• 제목/요약/키워드: Electron beam irradiation

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EPMA를 이용한 DUPIC 사용후 핵연료 핵분열 생성물의 특성 분석 (Analysis of High Radioactive Materials in Irradiated DUPIC SIMFUEL Using EPMA)

  • 정양홍;유병옥;주용선;이종원;정인하;김명한
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.125-133
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    • 2004
  • 최대 선출력 61 ㎾/m 및 평균 연소도 1,770 ㎿d/tU의 조건으로 하나로에서 조사한 DUPIC(Direct Use of Spent PWR Fuel in CANDU Reactors) 핵 연료를 EPMA (Electron Probe Micro Analyzer)를 이용하여 핵분열 생성물을 분석하였다. EPMA의 정확한 분석 방법을 확립하고자, 핵분열생성물 대신 시약을 첨가하여 제조한 모의 DUPIC 핵연료로 EPMA 분석을 수행하였고, 그 결과를 습식 화학 분석의 결과와도 비교하여 평가하였다. 모의 DUPIC 핵연료 중심부의 금속 석출물은 약 1 $\mu\textrm{m}$ 정도의 크기로 관찰되었으며, 이들의 조성은 Mo-53.89 at.%, Ru-37.40 at.% 및 Pd+Rh-8.71 at%이었다. 모의 DUPIC 핵연료 시험에서 정립한 시험방법으로 조사한 DUPIC 핵연료 시편의 금속 석출물 특성을 분석하였다. 핵연료 중앙부에서 관찰된 금속 석출물들의 크기는 2∼2.5 $\mu\textrm{m}$ 정도이었으며, Mo-47.34 at.%, Ru-46 at.%, Pd+Rh-6.65 at.%의 조성임을 확인하였다. 이 실험을 위하여, 특별히 시료의 전도성을 향상시키기 위한 처리를 하였으며, 작은 금속 석출물에 EPMA의 전자빔을 정확히 조사할 수 있는 실험 조건을 제시하였다.

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산란전자선을 이용한 강내측방조사기구의 제작과 특성 (Fabrication of Backscatter Electron Cones for Radiation Therapy)

  • 추성실;서창옥;김귀언
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제19권1호
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    • pp.74-80
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    • 2001
  • 목적 : 강내에 발생된 종양치료용 원통형 전자선 조사기구(Electron cone)는 기하학적으로 강내벽에 위치한 종양치료에 부적당하므로 후방 또는 측면방향으로 산란되는 전자선을 이용하여 체강 내벽점막 등에 발생된 종양을 효과적으로 치료할 수 있는 산란전자선 치료방법을 개발하고자 한다. 강내조사기구내에 전자선 입사방향에 수직 또는 일정한 각도의 산란판을 배치하여 측면방향으로 산란전자선을 방출시키는 강내 측면조사기구를 제작하고 산란판의 제원과 전자선 에너지에 따라 산란방출된 산란선의 특성과 조직내 선량분포를 측정 평가하였다. 새상 미 방법 : 외부조사용 전자선조사기구(Electron cone) 대신에 강내 삽입용 전자산란선 조사통(Intracavitary backscatter electron cone)과 이를 콜리메이터와 연결시킬 수 있는 차폐연결기구(Shielded electron device)를 고안하였다. 산란전자선 조사기구는 직경이 $2\~3\;cm$이고 길이가 25 cm인 금속(내식강)원통을 이용하였으며 입구에서 20 cm위치에 산란판을 부착시키고 원통 측면에 직경 $1\~2\;cm$의 산란선 방출구를 제작하였다. 산란판은 $2\~10\;mm$의 연판을 사용하였으며, 오제전자와 특성 엑스선을 제거하기 위하여 주석, 구리, 알루미늄판 등을 부착시켰으며 종양위치를 관찰할 수 있도록 표면을 처리하였다. 고에너지 방사선치료용 선형가속기(Clinac 2100C/D)에서 발생된 $6\~12\;MeV$ 에너지의 전자선을 이용하였으며 선량측정은 평행평판형 전리상(Markus chamber, PTW 23343)을 조직등가 팬텀(Polystyrene)에 삽입하여 측정하였다. 전자산란선의 에너지분포는 Monte Carlo (EGS4) 계산으로 예측하였으며 조직내 선량분포는 필름 흑화도(X-Omat V, Wellhofer 700i)에 의하여 측정하였다. 결과 : 전자선 입사에너지가 6 MeV일 때 전자산란선의 평균 에너지는 약 1.5 MeV 이었으며 산란각이 클수록 에너지는 줄어들었다. 입사 전자선 에너지 6 MeV 에서 산란판의 각도 $30^{\circ},\;45^{\circ}$ 에 따른 최대선량지점은 산란선 방출구의 중심에서 각각 5 mm 및 -10 mm지점의 표면에서 발생되며 입사전자선에 대한 전자산란선의 선량비는 약 $8.5\%$ 내외로 측정되었다. 입사전자선에너지 6 MeV에서 산란판각도 $45^{\circ},\;60^{\circ}$에 의한 $50\%$의 심부선량분포는 각각 6 mm와 7 mm 깊이에 도달하였으며 입사에너지 증가에 비례하였다. 결론 : 전자선 후방산란의 특성을 연구하고 이를 인체 강내 측방 점막부위에 발생한 종양을 효과적으로 치료할 수 있는 강내 전자산란선 조사통을 고안 제작 하였다. 시험용으로 제작한 전자산란선 조사기구를 이용하여 전자선 에너지와 산란판의 각도에 따른 산란선의 선량비율과 심부율을 측정하였다. 구강, 자궁, 직장 등 강내측벽 점막 등에 발생된 악성종양의 모양과 깊이에 가장 적당한 입사 에너지, 산란판의 각도, 산란창구 및 조사각도를 선택함으로서 방사선치료방법을 향상시킬 수 있을 것이라고 기대된다.

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펄스형 Nd-YAG 레이저 조사에 의한 법랑질 내산성 증가 기전에 관한 연구 (A STUDY OF THE MECHANISM OF IMPROVING ACID RESISTANCE OF BOVINE TOOTH ENAMEL AFTER PULSED Nd-YAG LASER IRRADIATION)

  • 이영순;손흥규
    • 대한소아치과학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.640-658
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    • 1996
  • The purpose of this study was to examine the mechanism of improving acid resistance of Nd-YAG laser irradiated tooth enamel and determine the most effective energy density for improving acid resistance. The bovine tooth enamel were lased with a pulsed Nd-YAG laser. The energy densities of exposed laser beam were varied from 10 to $70\;J/cm^2$. To investigate the degree of improving acid resistance by irradiation, all the samples were submerged to demineralize in 0.5 N $HClO_4$ solution for 1 minute. After 1 minute, 0.05 % $LaCl_3$ was added to the solution for interrupting the demineralization reaction. The amounts of dissolved calcium and phosphate in the solution were measured by using an atomic absorption spectrophotometer and the UV/VIS spectrophotometer, respectively. To examine the mechanism of improving acid resistance, X-ray diffraction analysis, infrared spectroscopy, and scanning electron microscopy were taken. The X-ray diffraction pattern of the samples were obtained in the $10^{\circ}{\sim}80^{\circ}2{\theta}$ range with $Cu-K{\alpha}$ radiation using M18HF(Mac Science Co.) with X-ray diffractometer operating at 40 KV and 300 mA. The infra-red spectra of the ground samples in 300 mg KBr pellets 10 mm diameter were obtained in the $4000cm^{-1}\;to\;400cm^{-1}$ range using JASCO 300E spectrophotometer. The scanning electron microscopy was carried out using JSM6400(JEOL Co.) with $500{\sim}2000$ times magnification. The results were as follow 1. The concentration of calcium dissolved from laser irradiated enamel with $50J/cm^2$ was significantly lesser than that of unlased control group (p<0.05) 2. From the result of the X-ray diffraction analysis, $\beta$-TCP, which increases acid solubility, was identified in lased enamel but the diffraction peaks of (002) and (004) became sharp with increasing energy density of laser irradiation. This means that the crystals in lased samples were grown through the c-axis and subsequently, the acid solubility of enamel decreased. 3. The a-axis parameter was slightly increased by laser irradiation, whereas the c-axis parameter was almost constant except for a little decrease at $50J/cm^2$. 4. In the infra-red spectra of lased enamels, phosphate bands ($600{\sim}500cm^{-1}$), B-carbonate bands (870, $1415{\sim}1455cm^{-1}$), and A-carbonate band ($1545cm^{-1}$) were observed. The amounts of phosphate bands and the B-carbonate bands were reduced, on the other hand, the amount of the A-carbonate band was increased by increase the energy density. 5. The SEM experiments reveal that the surface melting and recrystallization were appeared at $30J/cm^2$ and the cracks were observed at $70J/cm^2$. From above results, It may be suggested that the most effective energy density for improving acid resistance of tooth enamel with the irradiation of Nd-YAG laser was $50J/cm^2$. The mechanism of improving acid resistance were reduction of permeability due to surface melting and recrystallization of lased enamel and reduction of acid solubility of enamel due to decrease of carbonate content and growth of crystal.

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FTIR을 이용한 천연, 합성, 방사선 처리된 다이아몬드의 분광학적 특성 연구 (Application of FTIR on the study of Natural, Synthetic and Irradiated Diamonds)

  • 김종랑;손수학;김수현;임예원;김종근;김정진;장윤득
    • 한국광물학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.175-180
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    • 2007
  • 천연, 합성 그리고 전자빔 조사 처리된 다이아몬드간의 분광학적 특성을 연구하기 위해 FTIR 실험을 수행하였다. 실험에 사용된 모든 다이아몬드 시료에서 다이아몬드 고유 흡수 피크와 다이아몬드 내 질소와 관련된 흡수피크가 잘 나타났다. 합성 다이아몬드는 고온고압과 관련된 $1344 cm^{-1}$$1128 cm^{-1}$ 흡수피크를 보여주며 합성 다이아몬드에서만 나타나는 $1050 cm^{-1}$ 흡수피크를 보여 천연 다이아몬드와 잘 구분이 된다. 전자빔 조사에 의한 청색 다이아몬드와 붕소함량에 의한 청색 다이아몬드는 Type (천연 : Type IIb, 전자빔 처리 : Type Ia)으로 구별이 된다. 그러나 방사선 조사된 다이아몬드에서 일반적으로 나타나는 $1450 cm^{-1}$ 흡수피크가 미약한 것은 방사선의 종류, 조사량과 어넬링 과정과 관련이 있는 것으로 사료된다.

방사선(放射線)이 조사(照射)된 오갈피 나무의 추출물(抽出物)이 면역기능(免役機能) 및 항암(抗癌) 기능(機能)에 미치는 실험적(實驗的) 효과(效果) (Experimental Effects of Acanthopanax sessiliflorus $S_{EEM}$ Extracts Following Gamma-ray Irradiation on Immuno-stimulating and anti-tumor activity in mice)

  • 김형우;한진근;김거웅;고홍개;정현우;조수인
    • 대한본초학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.63-70
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    • 2007
  • Objectives : This experimental study was designed to investigate the effects of Acanthopanax, sessiliflorus SEEM extracts following gamma-ray irradiation on immuno-stimulating and anti-tumor activity in terms of proliferation of tumor cells, thymocytes, splenocytes, and NO production from peritoneal macrophages in mice. Methods: 10AS and 100 AS were the bark powders of Acanthopanax sessiliflorus $S_{EEM}$ stems which were exposed in 10 kGy or 100 kGy of electron beam respectively. Results : Treatment with either 10AS or 100AS increased proliferation rates of thymocytes and splenocytes significantly, and treatment with l0AS also decreased proliferation rates of tumor cells significantly. Treatment with either l0AS or l00AS promoted NO production from peritoneal macrophages significantly. Conclusion : These results suggested that AS has direct inhibition effect of tumor growth and immuno-stimulating activity. In conclusion, we demonstrate that AS could be used to treat cancer patient as complementary or alternative medicine to typical anti-cancer medication.

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자기조직화에 의한 InAs 양자점 구조 형성에 미치는 수소플라즈마의 효과 (Effects of hydrogen plasma on the formation of self-organized InAs-quantum dot structure)

  • 박용주;김은규;민석기
    • 한국결정성장학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.351-359
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    • 1996
  • ECR (electron cyclotron resonance) 플라즈마원이 장착되어 있는 화학선에피탁시 (chemical beam epitaxy : CBE) 장치를 사용하여 InAs 양자점 구조형성에 미치는 수소플라즈마의 효과에 대하여 조사하였다. 자기조직화(self-organized)에 의해 GaAs 기판위에서 InAs 양자점의 형성을 RHEED(reflection high energy electron diffraction)로 관측한 결과 수소가스 및 수소플라즈마의 영향을 받지 않은 상태에서는 1.9 ML(monolayer)의 InAs 층성장(layer growth) 후에 형성되는데 비해 수소플아즈마를 조사한 상태에서는 약 2.6 ML의 InAs 층성장(layer growth) 후에 형성되는데 비해 수소플아즈마를 조사한 상태에서는 약 2.6 ML의 InAs층이 성장된 후 뒤늦게 이루어짐을 확인하였다. 기판의 온도 $370^{\circ}C$에서 동일한 조건으로 형성시킨 InAs 양자점의 밀도 및 크기는 수소플라즈마의 영향을 받지 않은 경우 $1.9{\times}10^{11}cm^{-2}$ 및 17.7 nm에서 수소플라즈마를 쪼인 경우 $1.3{\times}10^{11}cm^{-2}$ 및 19.4 nm로 양자점 형성 다소 완화되는 것으로 나타났다. 또한, 수소플아즈마에 의한 InAs 양자점의 PL(photoluminescence) 신호의 적색이동(red shift)과 반치폭 증가로부터 양자점 크기의 증가와 균일성이 다소 감소되는 모습을 알 수 있었다. 이와같은 수소플라즈마의 영향은 GaAs 기판과 InAs 사이의 부정합 변형환화 효과에의해 InAs의 충성장을 강화시키는 원자상 수소의 작용때문인 것으로 고려되었다.

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대두의 가공특성 및 원산지별 조사처리 판별 연구 (Identification of irradiated soybean with different processing and origin)

  • 정유경;이혜진;이지연;최장덕;권기성
    • 한국식품과학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.252-257
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    • 2017
  • 식품의 다양한 가공특성별 조사처리 식품의 분석법 적용성을 검토하기 위하여 감마선과 전자선 조사처리 대두의 가공특성(건조, 분쇄) 및 원산지(국산, 중국산, 미국산)별 물리적 확인시험법을 이용한 판별 특성을 확인하였다. 광자극발광(PSL) 분석 결과 비조사시료는 266-395 count/min으로 $700^{\circ}C$ 이하의 값을 나타내어 음성(negative) 값으로 나타나 조사처리 되지 않은 시료로 확인되었다. 감마선과 전자선을 조사처리한 대두는 감마선의 경우 5,815-39,591 count/min, 전자선의 경우 5,791-60,055 count/min의 결과로 모두 5,000 count/min 이상인 양성(positive)값을 나타내어 대두는 가공특성, 선종, 선량에 관계없이 조사처리 판별이 가능한 것으로 나타났다. 열발광분석(TL)을 통한 조사처리 확인에서는 비조사 시료는 $300^{\circ}C$ 이상에서 자연방사선에 의한 발광곡선을 나타내었고 감마선과 전자선 조사처리 대두에서는 $150-250^{\circ}C$에서 조사처리에 의한 최대곡선을 나타내어 조사처리 판별이 가능하였다. 전자스핀공명 분석 결과는 건조대두의 껍질에서 조사 처리에 의한 cellulose radical이 확인되었으며 분쇄한 대두의 경우에는 비조사시료와 조사처리에 의한 뚜렷한 차이를 보이지 않아 조사처리 판별이 어려운 것으로 확인되었다.

Tunable Metal-Insulator Phase Transition in $VO_2$ Nanowires

  • Seong, Won-Kyung;Lee, Ji-Yeong;Moon, Myoung-Woon;Lee, Kwang-Ryeol
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.385-385
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    • 2012
  • Understanding the thermodynamics and structural transformation during the Metal-Insulator Transition (MIT) is critical to better understand the underlying physical origin of phase transition in the vanadiumdioxide ($VO_2$). Here, through the temperature-dependent in-situ high resolutiontransmission electron microscopy (HR-TEM), and systematic electrical transport study, we have shown that the tunable MIT transition of $VO_2$ nanowires is strongly affected by interplay between strain and domain nucleation by ion beam irradiation. Surprsingly, we have also observed that the $VO_2$ rutile (R) metallic phase could form directly in a strain-induced metastable monoclinic (M2) phase. These insights open the door toward more systematic approaches to synthesis for $VO_2$ nanostructures in desired phase and to use for applications including ultrafast optical switching, smart window, metamaterial, resistance RAM and synapse devices.

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Monosaccharides from industrial hemp (Cannabis sativa L.) woody core pretreatment with ammonium hydroxide soaking treatment followed by enzymatic saccharification

  • Shin, Soo-Jeong;Han, Sim-Hee;Park, Jong-Moon;Cho, Nam-Seok
    • 펄프종이기술
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    • 제41권5호
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    • pp.15-19
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    • 2009
  • Ammonia soaking treatment was introduced for hemp woody core pretreatment to increase enzymatic saccharification of polysaccharides. Portions of the xylan, cellulose, and lignin were removed by aqueous ammonia soaking, which improved the enzymatic saccharification of cellulose and xylan. Following ammonia soaking, 37% ($50^{\circ}C$-6 day treatment) to 61% ($90^{\circ}C$-16 h treatment) of the cellulose was converted to glucose and 33% ($50^{\circ}C$-6 day treatment) to 48% ($90^{\circ}C$-16 h treatment) of the xylan to xylose. Cellulose responded better to enzymatic saccharification than did xylan after the ammonia soaking treatment. Aqueous ammonia soaking pretreatment was more effective than electron beam irradiation for increasing enzymatic saccharification of xylan and cellulose in hemp woody core.

Thermoluminescence 측정에 의한 감자와 마늘의 방사선 조사유무 확인 (Detection of Irradiated Potato and Garlic by Thermoluminescence Measurement)

  • 정형욱;권중호
    • 한국식품과학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.283-287
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    • 1998
  • 발아억제 선량범위인 0.15 kGy와 0.30 kGy의 감마선과 전자선이 조사된 감자와 마늘을 대상으로 thermoluminescence (TL) 측정에 의해 방사선 조사유무를 확인하였다. 감자와 마늘로부터mineral을 추출하여 TL 측정을 함으로써 방사선 조사선량과 TL intensity 간의 높은 상관관계를 확인하였다. 방사선 조사되지 않은 시료들은 특이한 TL glowcurve를 나타내지 않았으나 방사선 조사된 시료들은 $200{\sim}260^{\circ}C$부근에서 명확한 TL glowcurve를 나타내었다. 시료의 TL intensity는 조사선량에 따라 증가하였으나 같은 조사선량에서도 방사선 조사선원에 따라 시료의 TL intensity는 일정하지 않았다. 그러나 이상의 결과에서 볼 때 발아억제를 위한 감자와 마늘의 방사선 조사는 TL glowcurve의 측정으로써 조사유무의 확인이 가능하였다.

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