종이다. 자외선 조사에 의한 만성반응으로는 광노화현상과 광 발암현상을 들 수 있다. 광노화란 장기간에 걸친 광노출로 인한 피부의 노화를 말하며 생리적인 노화와는 임상적, 조직학적으로 다른 점이 많다. 자외선의 장기노출은 피부암을 발생시키는 중요한 원인의 하나로서 우리나라도 피부암 발생이 점차 증가하고 있다. 서울대학교병원 피부과에서의 피부암 발생빈도는 70년대에는 외래환자의 0.2% 정도였으나 80년대에는 0.4-0.8%를 차지하고 있다. 앞으로 우리나라의 경제성장과 함께 수명의 증가, 레져나 스포츠의 증가, 피부노출의 증가와 함께 오존층 파괴로 인하여 피부에 조사되는 자외선의 절대량의 증가는 자외선에 의한 피부의 급 만성반응을 더욱 증가시킬 것으로 예상되며 이에 대한 적절한 대책이 요구된다.

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토끼에서의 청형광 광선에 의한 실험적 급성 망막독성 (Acute Phase Retinal Phototoxicity Induced by Blue Fluorescent Light)

  • 박영훈;차순철;한덕기
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제12권1호
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    • pp.75-83
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    • 1995
  • 광선치료는 신생아 황달의 효과적인 치료방법이나 광선에 의한 망막손상을 예방하기 위해 양안에 적절한 차폐를 실시하여야 한다. 광선치료후 급성기의 망막 손상정도와 차폐의 역할을 조사하기 위하여, 저자들은 토끼를 이용하여 광선치료시간, 조사방법, 차폐 유무 등을 변화 시키면서 광선치료를 실시하고 즉시, 간접검안경을 이용한 안저검사와 전자현미경 검사를 실시하여 광선치료후 수시간에서 수일후에 검사한 보고들과 비교 하였다. 모든 실험 토끼에서 안저검사상 정상소견을 나타 내었으나, 전자 현미경 검사상 12시간 이상 조사한 모든 실험군에서 광수용체 부종 및 망막내층의 부종 및 팽윤이 있었으나 광선치료후 수일이 경과한 후 검사하였던 경우에서 볼 수 있었던 광수용체 배열의 변화, 광수용체 내외절의 파괴, microvilli의 확장및 유착 등의 소견은 볼 수 없었고, 노출시간이 증가 할수록 손상의 정도가 심해졌으며, 광선 조사량이 같은 경우 간헐적인 방법으로 조사를 실시한 경우에서 망막손상이 심한 것으로 나타났다. 산동시킨 경우에서, 손상의 정도는 산동시키지 않은 경우와 비슷 하였으나 손상의 범위가 더 넓게 관찰 되었으며 차폐를 실시한 경우 망막손상을 예방할 수 있었다.

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가열(加熱)·촉매중합법(觸媒重合法)에 의한 목재(木材)·고분자복합체(高分子複合體) 제조(製造)(I) - MMA에 의한 한국산(韓國産) 주요목재(主要木材)의 복합체특성(複合體特性) (On the manufacturing of WPC (Wood Plastic Composites) with Heat-Catalyst Polymerization (I) - On the characteristics of composites made from monomer Methyl MethacryIate and several commercial woods in Korea)

  • 조남석;조재명;안원영
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제2권3호
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    • pp.3-16
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    • 1974
  • One of the disadvantages of. wood and wood products is their hydroscopicity or dimensional instability. This is responsible for the loss of green volume of lumber as seasoning degrade. Dimensional stabilization is needed to substantially reduce seasoning defects and degrades and for increasing the serviceability of wood products. Recently, considerable world-wide attention has been drawn to the so-called Wood-Plastic Composites by irradiation-and heat-catalyst-polymerization methods and many research and developmental works have been reported. Wood-Plastic Composites are the new products having the superior mechanical and physical properties and the combinated characteristics of wood and plastic. The purpose of this experiment was to obtain the basic data for the improvement of wooden materials by manufacturing WPC. The species examined were Mulpurae-Namoo (Fraxinus, rhynchophylla), Sea-Namoo (Carpinus laxiflora), Cheungcheung-Namoo (Cornus controversa), Gorosae-Namoo (Acermono), Karae-Namoo(Juglans mandshurica) and Sanbud-Namoo (Prunus sargentii), used as blocks of type A ($3{\times}3{\times}40cm$) and type B ($5{\times}5{\times}60cm$), and were conditioned to about 10~11% moisture content before impregnation in materials humidity control room. Methyl methacrylate (MMA) as monomer and benzoyl peroxide (BPO) as initiator are used. The monomer containing BPO was impregnated into wood pieces in the vacuum system. After impregnation, the treated samples were polymerized with heat-catalyst methods. The immersed weights of monomer in woods are directly proportionated to the impregnation times. Monomer impregnation properties of Cheungcheung-Namoo, Mulpurae-Namoo and Seo-Namoo are relatively good, but in Karae-Namoo, it is very difficult to impregnate the monomer MMA. Fig. 3 shows the linear relation between polymer retentions in wood and polymerization times; that is, the polymer loadings are increasing with polymerization times. Furthermore species, moisture content, specific gravity and anatomical or conductible structure of wood, bulking solvents and monomers etc have effects on both of impregnation of monomer and polymer retention. Physical properties of treated materials are shown in table 3. Increasing rates of specific gravity are ranged 3 to 24% and volume swelling 3 to 10%. ASE is 20 to 46%, AE 14 to 50% and RWA 18 to 40%. Especially, the ASE in relation to absorption of liquid water increases approximately with increase of polymer content, although the bulking effect of the polymerization of monomer may also be influential. WPCs from Mulpurae-Namoo and Cheungcheung-Namoo have high dimensional stability, while its of Karae-Namoo and Seo-Namoo are-very low. Table 4 shows the mechanical properties of WPCs from 6 species. With its specific gravity and polymer loading increase, all mechanical properties are on the increase. Increasing rate of bending strength is 10 to 40%, compression strength 25 to 70%, ;impact bending absorbed energy 4 to 74% and tensile strength 18 to 56%. Mulpurae-Namoo and Cheungcheung-Namoo with high polymer content have considerable high increasing rate of strengths. But incase of Karae-Namoo with inferior monomer impregnation it is very low. Polymer retention in cell wall is 0.32 to 0.70%. Most of the polymer is accumulated in cell lumen. Effective. of polymer retention is 58.59% for Mulpurae-Namoo, 26.27% for Seo-Namoo, 47.98% for Cheungcheung-Namoo, 25.64% for Korosae-Namoo, 9.96% for Karae-Namoo and 25.84% for Sanbud-Namoo.

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좌측 유방의 세기변조 방사선치료 시 Virtual Bolus 적용에 따른 선량 변화 비교 평가 (Dosimetric Comparison of Left-sided Whole Breast Irradiation using a Virtual Bolus with VMAT and static IMRT)

  • 임경진;김태완;장요종;양진호;이승현;염두석;김선영
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.51-63
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    • 2019
  • 목 적: 유방암 방사선치료 시 호흡이나 부종으로 인한 유방 변화를 고려하여 치료계획을 하여야 한다. 본 연구는 부분절제술을 시행한 좌측 유방암 환자의 세기조절 방사선치료 시 치료 용적의 변화에 따른 Virtual Bolus(VB) 기법의 유용성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 본원에서 유방보존술 후 방사선치료를 받은 환자 10명을 대상으로 하였고 VMAT 과 IMRT에서 VB를 적용한 치료계획과 적용하지 않은 치료계획을 각각 수립하여 유방의 변화에 따른 선량을 비교하였다. 유방에 변화가 없을 경우 VMAT_NoVB와 VMAT_VB에서 치료 용적의 V95%, HI, CI와 Ipsilateral Lung의 Dmean, V5, V20, V30, Heart의 Dmean을 비교 분석하였고 IMRT도 동일한 방법으로 진행하였다. 또한 치료 용적에 1cm 변화가 있을 경우 각 치료계획의 TCP, NTCP를 분석하였다. 결 과: 유방에 변화가 없을 경우 처방선량의 95%를 받는 PTV_NoVB 체적의 비율은 VMAT_NoVB와 VMAT_VB에서는 99.80±0.17%, 99.75±0.12%였고, IMRT_NoVB와 IMRT_VB에서는 99.67±0.26%, 99.51±0.15%였다. 각 환자에 따른 수치를 비교해 보면, VMAT_VB의 PTV_NoVB에 대한 V95%는 VMAT_NoVB의 PTV_NoVB에 대한 V95% 보다 0.08±0.22배 낮았다. 또한 IMRT_VB에서 PTV_NoVB에 대한 V95%는 IMRT_NoVB 보다 0.24±0.36배 낮았지만 큰 차이를 보이지 않았다. HI와 CI는 3% 이내의 차이를 보였다. OAR에서는 대부분 VB Plan에서 선량이 높게 나타났지만 가이드라인을 초과하지 않았다. 유방에 1cm의 변화가 있을 경우 NoVB Plan의 TCP는 유방에 변화가 없을 때보다 90% 이상 감소하는 것으로 나타났지만, VB Plan은 비슷한 수준의 치료 효과를 유지하는 것으로 나타났다. 결 론: Virtual Bolus를 적용한 치료계획은 기존의 치료계획과 비슷한 Plan Quality를 가지면서 움직임으로 발생하는 선량 오차를 줄여줄 수 있는 방법이다. 유방암의 세기조절 방사선치료 시 유방의 움직임이나 부종이 예상된다면 VB를 적용한 치료계획이 매우 유용할 것이라 사료된다.