A radiotracer investigation was carried out in a Thermal Stratification Test Facility (TSTF) with objectives of investigating the dispersion and diffusion of radionuclide and effectiveness of the thermocline to minimize the radionuclide content in the hot water layer. Technetium-99m (99mTc) as sodium pertechnetate was used as a radiotracer in the investigation. Qualitative analysis showed that a thermocline is formed within the TSTF and is effective in preventing the transport of radionuclide from bottom section to the top section of the facility. It was found that the radiotracer injected at the bottom of the pool took about 17.4 h to disperse from bottom to the top of the facility. The results of the investigation helped in understanding the effectiveness of hot water layer and thus to minimize the pool top radiation levels.
As NPPs continue to operate, liquid waste continues to be generated, and containers are needed to store and transport them at low cost and high capacity. To transport and store liquid phase very low-level radioactive waste (VLLW), a container is designed by considering related regulations. The design was constructed based on the existing container design, which easily transports and stores liquid waste. The radiation shielding calculation was performed according to the composition change of barium sulfate (BaSO4) using the Monte Carlo N-Particle (MCNP) code. High-density polyethylene (HDPE) without mixing the additional BaSO4, represented the maximum dose of 1.03 mSv/hr (<2 mSv/hr) and 0.048 mSv/hr (<0.1 mSv/hr) at the surface of the inner container and at 2 m away from the surface, respectively, for a 10 Bq/g of 60Co source. It was confirmed that the dose from the inner container with the VLLW content satisfied the domestic dose standard both on the surface of the container and 2 m from the surface. Although it satisfies the dose standard without adding BaSO4, a shielding material, the inner container was designed with BaSO4 added to increase radiation safety.
Park, Chang-Hyun;Park, Dahl;Park, Dong-Hyun;Park, Sung-Yong;Shin, Kyung-Hwan;Kim, Dae-Yong;Cho, Kwan-Ho
한국의학물리학회:학술대회논문집
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한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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pp.116-118
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2002
It has been noted that Monte Carlo simulations are the most accurate method to calculate dose distributions in any material and geometry. Monte Carlo transport algorithms determine the absorbed dose by following the path of representative particles as they travel through the medium. Accurate Monte Carlo dose calculations rely on detailed modeling of the radiation source. We modeled the effects of beam modifiers such as collimators, blocks, wedges, etc. of our accelerator, Varian Clinac 600C/D to ensure accurate representation of the radiation source using the EGSnrc based BEAM code. These were used in the EGSnrc based DOSXYZ code for the simulation of particles transport through a voxel based Cartesian coordinate system. Because Monte Carlo methods use particle-by-particle methods to simulate a radiation transport, more particle histories yield the better representation of the actual dose. But the prohibitively long time required to get high resolution and accuracy calculations has prevented the use of Monte Carlo methods in the actual clinical spots. Our ultimate aim is to develop a Monte Carlo dose calculation system designed specifically for radiation therapy planning, which is distinguished from current dose calculation methods. The purpose of this study in the present phase was to get dose calculation results corresponding to measurements within practical time limit. We used parallel processing and some variance reduction techniques, therefore reduced the computational time, preserving a good agreement between calculations of depth dose distributions and measurements within 5% deviations.
The effect of gamma-ray on yeast cells Sacch. cerevisiae, and the leakage of cellular constituents such as carbohydrates, ribose, amino acids, inorganic phosphates and organic phosphates have been studied. The samples of yeast cells washed throughly and starved intensively, radiation effects were compared with those of control (un-starved), the irradiation dose rates are in the range from 24 Kr. up. to 480, Kr. The loss of 260m$\mu$. absorbing material, are also observed. Mechanisms of membrane damage by gamma-irradiation are discussed corelating to permeability changes and loss of substances, then active and passive transport process are also under considerations in discussion. The experimental results are as follows, 1. Carbohydrates of yeast cell leak out by gamma-irradiation, and amounts of loss increase proportionally as the increasing of radiation dose, curve of carbohydrates loss in starved cells is parallel with those of non-starved cells. 2. Ribose leak out less than that of carbohydrate from irradiated cell, the dose response curve of loss is straight and proportional to the increasing of radiation doses, slope of the curve is much lower than of carbohydrates. 3. Amino acids also leak out and the curve of losses to radiation is not proportional, it is revealed that there are little losses from yeast at lower doses of irradiation. 4. The losses of inorganic phosphates increase unproportionally to the increasing of irradiation doses, there are little leakage at the lower doses of irradiation. The losses of organic phosphates increase proportionally to the increasing of irradiation doses, and the amount of losses are much more than that of inorganic phosphate at lower doses of irradiation. 5. Leakage from irradiated yeast cells was shown to be due to passive transport process not an energy requiring process of ion transport. 6. Loss of 260 m$\mu$. absorbing material is little more than that of control yeast by the gamma-irradiation dose of 120K.r. and 240K.r.
A numerical investigation has been performed to discuss the radiation-affected steady-laminar natural convection induced by a hot inner cylinder under a large temperature difference in the annuli filled with a gray gas. To examine the effects of thermal radiation on thermo-fluid dynamic behaviors in the eccentric geometry, the generalized body-fitted coordinate system is introduced while the finite volume method (FVM) is used for solving the radiative transport equation. After validating the numerical results for the case without radiation, the detailed radiation effect has been discussed. Based on the results of this study, when there exists a large temperature difference between two cylinders, the existence of radiatively participating medium is found to incur a distinct difference in fluid dynamic as well as thermal behavior.
지표 특성 차이에 따라 외부강제력에 대한 차별적인 반응을 보이는 지표 평형온도 분포를 실험하기 위해 에너지 균형 모형(Energy Balance Model, EBM)이 사용되었다. EBM은 입사되는 복사에너지가 각 위도별로 수송되는 에너지와 방출되는 복사에너지의 합과 균형을 이루었을 때의 온도를 산출한다. 지구의 에너지 원천인 태양복사에너지를 전지구 에너지 균형에 있어 중요하게 취급하기 위하여 위도별 알베도 변화뿐만 아니라 해륙의 분포 차이에 따른 에너지 균형을 고려한 지구 평형온도 분포에 관한 실험이 수행되었으며, 입사되는 태양복사에너지량을 강제력으로 하여 위도별 알베도의 선형적인 증감, 극지역 알베도의 5%, 10%, 15% 증감에 대한 반응, 극과 중위도 지역에서의 상반된 증감에 대한 반응을 실험하였다. 그리고 얼음-알베도 피드백의 유무에 대한 실험도 수행되었다. 극지역의 알베도를 증가시키면 입사되는 태양에너지를 차단시켜 위도별 열수송을 감소시키는데 이는 극지역을 저에너지 상태로 유지시킴으로써 저위도에서부터의 에너지 수송을 강화시킨다. 이러한 수송량의 차이로 인해 중위도 지역의 온도 변화는 극지역에 비해 크게 나타난다. 육지는 해양에 비해 열용량이 작기 때문에 평형온도에 도달하는 시간이 짧으며 알베도에 따른 온도변화에 민감하여 해양과의 온도차이를 유발시킨다. 따라서 평형온도는 지표가 가지는 특성인 알베도와 열용량의 차이에 따라 다르게 나타나며 알베도가 증가함에 따라 감소하고 열용량이 작을수록 변화율이 큰 특징이 있다. 얼음-알베도 피드백은 알베도의 선형적인 증가에 따른 지구 평형온도의 감소를 가속화시키지만 국지적으로는 비선형적인 감소를 보인다.
Background: This study aims to calculate detector positions as a design of a radioactive source localizing radiation portal monitor (RPM) system using an improved genetic algorithm. Materials and Methods: To calculate of detector positions for a source localizing RPM system optimization problem is defined. To solve the problem, a modified iterative genetic algorithm (MIGA) is developed. In general, a genetic algorithm (GA) finds a globally optimal solution with a high probability, but it is not perfect at all times. To increase the probability to find globally optimal solution rather, a MIGA is designed by supplementing the iteration, competition, and verification with GA. For an optimization problem that is defined to find detector positions that maximizes differences of detector signals, a localization method is derived by modifying the inverse radiation transport model, and realistic parameter information is suggested. Results and Discussion: To compare the MIGA and GA, both algorithms are implemented in a MATLAB environment. The performance of the GA and MIGA and that of the procedures supplemented in the MIGA are analyzed by computer simulations. The results show that the iteration, competition, and verification procedures help to search for globally optimal solutions. Further, the MIGA is more robust against falling into local minima and finds a more reliably optimal result than the GA. Conclusion: The positions of the detectors on an RPM for radioactive source localization are optimized using the MIGA. To increase the contrast of the measurements from each detector, a relationship between the source and the detectors is derived by modifying the inverse transport model. Realistic parameters are utilized for accurate simulations. Furthermore, the MIGA is developed to achieve a reliable solution. By utilizing results of this study, an RPM for radioactive source localization has been designed and will be fabricated soon.
물팬톰내에 조사된 10 MV X-선의 심부율을 입자의 수송이론을 근거로 한 1차원적인 모델을 이용하여 계산하였다. 계산된 이론식의 매개상수는 9개로 줄일 수 있었으며 실측치를 이용하여 비선형 회귀분석 방법으로 얻을 수 있다. 조사면과 선원간의 거리 및 깊이에따른 3차원적인 흡수선량분포의 계산식은 고에너지 광자선이 조사된 물팬톰내에서의 Beam Profile에 대한 시도함수를 이용하여 수송이론에의한 심부율계산을 3차원적으로 확장하였으며 흡수 선량 분포는 3차원적 위치의 함수로 널리 계산할 수 있다. 이 모델을 사용하여 계산된 이론값은 실험값과 $\pm12\%$ 이내의 만족할만큼 잘 일치하였다.
본 논문에서는 노심설계 단계에서 선정된 다양한 노심 장전모형 중에서 압력용기 중성자 조사취화 관점에서 가장 최적의 노심 장전모형을 선정할 수 있도록 신속하게 압력용기 취약위치에 대한 속중성자속을 예측할 수 있는 방법을 제시하였다. 인공신경회로망 기법을 통해 노심 반경방향 및 축방향 출력분포만을 이용하여 압력용기내벽 취약위치에서의 중성자 스펙트럼을 신속하게 평가할 수 있도록 중성자속 가중치를 생산하였고 데이터베이스를 구축하였다. 이 방법은 중성자 수송코드를 이용한 수송계산을 직접 수행하지 않고도 신속하게 압력용기 위치에서의 중성자 조사환경을 평가할 수 있으며 소송코드 결과와 비교하여 상대오차 3.4%이내의 정확도를 보였다.
A field tracer experiment using a radioisotope was conducted to analyze the transport and dispersion characteristics of pollutants in the coastal area near a Wolsung. A rod float including GPS was released to track the paths of radioisotope. NaI detector was installed to measure the released radioisotope from the boat, and measurements were performed with the real time. The measured tracer data by a field experiment can be used as the basic data for understanding the transport characteristics of pollutants and verifying numerical models near the offshore.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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