• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권1호
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• pp.238-247
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• 2023

The present work represents a technical guideline for decommissioning a disused teletherapy machine model Theratron-780 and contains category one ⁶⁰Co radioactive source. The first section predicts the dose rate from the source in case of normal and radiological emergency situations via FLUKA-MC simulation code. Moreover, the dose assessment for the occupational during the whole process is calculated and compared to the measured values. A suggested cordoned area for safety and security in a radiological emergency is simulated. The second section lists the whole process's technical procedures, including (preview, dismantle, securing, transport and storage) of the disused teletherapy machine. Results show that the maximum obtained accumulated dose for occupational were found to be 24.5 ± 4.9 μSv in the dismantle and securing process in addition to 3.5 ± 1.8 μSv during loading on the transport vehicle and unloading at the storage facility. It was found that the measured accumulated dose for workers is in good agreement with the estimated one by uncertainty not exceeding 5% in normal operating conditions.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권5호
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• pp.1871-1877
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• 2023

The main goal of the coordinated project development of therapeutic radiopharmaceuticals of Y-90 and Re-188 is to exploit advancements in radionuclide production technology. Here, direct and indirect production methods with medium reactor and cyclotron are compared to evaluate derived neutron flux and production yield. First, nano-sized ¹⁸⁶W and ⁸⁹Y specimens are suspended in water in a quartz vial by FLUKA simulation. Then, the solution is irradiated for 4 days under 9E+14 n/cm2/s neutron flux of reactor. Also, a neutron activator including three layers-lead moderator, graphite reflector, and polyethylene absorbent- is simulated and tungsten target is irradiated by 60 MeV protons of cyclotron to generate induced neutrons for ¹⁸⁸W and ⁹⁰Sr production via neutron capture. As the neutron energy reduced, the flux gradually increased towards epithermal range to satisfy (n/2n,γ) reactions. The obtained specific activities at saturation were higher than the reported experimental values because the accumulated epithermal flux and nano-sized specimens influence the outcomes. The beta emitters, which are widely utilized in brachytherapy, appeal an alternative route to locally achieve a rational yield. Therefore, the proposed method via neutron activator may ascertain these broad requirements.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권12호
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• pp.4664-4670
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• 2023

Radiation is the main safety issue for almost all nuclear applications, which must be controlled to protect living organisms and the surrounding materials. In this context, radiation shielding materials have been investigated and used in nuclear technologies. The choice of materials depends on the radiation usage area, type, and energy. Polymer materials are preferred in radiation shielding applications due to their superior characteristics such as chemical inertness, resistivity, low weight, flexibility, strength, and low cost. In the presented work, ABS polymer material, which is possibly the most commonly used material in 3D printers, is mixed with Gd₂O₃ and Er₂O₃ nanoparticles. ABS filaments containing these rare-earth elements are then produced using a filament extruder. These produced filaments are used in a 3D printer to create shielding samples. Following the production of shielding samples, SEM, EDS, and gamma-ray shielding analyses (including experiments, WinXCOM, GEANT4, and FLUKA) are performed. The results show that 3D printing technology offers significant enhancements in creating homogeneous and well-structured materials that can be effectively used in gamma-ray shielding applications.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제41권2호
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• pp.123-131
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• 2016

Background: With the increase in the number of particle accelerator facilities under either operation or construction, the accurate calculation using Monte Carlo codes become more important in the shielding design and radiation safety evaluation of accelerator facilities. Materials and Methods: The calculations with different physics models were applied in both of cases: using only physics model and using the mix and match method of MCNPX code. The issued conditions were the interactions of 600 MeV proton and $290MeV{\cdot}n^{-1}$ oxygen with a carbon target. Both of cross-section libraries, JENDL High Energy File 2007 (JENDL/HE-2007) and LA150, were tested in this calculation. In the case of oxygen ion interactions, the calculation results using LAQGSM physics model and JENDL/HE-2007 library were compared with D. Satoh's experimental data. Other Monte Carlo calculations using PHITS and FLUKA codes were also carried out for further benchmarking study. Results and Discussion: It was clearly found that the physics models, especially intra-nuclear cascade model, gave a great effect to determine proton-induced secondary neutron spectrum in MCNPX code. The variety of physics models related to heavy ion interactions did not make big difference on the secondary particle productions. Conclusion: The variations of secondary neutron spectra and particle transports depending on various physics models in MCNPX code were studied and the result of this study can be used for the shielding design and radiation safety evaluation.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제27권1호
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• pp.9-14
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• 2001

With the object of providing a temporary artificial periodonal ligament-like membrane around the dental implant, 10 Branemark type implants were coated with commercially available chitosan(Fluka Co., Buchs, Switzerland) which has a molecular weight of 70,000 and 80% deacetylation degree. Once this bioactive hydrophillic polymer(chitosan) contacts with blood or wound fluids, it becomes swollen and penetrates into the adjacent cancellous bone. Thus the interface between implant and surrounding bone is completely filled with chitosan. This tight junction in early healing phase enhances primary stability. The chitosan coated dental implants were implanted into the fresh patella bones from porcine knees, since the thickness of cortical bone is relatively even and their cancellous structure is homogenous. To test the shock absorbing effect, 1mm delta-rogette strain gage was installed behind the implant. The results showed 1. The principal strain peak value directed to the impact of coated implant was 0.064 0.018(p<0.05) and that of uncoated implant was 0.095(0.032 p<0.05). 2. The peak time delay of coated implant was 0.056sec(0.011 p<0.05) and that of uncoated implant was 0.024sec(0.009 p<0.05). It can be reasoned from this results that the chitosan coating has a shock absorbing effect comparable with a temporary artificial periodontal ligament.

• 한방안이비인후피부과학회지
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• 제20권3호
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• pp.71-81
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• 2007

Objective : In this study, herbal medicine(GJE, Gardenia jasminoides Ellis; HCT, Houttuynia cordata Thunb.; CIL, Chrysanthemum indicum Linne; PMS,Paeonia moutan Sims, P. subfruticosa Makino; APL, Agrimonia pilosa Ledebour) were screened for their inhibitory activities against Tyrosinase and PMA plus A23187-induced $TNF-{\alpha}$, IL-6, IL-8 productions in HMC-1 cells to reveal their skin -whitening and anti-allergic effect. Method : To investigate Tyrosinase inhibition we treated Mushroom Tyrosinase(Fluka, 93898) $10{\mu}{\ell}$ and 7.5mM Tyrosine (Sigma, T3754) $20{\mu}{\ell}$ with 80% ethanol medicine extracts. Then we observed 96well micro plate extinction at 490nm. In the next experiment, to investigate Anti-allergic effect we blended cultured Human Mast Cells(HMC-1) with medicine extracts. We treated the blended solution with Phorbol 12-myristate 13-acetate(PMA) and A23187, then observed $TNF-{\alpha}$, IL-6, IL-8 by ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) at 450nm. Results : In inhibiting Tyrosinase the results are as follows. 1. We observed 22% inhibition of Mushroom Tyrosinase at $500{\mu}g/m{\ell}$ concentration of GJE extracts. 2. We also could observe that the decreased Mushroom Tyrosinase activities in HCT, CIL extracts. In inhibiing $TNF-{\alpha}$, IL-6, IL-8 productions in HMC-1 cells the results are as follows. 1. Of the extracts examined, HCT, PMS, APL extracts showed over 50% inhibitions of Cytokines at $200{\mu}g/m{\ell}$ concentration. 2. In particular, APL extracts showed the best inhibitory effect on Cytokine productions in a dose-dependent manner. Conclusion : These results suggest that GJE extracts contributes to the anti melanin activities and represent a potential source of whitening agent. Thus these herbal medicines suggest novel drugs on anti-allergic effects.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.335-341
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• 2017

사이클로트론은 양자 또는 중양자를 가속하는 장치로써 의료장비인 양전자방출촬영장치(PET)에 이용되는 단반감기의 방사성의약품을 생산하는 시설로 이용되고 있다. 사이클로트론에서 방사성의약품을 생산하기 위해선 가속된 양성자와 타켓과의 핵반응이 필요하며 반응 후 불필요한 중성자가 발생하게 된다. 이에 본 연구에서는 사이클로트론에서 발생되는 양성자와 중성자가 콘크리트 차폐벽과 충돌하여 발생되는 방사화에 대해 알아보고자 하였다. 실험은 몬테카를로 모의 모사의 한 종류인 FLUKA를 통해 방사화된 방사성동위원소를 추적하였으며, 콘크리트 차폐벽의 물성은 ppm 단위의 미량의 불순물이 포함된 물성과 불순물이 포함되지 않은 물성을 이용하여 비교 분석하였다. 발생된 방사화 핵종은 RESRAD-Build를 통해 인체에 미치는 피폭선량율 기준으로 비교분석하였으며, 실험결과 불순물이 포함된 콘크리트 물성에서는 총 14개의 방사성동위원소가 생산되었으며, 인체에 미치는 피폭선량을 기준으로 분석 하였을 때, $^{60}Co$(72.50%), $^{134}Cs$(16.75%), $^{54}Mn$(5.60%), $^{152}Eu$(4.08%), $^{154}Eu$(1.07%)이 전체 선량의 99.9%를 차지하였으며, 피폭의 위험도는 $^{60}Co$ 핵종이 가장 높게 나타났다. 불순물이 포함되지 않은 물성에서는 총 5개의 핵종이 나타났으며, 그 중 $^{54}Mn$이 피폭선량의 99.9%를 차지하는 것으로 나타났다. 양성자의 유도 핵반응에 따라 불순물이 아닌 $^{56}Fe$에서 방사화 과정을 통해 Cobalt가 발생될 가능성이 있으나 콘크리트벽에 도달하는 양성자의 개수가 작아 방사화를 일으키지 못하였다. 불순물의 포함 여부에 따른 피폭선량의 비교결과 불순물이 포함된 경우가 그렇지 않은 경우 보다 약 98% 높게 나타나 ppm 단위의 미량의 불순물이 방사화의 주요인임을 알 수 있었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제47권4호
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• pp.565-572
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• 2005

사료에 대한 난용성 식이섬유(Vitacel®)의 첨가가 이유자돈의 생산성 및 영양소 소화율에 미치는 영향을 알아보기 위해 평균 체중 6.49 kg(SD=0.52) 및 평균 일령 23일(SD=2.1)인 교잡종(Landrace$\time$Yorkshire) 거세돈 96두를 4처리 12반복으로 배치하여 40일간 사양시험을 실시하였다. 시험은 4처리를 두었으며, 시험처리는 1) 대조구, 2) 대조구+0.3% 난용성 식이섬유(IDF, Insoluble Dietary Fiber) 첨가구, 3) 대조구+0.6% IDF 첨가구 및 4) 대조구+0.9% IDF 첨가구였다. 사료 영양소 소화율 측정을 위한 분 채취는 diet 2를 급여 후 8-9일 및 18~19일째에 각 돈방 별로 실시하였으며, 소화율을 측정하기 위한 표식제로는 Celite-545(Fluka)를 1 % 사용하였다. 시험 전 기간(0~40일간) 동안, 일당증체량은 IDF 0.3% 첨가구가 기초사료 급여군, IDF 0.6% 첨가군 및 IDF 0.9% 첨가군에 비해 높았으며(P<0.05), IDF 0.6% 첨가군은 기초사료 급여군에 비해 일당증체량이 높았으나(P<0.05), IDF 0.9 % 첨가구와 기초사료 급여군 간에는 유의차가 인정되지 않았다(P>0.05). 일당섭취량은 IDF 0.3% 첨가구가 모든 처리구에 비해 유의적으로 높았으며(P<0.05), 기초사료 급여구, IDF 0.6% 첨가구 및 IDF 0.9% 첨가구 사이에서는 통계적인 유의차가 인정되지 않았다(P>0.05). 유기물, 조단백질, 조섬유 및 에너지 소화율은 IDF 0.3% 첨가구에서 기초사료 급여구 보다 유의적으로 높았다(p<0.05), 그러나 IDF 0.6% 첨가구와 IDF 0.9% 첨가구간에는 양양소 소화율에서 유의적인 차이가 관찰되지 않았으며, IDF 0.6% 이상의 첨가구와 기초사료 급여구 간에도 ADF(산성세제섬유소) 소화율을 제외한 다른 영양소 소화율에는 유의적인 차이를 보이지 않았다 (P>0.05). 본 실험에서 이유자돈 사료에 IDF의 첨가는 첨가수준에 따른 quadratic 생산성 개선 효과를 보여주었으며, 이러한 결과는 IDF 첨가에 따른 영양소 소화율 개선 효과로부터 기인된다고 판단해 볼 수 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.373-379
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• 2022

비파괴 검사에 사용되는 방사선원은 투과력이 높고 주변 물질과의 충돌을 통해 산란선을 야기하며 이는 주변 공간선량 변화를 발생시킨다. 이에 본 연구는 몬테카를로 모의 모사를 활용하여 비파괴 검사 시 작업환경 내 선원별 공간선량 분포를 평가 및 분석하고자 하였다. 본 연구는 모의 모사 코드인 FLUKA를 활용하여 비파괴 검사에서 사용되는 ⁶⁰Co(3,700 GBq), ¹⁹²Ir(1,850 GBq), ⁷⁵Se(2,960 GBq) 선원을 모의모사하고, 산출된 선량률을 보건물리학회 자료와 비교하여 선원항의 신뢰성을 확보하였다. 이후 방사선안전시설(RT-room) 내 비파괴 검사를 설계하여 선원으로부터 거리에 따른 공간선량률을 평가하였다. 공간선량률 평가 결과, ⁷⁵Se 선원이 정면 위치에서 가장 낮은 선량 분포를 보였으며, ⁶⁰Co는 ⁷⁵Se에 비해 약 15배, ¹⁹²Ir 보다 약 2배 높은 선량을 나타내었다. 또한 거리에 따른 공간선량 분포는 선원과의 거리가 증가할수록 거리 역자승 법칙에 따라 감소되는 경향을 나타내었다. 예외적으로 ⁶⁰Co, ¹⁹²Ir, ⁷⁵Se 선원 모두 2 m 지점 이내에서 선량이 다소 증가하는 것을 확인하였다. 방사성동위원소를 이용한 비파괴 검사 시 작업환경 내 피폭선량 관리를 위해 ⁷⁵Se 선원과 같은 낮은 에너지를 방출하는 선원의 사용과 작업 시 방사선안전시설 내 선원과의 거리를 4 m 이상으로 유지한다면, 방사선작업종사자의 피폭선량 최적화에 도움 될 것으로 판단된다. 추후 본 연구 결과를 토대로 비파괴 검사 시 방사선안전시설 내 종사자의 안전관리를 위한 보조자료로서 활용될 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.429-435
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• 2017

방사선의 치료효과 증대를 위해 최근에는 기존의 Photon치료를 대체한 중입자치료가 증가하고 있다. 중입자 치료는 기존 Photon치료 대비 높은 에너지와 거대한 시설로 인해 방사선안전성평가에 더욱 신경을 써야 한다. 이러한 방사선안전성평가는 주로 Monte Carlo simulation을 이용하여 차폐 및 방사화 평가를 수행하는데, 가장 우선적으로 수행해야하는 것은 기하학적 모델링이다. 중입자 치료시설은 가속장치를 싱크로트론을 사용하게 되는데 정확한 기하학적 모델링이 어려워 대부분 간략하게 모델링 한다. 본 연구는 싱크로트론 가속장치의 구성요소 중에서 Dipole magnet을 간략화 한 것과 정밀하게 구현한 것이 방사선안전성 평가에 어떠한 영향을 미치는지 알아보았다. 결과에 의하면 간략하게 구현한 기하학적 모델이 정밀하게 구현된 기하학적 모델보다 과대평과 되는 결과를 얻었다. 따라서 방사선안전성평가는 정밀한 기하하적 모델링이 더욱 신뢰할 수 있는 결과를 얻는다고 판단된다.