• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권12호
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• pp.4660-4670
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• 2022

Hydroxyurea (HU) is a novel salt-free reductant used potentially for the separation of U/Pu in the advanced PUREX process. In this work, the radiation stability of HU were systematically investigated in solution by examining the effects of the type of rays (α, β, and γ irradiations), the absorbed dose (10-50 kGy), and the HNO₃ concentration (0-3 mol L^-1). The influence degree on HU radiolysis rates followed the order of the absorbed dose > the ray type > the HNO₃ concentration, but the latter two had moderate effects on HU radiolysis products where NH₄⁺ and NO₂^- were found to be the most abundant ones, suggesting that the differences of α, β, and γ rays should be considered in the study of irradiation effects. The radiolysis mechanism was explored using density functional theory (DFT) calculations, and it proposed the dominant radiolysis paths of HU, indicating that the radiolysis of HU was mainly a free radical reaction among ·H, e_aq^-, H₂O, intermediates, and the radiolytic free radical fragments of HU. The results reported here provide valuable insights into the mechanistic understanding of HU radiolysis under α, β, and γ irradiations and reliable data support for the application of HU in the reprocessing of spent fuel.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제21권6호
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• pp.859-865
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• 2014

본 연구는 호두를 대상으로 감마선을 1-10 kGy 선량으로 조사시켜 생성된 hydrocarbon류와 2-alkylcyclobutanone류를 통해 방사선 조사여부를 확인하였다. 지방은 soxhlet방법으로 n-hexane을 추출용매로 사용하였고 florisil이 충진된 column으로 분리하여 gas chromatography / mass spectrometry(GC/MS)로 확인하였다. 감마선 조사된 호두에서 검출된 주요 hydrocarbon류는 oleic acid에서 유도된 8-heptadecene과 linoleic acid에서 유도된 8,11-Heptadecadiene, 1,7,10-Hexadecatriene이었고, 검출된 주요 2-alkylcyclobutanone류는 linoleic acid와 oleic acid에서 유도된 2-(5',8'-tetradecadienyl)cyclobutanone(5',8'-TCB), 2-(5'-tetradecenyl) cyclobutanone(TECB)가 가장 높은 함량으로 확인되었다. 조사된 호두에서 생성된hydrocarbon류와 2-alkylcyclobutanone류의 생성량은 선량에 비례하여 증가하였으며, 이 화합물들은 1 kGy 이상 조사된 시료에서만 나타났으며 비조사 시료에서는 확인되지 않았다. 따라서 방사선 조사에 의해 oleic acid과 linoleic acid에서 유도된 hydrocarbon류 중 8-heptadecene, 8,11-Heptadecadiene 및 1,7,10-Hexadecatriene, 2-alkylcyclobutanone류 중 5',8'-TCB 및 TECB는 감마선 조사 여부의 확인을 위한 marker로서 활용가능성이 높게 나타났다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권5호
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• pp.588-593
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• 2006

방사선조사를 이용하여 돈피유래 올리고펩타이드를 제조하고자 하였다. 생박돈피를 chopper를 이용하여 조분쇄한 후 $-20^{\circ}C$ 아세톤으로 탈지하였고, $\gamma$-ray irradiator를 이용하여 0, 20, 40, 50, 100, 150, 200, 250, 300 kGy의 총 흡수선량을 얻도록 탈지돈피에 방사선조사를 하였다. 탈지돈피의 pH는 150 kGy이상에서 소폭 증가하였고, SDS-PAGE에서 방사선조사선량이 증가할수록 분자량 24 kDa이하의 저분자 물질이 점차 증가하였고, 효소처리를 병행했을 때 $\alpha$- 및 $\beta$-나선구조의 100 kDa 및 200 kDa의 콜라겐 밴드가 소실되는 반면에 24 kDa의 밴드가 형성되고 있으며, 방사선 조사선량이 증가할수록 10% SDS-polyacrylamide gel 하단에 콜라겐 분해 물질로 예상되는 저분자 물질이 축적되는 현상을 보였다. 방사선조사선량에 따른 수용성 단백질의 용해도, 점도 및 탁도를 측정한 결과 방사선조사선량이 증가할수록 용해도가 증가하고 점도 및 탁도가 감소하는 현상을 보였고, 방사선을 조사한 돈피에 papain 1%를 첨가하여 수용성 단백질을 추출한 경우 비 효소처리구에 비하여 점도가 낮아지는 현상을 보여 돈피 단백질이 papain에 일정수준 가수분해되고 있음을 알 수 있었다. 300 kGy로 방사선을 조사한 돈피 가수분해물을 gel permeation chromatography한 결과 분자량 9,000, 2100, 860, 170 Da의 분획물을 확인하였다. 이상의 결과는 환경오염 문제를 최소화하고 제조공정을 단순화하여 경제성 있는 콜라겐 유래 기능성 올리고펩타이드를 제조함에 있어 방사선조사기술(RT: Radiation Technology)이 고분자물질의 저분자화에 직접 이용될 수 있는 기술로 실용화되어 환경오염을 최소화할 수 있는 대체기술로 가능할 것으로 생각된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.557-563
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• 2018

동시 합성 보정 효과는 검출기의 효율이 향상할 때 그리고 선원과 검출기 사이의 거리가 가까울수록 크게 나타나는 것으로 알려져 있다. 점 선원($^{60}Co$)을 사용하여 검출기 중심축 방향 및 방사상 방향에서 거리에 따른 변화를 주어 P/T 비를 구하여 동시합성 보정을 하였다. 따라서 본 연구에서는 중심축 및 방사상 방향에서 동시합성 보정한 값들을 혼합부피선원(450 mL CRM source)에 적용하여 P/T에 따른 전체 피크효율 변화를 Geant4과 비교하였다. 또한 검출기와 시료가 아주 밀착된 상태에서 맵핑법에서 구한 효율을 환경시료 중에서 해양 시료인 미역에 적용하여 P/T 비의 적합성을 평가하고자 한다. 500 keV 이상의 효율의 영향을 받는 에너지 영역에 1,836 keV로 보정한 효율을 적용한 결과 측정값과 보정값의 상대오차는 3.2 % peak 효율이 보정되어 잘 일치하였다. 450 mL CRM source처럼 부피가 커질수록 P/T 비는 ${\pm}5%$까지 감소하였다. 이것은 검출기로부터 선원이 멀어짐에 따라 방출된 감마선의 산란이 많아지기 때문이며, 이처럼 P/T 변화는 동시합성 보정 피크 효율에 영향을 줌을 확인하였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제16권2호
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• pp.211-216
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• 2009

곡류 중 수입이 활발한 밀과 옥수수에 대하여 국제적으로 이용이 허가된 감마선과 전자선 에너지를 총 흡수선량 $0{\sim}10\;kGy$를 조사한 다음 photostimulated luminescence(PSL), thermoluminescence(TL) 및 electron spin resonance(ESR)를 분석하여 조사여부 검지 특성을 확인하였다. PSL 분석 결과, 두 시료 모두 조사선원에 관계없이 비조사구에서는 $241{\sim}249$ photon count/sec 값으로 700(negative) 이하의 값을, 1 kGy 이상 조사구에서는 $5528{\sim}40870$ photon count/sec 값으로 5000(positive) 이상의 값을 나타내어 비조사구와 조사구의 스크리닝이 가능하였다. TL 분석에서는 두 시료 모두 조사선원에 무관하게 비조사구는 $300^{\circ}C$ 부근에서 매우 낮은 강도의 glow curve($TL_1$)를 나타낸 반면, 조사구에서는 $180^{\circ}C$ 부근에서 방사선 조사 유래의 glow curve($TL_1$)가 관찰되었다. 한편 $TL_1$ 결과의 검증을 위하여 재조사에 의한 TL ratio($TL_1/TL_2$)를 산출한 결과, 비조사구에서는 0.03 이하를, 1 kGy 이상 조사구에서는 0.2 이상의 값을 나타내어 비조사구와 조사구의 threshold value 차이로써 곡류 시료의 방사선 조사여부 판별이 가능하였다. 밀과 옥수수 시료에 대한 ESR 분석 결과, 방사선 조사 유래의 특이한 signal은 확인되지 않았다. 밀과 옥수수의 조사여부 판별에서 동일 선량에서의 PSL 및 TL signal은 감마선에 비해 전자선에서 높은 강도를 나타내었다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.161-163
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• 2002

The BNCT(Boron Neutron Capture Therapy) facility has been developed in Hanaro(High-flux Advanced Neutron Application Reactor), a research reactor of Korea Atomic Energy Research Institute. A typical tangenial beam port is utilized with this BNCT facility. Thermal neutrons can be penetrated within the limits of the possible maximum instead of being filtered fast neutrons and gamma rays as much as possible using the silicon and bismuth single crystals. In addition to, the liquid nitrogen (LN$_2$) is used to cool down the silicon and bismuth single crystals for the increase of the penetrated thermal neutron flux. Neutron beams for BNCT are shielded using the water shutter. The water shutter was designed and manufactured not to interfere with any other subsystem of Hanaro when the BNCT facility is operated. Also, it is replaced with conventional beam port plug in order to cut off helium gas leakage in the beam port. A circular collimator, composed of $\^$6/Li$_2$CO$_3$ and polyethylene compounds, is installed at the irradiation position. The measured neutron flux with 24 MW reactor power using the Au-198 activation analysis method is 8.3${\times}$10$\^$8/ n/cm$^2$ s at the collimator, exit point of neutron beams. Flatness of neutron beams is proven to ${\pm}$ 6.8% at 97 mm collimator. According to the result of acceptance tests of the water shutter, the filling time of water is about 190 seconds and drainage time of it is about 270 seconds. The radiation leakages in the irradiation room are analyzed to near the background level for neutron and 12 mSv/hr in the maximum for gamma by using BF$_3$ proportional counter and GM counter respectively. Therefore, it is verified that the neutron beams from BNCT facility in Hanaro will be enough to utilize for the purpose of clinical and pre-clinical experiment.

• 한국응용곤충학회지
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• 제11권1호
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• pp.25-30
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• 1972

방사선을 투사한 이화명나방의 교미능력 및 경쟁력 조사를 5-7령 번데기에 gamma선을 투사하여 조사하였다. 얻어진 결과는 다음과 같다. 1. 방사선 처리웅충과, 정상적인 수컷에 매일 새로운 미교미자충을 넣어 주었을 때 그들간에 교미 최고회수에는 유의차가 없었다. 2. 교미초일은 정상웅충의 경우 평소 1.5일이며 25.30Krad 처리웅충은 2.4일이었다. 교미 일 간격은 정상웅충이 1.3일인데 대하여 처리웅충은 3.0일이었으며 방사선 투사는 교미력에 영향이 있었다. 3. 정상웅충 1두에 정상자충 5두와 10두씩을 넣어서 정상웅충의 평균교미회수를 조사한 겨로가 1.2회와 2.5회이었다. 4. 교미경쟁력 실험에서 미교미자충 5두에 대하여 방사선 투사 웅충과 정상웅충의 비율을 1:0, 1:1, 2:1, 1:2, 5:1, 1:5, 0:1로 하였을 때 난부화 감소율은 5:1(30Krad)에서 최대의 감소를 보였으며 이때의 난부화율은 $26.6\%$이었다. 5. 방사선 투사는 교미능력에 다소의 영향을 미치나 처리웅충에 의한 산란수 감소의 영향을 고려한다면 이화명충에서 웅성불임 기술의 이용은 가능할 것으로 생각된다.

• 대한핵의학회지
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• 제33권2호
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• pp.172-177
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• 1999

목적: 핵의학과에서 가장 흔하게 이용되는 골 신티그라피가 인체에 방사선 장해를 일으키는지 아니면 오히려 적응반응을 통하여 유리한 작용을 하는지 여부를 알기 위하여 이 연구를 시행하였다. 대상 및 방법: 골 신티그라피를 시행한 22명의 환자(남자 6명, 여자 16명, 평균 연령 $50{\pm}14$세)를 대상으로 Tc-99m-methylene diphosphonate (Tc-99m-MDP) 주사 전과 주사 후 4시간에 각각 5 ml씩 채혈하여 배양하고 배양 46시간 후에 Cs-137조사기(central dose rate=654 Gy/h, Gammacell 3000 Elan, Nordion, Canada)를 이용하여 2 Gy의 감마 방사선을 조사하였다. 대조군 10명의 혈액을 채혈하여 Tc-99m-MDP 주사전에 채혈한 군과 같은 방법으로 조사하고 배양하였다. Colcemid 처리 2시간 후에 수확하여 세포 600개당 불안정 염색체인 반지형과 이 중 중심체형 염색체의 숫자를 계수하여 각 군 간의 불안정염색체계수를 분산 분석으로 비교하였다. 결과: Tc-99m-MDP를 주사하기 전에 채혈하고 2 Gy를 조사한 군과 대조군에서 2 Gy를 조사한 군의 불안정염색체의 수는 유의한 차이가 없었다(각각 $385.1{\pm}30.5$, $367.8{\pm}36.6$, p>0.05). 하지만 Tc-99m-MDP를 주사한 후에 채혈하고 2 Gy를 조사한 군에서 불안정 염색체의 수가 유의하게 감소하였다($192.6{\pm}22.1$, p=0.0001). 결론: 골 신티그라피에 의한 저선량의 방사선 조사에 의해서 말초혈액 림프구가 적응반응을 나타내어 다음에 이어지는 방사선 장해에 대해 저항성을 갖는 다는 사실을 알 수 있었다.

• 대한디지털의료영상학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.113-117
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• 2010

This research attempts to qualitatively evaluate the intensity change by radiopharmaceuticals and obtain computed tomography using phantom injected with various nuclide. Cylindrical phantom is used for comparing and analysing the effect on diagnosis image during radiopharmaceuticals inspection. Inside of the phantom, water is injected and computed tomography image is scanned. During nuclear medicine invitro, frequently used radiopharmaceuticals, $^{99m}TcO_4$ 20 mCi and $^{18}F$ 14 mCi, is diluted in the water phantom and scanned in the same method. Traverse image obtained by CT scan is divided into six traverse image in the same slice of each scanned image. CT-number(HU) value of 10 measuring point is measured in 2 cm interval based on the center of the phantom. Measured HU value, based on the water phantom, is compared with the image after injecting $^{99m}TcO_4$ and $^{18}F$. Average scale of water is 2.8~1.6 HU, $^{99m}TcO_4$ is 3.0~1.6 HU and $^{18}F$ is 1.2~0 HU. Average of water is $2.3{\pm}0.17$ HU, $^{99m}TcO_4$ is $2.2{\pm}0.85$ HU and F-18 is $0.7{\pm}0.95$ HU. Based on water, reduced value of about 0.1 HU and about 0.5 HU is acquired from $^{99m}TcO_4$ and F-18. Radionuclide used in nuclear medicine inspection utilizes 100~200 KeV energy and obtains image through scintillation camera and PET-CT utilizes 511 KeV positron annihilation energy to obtain image. What we learned from this research is that gamma rays from these energies used in CT scan for diagnosis purpose or radioactive therapy plan can change the intensity of the image. The nuclear medicine inspection for reducing the effect of emitted gamma ray diagnosis image should be obtained after a period of time considering half-life which would be reduced distortion or changed in image.

• Toxicological Research
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• 제20권2호
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• pp.89-100
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• 2004

The comet assay (also called the single-cell gel electrophoresis assay) has been widely used for detecting DNA damage and repair in individual cells. Since the conventional methods of evaluating comet assay data using frequency statistics are unsatisfactory we developed a new quantitative measure of DNA damage/repair that is based on all information residing in the dose/time-response curves of a comet experiment. Blood samples were taken from 25 breast cancer patients before undergoing radiotherapy. The comet assay was performed under alkaline conditions using isolated lymphocytes. Tail DNA, tail length, tail moment and tail inertia of the comet were measured for each patient at four doses of $\gamma$-rays (0, 2, 4 and 8 Gy) and at four time points after irradiation (0, 10, 20 and 30 min) using 100 cells each. The resulting three-dimensional dose-time response surface was modeled by multiple regression, and the second derivative, termed 2D, on dose and time was determined. A software module was programmed in SAS/AF to compute 2D values. We applied the new method successfully to data obtained from cancer patients to be assessed for their radiation sensitivity. We computed the 2D values for the four damage measures, i.e., tail moment, tail length, tail DNA and tail inertia, and examined the pairwise correlation coefficients of 2D both on the log scale and the unlogged scale. 2D values based on tail moment and tail DNA showed a high correlation and, therefore, these two damage measures can be used interchangeably as far as DNA repair is concerned. 2D values based on tail inertia have a correlation profile different from the other 2D values which may reflect different facets of DNA damage/repair. Using the dose-time response surface, other statistical models, e.g., the proportional hazards model, become applicable for data analysis. The 2D approach can be applied to all DNA repair measures, Le., tail moment, tail length, tail DNA and tail inertia, and appears to be superior to conventional evaluation methods as it integrates all data of the dose/time-response curves of a comet assay.