• 한국방사선학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.45-49
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• 2007

동경공업대학교의 3MV 펠레트론가속기를 사용하여 10에서 90keV 영역에 대하여 $^{197}Au$의 중성자포획 스펙트럼을 측정하였다. 중성자 펄스빔은 $^7Li(p,n)^7Be$반응을 통하여 발생되었다. 사용되어진 양성자 빔의 폭은 1.5-ns였다. 금 시료에 입사된 중성자의 에너지 스펙트럼은 $^6Li$-glass 섬광검출기의 중성자 비행시간법을 사용하여 측정하였다. 금 시료의 중성자포획에 의해서 발생된 감마선은 anti-Compton NaI(TI) 검출장비를 사용하여 측정되었다. 본 연구에서는 5개의 중성자 에너지 역영을 선택했고, 각각의 에너지영역에서 얻어진 감마선파고스펙트럼을 표시하였다. 본 연구에서 얻어진 스펙트럼은 처음으로 얻어진 결과이며, 중성자 결합에너지부근에 몇 개의 천이 피크가 보인다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제45권1호
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• pp.57-67
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• 2022

CZT detectors, which are compound semiconductors that have been widely used recently for gamma-ray detection purposes, are difficult to detect neutrons because direct interaction with them does not occur unlike gamma-rays. In this paper, a method of detecting and determining energy levels (fast neutrons and thermal neutrons) of neutrons, in addition of identifying energy and nuclide of gamma-rays, and evaluating gamma dose rates using a CZT semiconductor detector is described. Neutrons may be detected by a secondary photoelectric effect or compton scattering process with a characteristic gamma-ray of 558.6 keV generated by a capture reaction (¹¹³Cd + ¹n → ¹¹⁴Cd + 𝛾) with cadmium (Cd) in the CZT detector. However, in the case of fast neutrons, the probability of capture reaction with cadmium (Cd) is very low, so it must be moderated to thermal neutrons using a moderator and the material and thickness of moderator should be determined in consideration of the portability and detection efficiency of the equipment. Conversely, in the case of thermal neutrons, the detection efficiency decreases due to shielding effect of moderator itself, so additional CZT detector that do not contain moderator must be configured. The CZT detector that does not contain moderator can be used to evaluate energy, nuclide, and gamma dose-rate for gamma-rays. The technology proposed in this paper provides a method for detecting both neutrons and gamma-rays using a CZT detector.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제13권4호
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• pp.229-236
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• 1981

중성자포획 감마선 방사화분석법을 이용하여 원자로급 알루미늄중 붕소를 분석하였다. 실험에 의한 검출한계는 10% 불확실도의 경우 5.7ppm 이었다. 함량이 더욱 미량인 경우를 위하여 양이온 교환수지를 이용하며 알루미늄으로 부터 붕소를 사전분리하는 농축법을 개발하였다. 이 두 방법 즉 직접 측정하는 방법과 농축후 측정하는 두가지 방법의 정확도를 첨가법으로 조사하였다. 그 결과 5% 편차 이내에서 잘 일치하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.31-34
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• 2008

The neutron capture spectrum for the light nuclide was very useful to study the nuclear structure. In the present study, the capture gamma-ray from the 27-keV resonance of $^{19}F(n,g)^{20}F$ reaction were measured with an anti-Compton NaI(Tl) spectrometer and the 3-MV Pelletron accelerator of the Research Laboratory for Nuclear Reactors at the Tokyo institute of technology. A neutron Time-of-Flight method was adopted with a 1.5 ns pulsed neutron source by the $^7Li(p,n)^7Be$ reaction. In the present experiment, a Teflon(($CF_2$)n) sample was used The sample was disk with a diameter of 90mm. The thickness of sample was determined so that reasonable counting rates could be obtained and the correction was not so large for the self-shielding and multiple scattering of neutrons in the sample, and was 5mm. The primary gamma-ray transitions were compared with previous measurement of Kenny.

• 한국방사선학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.287-292
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• 2014

본 연구는 자연 속에 미량(존재비: 0.012 %)으로 존재하는 $^{180}Ta$의 중성자포획 공명에 대하여 포획단면적의 계산치와 측정치를 비교하여 분석하였다. 일반적으로 중성자 공명은 Breit-Wigner식으로 정의되며, 식에는 공명에너지를 중심으로 공명의 폭을 결정하는 다양한 인자들로 구성되어 있다. 그러나 $^{180}Ta$의 경우 중성자포획단면적과 공명에 대한 정보가 잘 알려져 있지 않고 실험적으로도 측정되어진 예가 현재까지는 없는 것이 현실이다. 따라서 본 실험에서는 천연 Ta속에 포함되어진 $^{180}Ta$에 의한 중성자 포획에 의해 발생되는 감마선을 관측하여 $^{180}Ta$의 공명을 분석하고 Mughabghab에 의해서 계산되어진 공명인자를 사용하여 1 eV이하의 에너지에 대한 중성자포획단면적을 계산하고 비교분석하였다. 측정을 위해서 교토대학원자로 실험소의 46-MeV 전자선형가속기를 이용하여 중성자 TOF 방법으로, 에너지 영역 0.003 eV에서 10 eV에 걸쳐 측정하였다. 측정을 위해서는 12개의 $Bi_4Ge_3O_{12}(BGO)$섬광체로 구성된 전에너지 흡수검출장치로 $^{180}Ta(n,{\gamma})^{181}Ta$ 반응으로부터 나오는 즉발감마선을 측정하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권9호
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• pp.2072-2077
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• 2020

The purpose of this study was to demonstrate the feasibility of sensing changes in a tumor during boron neutron capture therapy (BNCT) using a Monte Carlo simulation tool. In the simulation, an epi-thermal neutron source and a water phantom including boron uptake regions (BURs) were simulated. Moreover, this simulation also included a detector for positron emission tomography (PET) scanning and an adaptively-designed collimator (ADC) for PET. After the PET scanning of the water phantom, including the 511 keV source in the BUR, the ADC was positioned in the PET's gantry. Single prompt gamma rays were collected through the ADC during neutron irradiation. Then, single prompt gamma ray-based tomography images of different sized tumors were acquired by a four-step process. Both the signal-to-noise ratio (SNR) and tumor size were analyzed from each step image. From this analysis, we identified a decreasing trend of both the SNR and signal intensity as the tumor size decreased, which was confirmed in all images. In conclusion, we confirmed the feasibility of sensing changes in a tumor during BNCT using PET and an ADC through Monte Carlo simulation.

• 한국방사선학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.31-35
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• 2007

Energy calibration is important to identify accurate neutron capture resonance energy in the neutron TOF (Time-of-Flight) experiment. In present study, the accurate neutron capture resonance energies of natural Sm were measured by using a 46-MeV electron linear accelerator (linac) at the Research Reactor Institute, Kyoto University(KURRI). The BGO spectrometer were adopted for measurement the prompt capture gamma-ray of the sample. To obtain energy calibration curve, resonance energy of a gold sample used as standard resonance energy Mughabghab's data (From neutron resonance parameters data). Previous data (by Mughabghab) of natural Sm sample have been compared with the present result.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제41권1호
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• pp.113-124
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• 2009

The line shape functions for the Doppler-broadened gamma ray spectrum are considered in the $^{10}B(n,{\alpha}{\gamma})^7Li$ reaction occurring in a surrounding medium where the excited $^7Li$ nucleus is slowed down and stopped before decay. The phenomenological form of the stopping power was used for the broadening effect. Convolution with the detailed response of a germanium detector is taken into consideration for the simplest case of solely electronic stopping. A numerical study for the analysis of $^{10}B$ by thermal neutron capture is conducted by performing a parametric search and fitting the measured spectrum in a least-squares approach. In comparison with the previous numerical approach using the same analysis, the computational speed is increased and reliable information concerning the stopping power of the medium is obtained while estimating the uncertainty. Implementation of the routine analysis of $^{10}B$ is facilitated on a recent version of the gamma ray spectrum analysis package HyperGam.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제16권1호
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• pp.18-20
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• 1984

붕소의 사전 농축후 포획감마선 계측법에서 자연 리티움 벽돌을 Ge(Li) 검출기 앞에 설치하므로서 붕소의 검출한계를 더욱 낮출 수 있었다. 실험상 검출한계는 알루미늄, 철강, 이산화우라늄 그리고 그라파이트 시료에 대해서 각각 0.30ppm, 0.18ppm, 0.045ppm 고리고 0.090ppm이었다. 또한 계측 중 중성자 속의 변화에 의한 오차를 없애기 위하여 교대로 계측하는 방법을 사용하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권3호
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• pp.151-156
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• 2014

본 연구의 목적은 붕소 중성자 포획 치료 시 집적된 붕소 영역에서 중성자 선속의 변화와 그에 따른 방출된 즉발 감마선의 검출 시뮬레이션을 통하여 치료 영역에 대한 영상화의 가능성을 확인하고자 함이다. 전산 모사를 통하여 (1) 붕소 유무에 따른 중성자의 영향, (2) 내부와 외부에서의 즉발 감마선량 검출, (3) 즉발 감마선에 대한 에너지 스펙트럼 검출을 수행하였다. 모든 전산 모사는 Monte Carlo n-particle extended (MCNPX, Ver.2.6.0, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM, USA)를 이용하여 가상의 물 팬텀과 열중성자(thermal neutron) 소스, 붕소 영역을 지정하였다. 열중성자의 에너지는 1 eV 이하의 에너지였으며 선속은 2,000,000 n/sec.로 설정하였다. 이 때, 발생된 즉발 감마선의 검출은 물 팬텀과 수직 방향으로 위치시키고 납으로 둘러싸인 lutetium-yttrium oxyorthosilicate (Lu0,6Y1,4Si0,5:Ce; LYSO) 섬광체 검출기를 이용하였다. 붕소가 존재하는 영역인 5 cm 깊이에서의 28 분할로서 대략 0.18 cm의 bin을 도출하여 붕소 영역의 얕은 깊이에서부터 급격하게 저하되는 것을 확인하였다. 또한 붕소 영역이 시작되는 지점인 9 cm 깊이에서 감마선의 피크 레벨을 확인하였다. 그리고 478 keV 지점에서 정확한 즉발 감마선 피크가 관찰되는 것을 확인하였다. 478 keV의 즉발 감마선 피크는 41 keV의 반치폭으로 에너지 분해능 값은 8.5%로 측정되었다. 결론적으로 붕소 중성자 포획 치료 시 발생되는 즉발 감마선의 계측으로 치료가 행해지는 부위를 감마 카메라 또는 단일 광자 방출 단층 촬영 기기에서 영상화할 수 있는 가능성을 확인하였다.