• 제목/요약/키워드: Shielding Materials

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Gamma ray exposure buildup factor and shielding features for some binary alloys using MCNP-5 simulation code

  • Rammah, Y.S.;Mahmoud, K.A.;Mohammed, Faras Q.;Sayyed, M.I.;Tashlykov, O.L.;El-Mallawany, R.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권8호
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    • pp.2661-2668
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    • 2021
  • Gamma radiation shielding features for three series of binary alloys identified as (Pb-Sn), (Pb-Zn), and (Zn-Sn) have been investigated. The mass attenuation coefficients (µ/ρ) for the selected alloys were simulated using the MCNP-5 code in the energy range between 0.01 and 15 MeV. Moreover, the (µ/ρ) values were computed using WinXCOM database in the same energy range to validate the simulation results. Results reveal a good agreement between the simulated and computed values. The half value layer (HVL), mean free path (MFP), effective atomic number (Zeff) and exposure buildup factor (EBF) were evaluated for the selected binary alloys. Results showed that the PS1, PZ1, and ZS2 alloys have the best shielding parameters and better than the commercially standard and available radiation shielding materials. Therefore, the investigated alloys can be used as effective radiation shielding materials against gamma ray with energies between 0.01 and 15 MeV.

3D 프린터 필라멘트 재료를 이용한 야외 방사선투과검사용 차폐체 개발을 위한 연구 (Study on the Development of an Outdoor Radiographic Test Shield Using 3D Printer Filament Materials)

  • 문익기;신상화
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.565-572
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    • 2019
  • 본 연구에서는 야외 방사선투과검사 시 방사선작업종사자의 맞춤형 차폐체 제작을 위해 3D 프린터 필라멘트의 재질 및 두께에 대한 차폐 분석을 수행하였다. MCNPX를 이용한 모의 모사를 통해 복셀 선원 $^{192}Ir$, $^{75}Se$를 선택 후 ICRU Slab Phantom에 차폐체를 부착하고, 선원과 Slab Phantom의 거리를 100 cm으로 설정하였다. 12 개의 차폐물질에 대하여 차폐물질이 없는 경우부터 200 mm 까지 5 mm 단위로 나누어 각 차폐물질별 단위 질량 당 흡수되는 에너지를 평가하였다. 그 결과 모든 방사선투과검사용 감마선원에서 ABS + Tungsten, ABS + Bismuth, PLA + Copper, PLA + Iron 순으로 차폐 효과가 높은 것으로 나타났다. 그러나 납에 비해서는 다소 낮은 차폐 효과를 보였다. 향후 본 연구를 토대로 원자번호와 밀도가 높은 필라멘트 재료에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

차폐 재질에 따른 무선전력전송 특성 분석 (Analysis of WPT Characteristics by Shielding Materials)

  • 이유경;정인성;최효상
    • 전기학회논문지
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    • 제64권4호
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    • pp.623-628
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    • 2015
  • In this paper, the shield plate was applied to the wireless power transfer (WPT) system. Then we compared transmission efficiency of WPT system between transmitter and receiver coils. The superconductor coil was applied to transmitter and receiver coils in order to increase the transmission efficiency of WPT. The superconductor coil was more effective to power transmission as its current density was higher than normal conductor coil. Efficiency of WPT between transmitter and receiver coils was changed by a quality of shielding. We used the shielding materials such as glass, iron, steels, aluminum etc. The efficiency of WPT system was depended on the shielding materials of transmitter and receiver coils. As a result, magnetic material such as aluminum, iron reduced the magnetic flux density and the efficiency of WPT. remarkably, but in non-magnetic material such as glass and plastic, the efficiency of WPT was unaffected.

γ-Ray Shielding Behaviors of Some Nuclear Engineering Materials

  • Mann, Kulwinder Singh
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제49권4호
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    • pp.792-800
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    • 2017
  • The essential requirement of a material to be used for engineering purposes at nuclear establishments is its ability to attenuate the most penetrating ionizing radiations, gamma $({\gamma})-rays$. Mostly, high-Z materials such as heavy concrete, lead, mercury, and their mixtures or alloys have been used in the construction of nuclear establishments and thus termed as nuclear engineering materials (NEM). The NEM are classified into two categories, namely opaque and transparent, depending on their behavior towards the visible spectrum of EM waves. The majority of NEM are opaque. By contrast, various types of glass, which are transparent to visible light, are necessary at certain places in the nuclear establishments. In the present study, ${\gamma}-ray$ shielding behaviors (GSB) of six glass samples (transparent NEM) were evaluated and compared with some opaque NEM in a wide range of energy (15 keV-15 MeV) and optical thickness (OT). The study was performed by computing various ${\gamma}-ray$ shielding parameters (GSP) such as the mass attenuation coefficient, equivalent atomic number, and buildup factor. A self-designed and validated computer-program, the buildup factor-tool, was used for various computations. It has been established that some glass samples show good GSB, thus can safely be used in the construction of nuclear establishments in conjunction with the opaque NEM as well.

계란 껍데기를 이용한 융합 의료방사선 차폐시트의 가능성 검증 (Verification of the Possibility of Convergence Medical Radiation Shielding Sheet Using Eggshells)

  • 김선칠
    • 한국융합학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.33-38
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    • 2021
  • 경량의 의료방사선 차폐시트를 제작하기 위해 새로운 차폐소재를 검토하였다. 가정에서 음식물 쓰레기로 버려지는 계란 껍데기 분말을 고분자 물질과 혼합하여 차폐재료의 가능성을 검증하고자 하였다. 기존의 경량 소재는 친환경의 조건을 만족하지만 주 재료 정제과정의 비용으로 인해 차폐시트 제작의 경제성에 어려움이 있다. 본 연구는 가정용 폐기물인 계란 껍데기를 이용하여 이러한 문제점을 해결하고자 한다. 고분자 물질인 HDPE를 이용하여 3 mm 두께의 차폐시트를 제작하였으며, 차폐시트 단면 내의 입자 분포상태도 분석하였다. 입자의 모양은 대체로 거칠게 구성되어 입자 간 공극이 있었으며, 단위 면적당 무게는 평균 1.5 g/cm2 로 나타났다. 차폐성능은 저에너지 영역에서는 20%대, 고에너지 영역에서는 10%대의 차폐성능을 보여 저선량 의료방사선 차폐시트의 재료로 가능성을 보여주었다.

개질 에폭시수지 및 수소 첨가된 비스페놀-A형 에폭시수지계 차폐재의 열적 및 역학적 성질에 미치는 방사선 영향 (Effects of Radiation on Thermal and Mechanical Properties of Modified Epoxy Resin and Hydrogenated Bisphenol-A Type Epoxy Resin Based Shielding Materials)

  • 조수행;홍순석;김익수;도재범;노성기
    • 공업화학
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    • 제8권3호
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    • pp.524-532
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    • 1997
  • 방사성물질의 수송 및 저장용기 등에 사용하기 위하여 개발한 개질 에폭시수지 및 수소 첨가된 비스페놀-A형 에폭시수지계 중성자 차폐재들의 열분해온도, 열전도도, 열팽창 등의 열적 성질 및 인장강도, 압축강도, 굴곡강도, 비중, 무게변화, 수소 함량변화 등의 역학적 성질에 방사선이 미치는 영향을 검토하였다. 방사선 조사선량의 증가에 따라 KNS(Kaeri Neutron Shield)-201과 KNS-302 차폐재들의 열분해온도는 증가하는 경향을 나타내었으나, KNS-202와 KNS-301은 0.5 MGy 이상에서는 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 방사선 조사선량이 온도에 따른 차폐재들의 무게변화에는 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 0.1 MGy까지 열전도도는 방사선 조사선량의 영향을 거의 받지 않는 것으로 나타났다. 또한 KNS-301과 302 차폐재들의 열팽창은 KNS-201과 202보다 방사선 영향을 적게 받는 것으로 나타났다. 0.1 MGy까지는 방사선 조사선량의 증가에 따라 KNS-202 및 KNS-301과 302차폐재들의 인장, 압축 및 굴곡강도는 증가하는 경향을 나타내었다. 반면에 KNS-201은 방사선 조사선량의 증가에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 조사선량의 증가에 따른 차폐재들의 비중, 무게 및 수소함량은 크게 변하지 않는 것으로 나타났다.

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사용후핵연료 수송용기에 사용될 수지계 중성자 차폐재 제조 및 특성 (Fabrication and Characteristics of Resin-Type Neutron Shielding Materials for Spent Fuel Shipping Cask)

  • 조수행;도재범;노성기;도춘호
    • 공업화학
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    • 제7권3호
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    • pp.597-604
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    • 1996
  • 사용후핵연료 수송용기 등에 사용되는 수지계 중성자 차폐재, KNS-115A, 115B 및 115C를 제조하였다. 기본물질은 에폭시수지이며, 첨가제로는 폴리프로필렌, 수산화알루미늄 및 탄화붕소이다. 이들 중성자 차폐재들은 유동성이 좋아 수송용기와 같은 복잡한 구조에 사용할 수 있다. 개발된 중성자 차폐재들의 차폐능, 연소특성, 난연성, 열적 및 역학적 성질 등을 평가하기 위해 여러 특성시험을 행하였다. 개발된 중성자 차폐재(수소원자 밀도, $6.1{\sim}6.2{\times}10^{22}atoms/cm^3$)들은 외국산 중성자 차폐재(NS-4-FR, $6.0{\times}10^{22}atoms/cm^3$)보다 수소원자 밀도가 높아 차폐능이 우수할 것으로 예측되며, 조사된 제반 특성들은 열분해온도; $267{\sim}270^{\circ}C$, 열전도도; $0.62{\sim}0.72W/m{\cdot}K$, 연소특성; $800^{\circ}C$ 이하, 평균연소시간; 5초 이하, 평균연소길이; 5mm 이하, 인장강도; $2.3{\sim}3.0kg/mm^2$, 압축강도; $5.3{\sim}13.3kg/mm^2$, 굴곡강도; $4.4{\sim}5.4kg/mm^2$ 등을 나타냈다.

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박판접합에 의한 전자기파의 차폐 (A Study on Laminated Shielding)

  • Noh-Hoon Myung
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제2권2호
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    • pp.25-29
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    • 1991
  • 본 논문에서는 전자기파의 기본 차폐식을 이용하여 금속인 모재에 얇은 두께의 박판으로 접합되어 있는 경우의 차례이론식을 유도하여, 대표적인 금속 평판 쉴드로 비자성 재료인 Aluminium과 Steel에 전도성도료를 칠했을 경우에 평면파에 대한 차폐 효과를 조사하였다.

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방사선차폐물질(放射線遮蔽物質)에서 발생(發生)하는 측방산란선(側方散亂線)의 측정(測定) (The Relationship of the Filtration and the Side-scattered Dose in Verious Radiation Shielding Materials)

  • 허준;김창균
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제7권1호
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    • pp.35-40
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    • 1984
  • Side-direction scattered dose from various radiation shielding materials was measured at 50cm distance from the central beam of primary ray by used several kinds of added filters for a x-ray deep therapeutic installation, the obtained results were as follows : 1. Dose rate by tube voltage was more increased at heavy filtration than light filtration. 2. Scattered doses produced by constant tube voltage in all shielding materials were decreased at heavier filtration. 3. Scattered doses produced by constant shielding material in all tube voltages were decreased at heavier filtration.

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전기전도성 분말과 알루미늄 코팅 유리섬유를 사용한 자동차용 크래쉬패드의 전자파 차폐 특성에 관한 연구 (A Study on the Electromagnetic Shielding Characteristics of Crash Pad Using Electrically Conductive Powders and Al-coated Glass Fiber as Filler in Automotive)

  • 조홍;정선경;김병우
    • 한국분말재료학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.124-130
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    • 2014
  • The automotive industry is moving from the internal combustion engine to electric drive motors. Electric motors uses a high voltage system requiring the development of resources and components to shield the system. Therefore, in this study, we analyze electromagnetic interference (EMI) shielding effectiveness (SE) characteristics of an auto crash pad according to the ratio of electrically conductive materials and propylene. In order to combine good mechanical characteristics and electromagnetic shielding of the automotive crash pad, metal-coated glass fiber (MGF) manufacturing methods are introduced and compared with powder-type methods. Through this study, among MGF methods, we suggest that the chopping method is the most effective shielding method.