The airborne radiation monitoring has been used in geophysics for more than forty years and now it also has its important role in emergency monitoring. The aircraft background and the cosmic gamma-rays contribute to the measured gamma spectrum on the aircraft board. This adverse effect should be eliminated before the data processing. The paper describes two semiparametric methods to estimate the full spectrum aircraft background and cosmic gamma-ray contribution from spectra measured at altitudes where terrestrial contribution is negligible. The methods only assume to know possible peak positions in spectra and their full width at half maximum, that can be easily obtained e.g. from terrestrial measurement. The methods were applied to real experimental data acquired on Mi-17 and Bell 412 helicopter boards. The IRIS airborne gamma-ray spectrometer, with 4×4 L NaI(Tl) crystals, produced by Pico Envirotec Inc., Canada, was used on helicopters' boards. To obtain valid estimate of the aircraft background and the cosmic contribution, the measurements over sea and large water areas were carried out. However, the satisfactory results over inland were also achieved comparing with those acquired over large water areas.
A possible cosmic X-ray background(XRB) radiation related to original antimatter is considered. If the universe is made of separating domains of antimatter and matter, the photons produced by the annihilation of electron-positron and proton-antiproton on the last scattering surface would reach us in the energy $\~$0.45 keV and $\~$60 keV respectively because of the redshift. The spectrums of X-ray radiation from annihilation are deduced and a possible observational figure is described also.
COBE's results on the anisotropy of the cosmic microwave background radiation (CMBR) is discussed. Some ambiguities in the linear GI cosmic perturbation theory are clarified. The problem of the last scattering surface and the deficiencies of the linear cosmic perturbation theory are mentioned. The possible ways to overcome the theoretical difficulties are discussed also.
Cosmic reionization imprints its history on the sky map of the cosmic microwave background (CMB) polarization. Even though mild, the signature of the reionization history during its early phase (z>15) can also impact the CMB polarization. We forecast the observational capability of the LiteBIRD(Lite(Light) satellite for the studies of B-mode polarization and Inflation from cosmic background Radiation Detection), a truly cosmic-variance limited apparatus. We focus on the capability for such an apparatus to probe the partial optical depth of the CMB photons during z>15. We show that LiteBIRD is able to probe this quantity with a modest to high significance, enabling one to tell how efficient the cosmic reionization and star formation were at z>15.
We have performed the first self-consistent, large-scale simulation of cosmic reionization by stellar sources, including the Population III stars that emerged and were hosted by minihalos at very high redshifts (z~40). Based on this result, we calculate the redshifted radiation background from these stars and the relic H II regions which can be observed at near-infrared and infrared regime. Formation of the first stars inside minihalos are quenched by radiative feedback at z~15, while the relic H II regions have much longer lifetime due to the slow recombination rate. Therefore, the radiation output from the relic H II regions, dominated by Lyman alpha photons, will be observed both in the near-infrared and infrared regime. The estimated background from the first stars inside minihalos are still sub-dominant compared to that from stars inside larger halos, however, and thus complementary observations are necessary, such as redshifted 21-cm line observation.
During the formation of cosmic web, collisionless shock waves are produced around and inside the substructures. In these shock waves electrons and ions are accelerated to such high energies that they can produce gamma rays in several ways. Many authors have studied the contribution of shock-induced radiation to the cosmic gamma-ray background. However not all the important physical processes are included in their calculation. By considering more complete physical process, we re-investigate the problem. In our model, the energy distribution of the cosmic rays (CRs) are calculated by widely accepted diffusive shock acceleration model, both primary and secondary CR electrons are included, both inverse Compton scattering and bremsstrahlung process are considered. The difference of the results are discussed.
Lee, Ju Hyuk;Kim, Hyun Nam;Jeong, Heon Yong;Cho, Sung Oh
Nuclear Engineering and Technology
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v.52
no.8
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pp.1817-1825
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2020
Background: Cosmic ray-induced particles can lead to failure of semiconductors packaged for export during air transport. This work performed MCNP 6.2 simulations to optimize shielding against neutrons and protons induced by cosmic radiation Methods and materials: The energy spectra of protons and neutrons by incident angle at the flight altitude were determined using atmospheric cuboid model. Various candidates for the shielding materials and the geometry of the Unit Load Device Container were evaluated to determine the conditions that allow optimal shielding at all sides of the container. Results: It was found that neutrons and protons, at the flight altitude, generally travel with a downward trajectory especially for the particles with high energy. This indicated that the largest number of particles struck the top of the container. Furthermore, the simulation results showed that, among the materials tested, borated polyethylene and stainless steel were the most optimal shielding materials. The optimal shielding structure was also determined with the weight limit of the container in consideration. Conclusions: Under the determined optimal shielding conditions, a significantly reduced number of neutrons and protons reach the contents inside the container, which ultimately reduces the possibility of semiconductor failure during air transport.
Ultralow background gamma-ray measurement system was installed to measure and analyze gamma-rays emitted from environmental and swipe samples. The background reduction techniques applied on this system are the passive shielding to surround the HPGe detector, an active external anticosmic shield to shield cosmic-rays and the nitrogen gas supply to minimize the introduction of ubiquitous radon decay nuclei. The performance test result showed that the system background at energies between 50 keV and 2 MeV is reduced about $10^{-2}$ order and the MDA is so low as to be suitable for the environmental sample analysis. But it is appeared that the neutron produced by cosmic-ray increases the background at low energy region.
Dong Joon Park;Sungkyun Park;Seong Won Ma;Hoekyeong Seo;Sang Gil Lee;Kyung-Eun Lee
Annals of Occupational and Environmental Medicine
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v.34
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pp.5.1-5.10
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2022
Background: Some epidemiological studies have estimated exposure among flight attendants with and without breast cancer. However, it is difficult to find a quantitative evaluation of occupational exposure factors related to cancer development individually in the case of breast cancer in flight attendants. That is, most, if not all, epidemiological studies of breast cancer in flight attendants with quantitative exposure estimates have estimated exposure in the absence of individual flight history data. Case presentation: A 41-year-old woman visited the hospital due to a left breast mass after a regular check-up. Breast cancer was suspected on ultrasonography. Following core biopsy, she underwent various imaging modalities. She was diagnosed invasive ductal carcinoma of no special type (estrogen receptor positive in 90%, progesterone receptor positive in 3%, human epidermal growth factor receptor 2/neu equivocal) with histologic grade 3 and nuclear grade 3 in the left breast. Neoadjuvant chemotherapy was administered to reduce the tumor size before surgery. However, due to serious chemotherapy side effects, the patient opted for alternative and integrative therapies. She joined the airline in January, 1996. Out of all flights, international flights and night flights accounted for 94.9% and 26.2, respectively. Night flights were conducted at least four times per month. Moreover, based on the virtual computer program CARI-6M, the estimated dose of cosmic radiation exposure was 78.81 mSv. There were no other personal triggers or family history of breast cancer. Conclusions: This case report shows that the potentially causal relationship between occupational harmful factors and the incidence of breast cancer may become more pronounced when night shift workers who work continuously are exposed to cosmic ionizing radiation. Therefore, close attention and efforts are needed to adjust night shift work schedules and regulate cosmic ionizing radiation exposure.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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