• 제목/요약/키워드: gamma-radiation sensitivity

검색결과 119건 처리시간 0.026초

Feasibility Study of Beta Detector for Small Leak Detection inside the Reactor Containment

  • Jang, JaeYeong;Schaarschmidt, Thomas;Kim, Yong Kyun
    • Journal of Radiation Protection and Research
    • /
    • 제43권4호
    • /
    • pp.154-159
    • /
    • 2018
  • Background: To prevent small leakage accidents, a real-time and direct detection system for small leaks with a detection limit below that of existing systems, e.g. $0.5gpm{\cdot}hr^{-1}$, is required. In this study, a small-size beta detector, which can be installed inside the reactor containment (CT) building and detect small leaks directly, was suggested and its feasibility was evaluated using MCNPX simulation. Materials and Methods: A target nuclide was selected through analysis of radiation from radionuclides in the reactor coolant system (RCS) and the spectrum was obtained via a silicon detector simulated in MCNPX. A window was designed to reduce the background signal caused by other nuclides. The sensitivity of the detector was also estimated, and its shielding designed for installation inside the reactor CT. Results and Discussion: The beta and gamma spectrum of the silicon detector showed a negligible gamma signal but it also contained an undesired peak at 0.22 MeV due to other nuclides, not the $^{16}N$ target nuclide. Window to remove the peak was derived as 0.4 mm for beryllium. The sensitivity of silicon beta detector with a beryllium window of 1.7 mm thickness was derived as $5.172{\times}10^{-6}{\mu}Ci{\cdot}cc^{-1}$. In addition, the specification of the shielding was evaluated through simulations, and the results showed that the integrity of the silicon detector can be maintained with lead shielding of 3 cm (<15 kg). This is a very small amount compared to the specifications of the lead shielding (600 kg) required for installation of $^{16}N$ gamma detector in inside reactor CT, it was determined that beta detector would have a distinct advantage in terms of miniaturization. Conclusion: The feasibility of the beta detector was evaluated for installation inside the reactor CT to detect small leaks below $0.5gpm{\cdot}hr^{-1}$. In future, the design will be optimized on specific data.

감마선(60Co) 조사에 의한 항진균 세균의 돌연변이체 유도 (Mutant Induction of Several Antifungal Bacteria by Gamma Radiation (60Co))

  • 정혜영;김재성;조규성;이영복;이영근
    • 한국환경농학회지
    • /
    • 제21권3호
    • /
    • pp.216-222
    • /
    • 2002
  • 항진균 세균의 특성 및 기능변화 가능성을 조사하기 위하여 버섯폐배지, 온천수, 해조류 및 삼림토양으로부터 식물병원성 진균에 대한 8종의 항진균 활성 균주를 분리하였고 감마선($^{60}Co$)을 이용하여 $LD_{95}$에서 돌연변이체를 유도하였다. Bacillus circulans K1, Burkholderia gladioli K4와 Bacillus subtilis YS1은 12 종의 식물병원성 진균에 대해 항진균 활성을 보였다. 이들 균주의 방사선감수성 조사결과 B. gladioli K4는 감마선에 대한 높은 감수성을 보였으며, $D_{10}$ 값은 0.11 kGy 였다. 감마선에 의해 유도된 K1-1004와 YS1-1009는 Botryosphaeria dothidea에 대해 항진균 활성이 증가되었다. B. subtilis YS1의 돌연변이체인 YS1-1006과 YS1-1009는 tebuconazol과 copper hydroxide에 대해 농약 저항성을 나타냈다. SAR535, SAR5108 과 SAR5l18 돌연변이체는 야생형 균주인 Streptomyces sp. SAR01에 비해 5 종의 식물병원성 진균에 대해 항진균 활성이 없었다. 연구결과, 방사선을 이용하여 다양한 기능의 돌연변이체 유도가 가능하였다. 이를 이용하여 항진균 활성 관련 유전자 연구 및 균주개량이 가능할 것으로 사료된다.

UV KrF 레이저 공정조건에 따른 FBG 센서의 방사선 영향 (Radiation Effects on Fiber Bragg Grating Sensors Written in UV KrF Laser Process Condition)

  • 김종열;이남호;정현규
    • 한국정보통신학회논문지
    • /
    • 제20권1호
    • /
    • pp.161-166
    • /
    • 2016
  • 본 논문에서는 광섬유 브래그 격자의 공정조건 변화에 따른 $Co^{60}$ 감마방사선 영향을 연구하였다. 광섬유 브래그 격자는 붕소가 첨가된 광민감 광섬유를 이용하여 UV KrF 레이저 세기를 달리하여 제작하였으며, 제작된 광섬유 브래그 격자 센서에 총 선량 33.8 kGy 감마선을 조사하였다. 실험결과를 통하여, 격자 공정을 위한 UV 레이저 세기가 광섬유 브래그 격자의 방사선 민감도에 큰 영향을 줄 수 있다는 것을 확인하였으며, 레이저 공정조건 변화에 따른 방사선에 의한 광섬유 브래그 파장의 변화는 30 % 이상의 차이를 보였다.

Pixelated Breast-Specific Gamma Imaging(BSGI) 감마 카메라를 이용한 갑상선 검사의 유용성 평가 (The Evaluation of Usefulness of Pixelated Breast-Specific Gamma Imaging in Thyroid scan)

  • 정은미;성지혜;유희재
    • 핵의학기술
    • /
    • 제15권1호
    • /
    • pp.90-93
    • /
    • 2011
  • Pixelated BSGI 감마카메라는 높은 분해능과 민감도를 특징으로 하며, 좁은 FOV로 인하여 검출기와 장기간의 거리를 최소화 할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 국소 장기인 갑상선, 부갑상선, 담낭 등의 검사에 유용하다고 알려져 있다. 일반적으로 핵의학 검사에서 감마카메라를 사용하여 국소 장기를 영상화할 때 상의 크기를 확대하고, 우수한 분해능을 획득하고자 바늘구멍 조준기(Pinhole Collimator)를 사용한다. 이에 본 연구에서는 대표적인 국소장기인 갑상선 검사를 대상으로 바늘구멍 조준기로 획득한 영상 과 Pixilated BSGI 감마카메라로 획득한 영상을 비교하여 갑상선 검사 시 Pixilated Breast-Specific Gamma Imaging(BSGI) 감마카메라의 유용성을 평가 하였다. $^{99m}TcO_4^-$을 넣은 갑상선 팬텀을 이용 하였다. 바늘구멍 조준기를 장착한 INFINIA 감마카메라와 저 에너지 고 분해능용 평행다중구멍 조준기를 장착한 Pixelated BSGI 감마카메라에서 300 sec 또는 100 kcts로 설정 후 영상을 획득하였다. 모든 영상 획득은 현재 서울아산병원에서 실제 환자에게 적용하고 있는 갑상선 검사 절차와 동일한 방법으로 시행하였다. 그 결과 INFINIA 감마카메라와 Pixelated BSGI 감마카메라의 갑상선 팬텀 영상을 비교한 결과 Pixellated BSGI 감마카메라에서 갑상선 팬텀의 열소(hot spot)와 냉소(cold spot)의 구분을 더욱 명확하게 확인 할 수 있었다. 갑상선 검사시 Pixilated BSGI 감마카메라는 영상획득 시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 더 나아가 투여하는 방사성의약품의 양을 줄임으로써 환자의 피폭을 경감 시킬 수 있다. 촬영시간의 단축은 환자의 호흡 및 움직임을 최소화하여 더 좋은 영상을 얻을 수 있다. 또한 Pixelated BSGI 감마카메라의 검출기는 작고 다양한 회전이 가능하므로 장기와 검출기 사이 거리를 최소화 할 수 있고, 장비자체의 이동도 가능하므로 환자의 이동이 불가 한 경우 매우 유용하다. 그러나 이러한 장점에도 불구하고 Pixelated (BSGI) 감마카메라는 방사성의약품의 집적이 매우 낮은 유방 촬영 전용으로 제작했기 때문에 2000 cts/s 이상에서는 불감시간 효과가 발생한다. 따라서 Pixelated BSGI 감마카메라를 핵의학 갑상선 검사에 적용할 경우 방사성의약품의 투여량의 조절과 영상획득 시간의 조정에 대한 연구가 더 필요할 것으로 사료된다.

  • PDF

우육에 오염시킨 병원세균의 방사선 감수성 (Gamma-Radiation Sensitivity of Pathogenic Bacteria in Beef)

  • 육홍선;김성;이경행;김영지;김경표;변명우
    • 한국식품과학회지
    • /
    • 제30권6호
    • /
    • pp.1432-1438
    • /
    • 1998
  • 병원세균 8종에 대하여 동결균체 및 우육접종에 의한 살균효과를 조사한 결과, 동결세포균체에서는 공시균주들의 $D_{10}$값은 $0.14{\sim}0.69\;kGy$ 나타났으며 그 중 Pseudomonas aeruginosa가 0.77 kGy, Aeromonas hydrophila와 Escherichia coli는 0.14 kGy로 방사선 감수성이 가장 높았다. 불활성화 계수는 $2{\sim}3$ kGy 조사시 $2.90{\sim}42.86$으로 나타났다. 한편 우육접종시에는 $D_{10}$값이 $0.1{\sim}0.61\;kGy$로 A. hydrophila가 0.1 kGy로 방사선 감수성이 가장 높았으며 V. parahaemolyticus가 0.61로서 가장 낮게 나타났다. 또한 이들 미생물의 완전살균을 위해서는 1.17 kGy에서 7.32 kGy 범위의 감마선 조사선량이 요구되며 불활성화 계수는 $2{\sim}3$ kGy 조사로 $3{\sim}30$ log cycles 이상 감소시킬 수 있어 감마선 조사는 육류매개 병원세균을 제어하기 위한 매우 효과적인 방법이다.

  • PDF

방류수의 방사능 오염 측정을 위한 배열형 SiPM 기반 방사선 검출 센서 제작 (Development of Radiation Sensor Based on Array SiPM for Measurement of Radioactive Contamination in Effluent)

  • 김정호;박혜민;주관식
    • 센서학회지
    • /
    • 제27권4호
    • /
    • pp.232-236
    • /
    • 2018
  • A radiation detection sensor was developed and characterized by combining three types of CsI(Tl) scintillators and an array-type SiPM to detect the radioactive contamination of discharged water in real time. The characterization results showed that type 3 exhibited the most desirable characteristics in response linearity (R-square: 0.97889) according to detection sensitivity and incident radiation dose. Furthermore, in terms of spectral characteristics, type 3 exhibited 16.54% at 0.356 MeV (the emission gamma ray energy of $^{133}Ba$), 10.28% at 0.511 MeV (the emission gamma ray energy of $^{22}Na$), 9.68% at 0.356 MeV (the emission gamma ray energy of $^{137}Cs$), and 2.55% and 4.80% at 1.173 MeV and 1.332 MeV (the emission gamma ray energies of $^{60}Co$), respectively. These measurements confirmed the good energy characteristics. The results were used to evaluate the spectral characteristics and energy linearity in a mixed source using type 3 with the best detection characteristics. It was confirmed that the gamma ray peaks of $^{133}Ba$, $^{22}Na$, $^{137}Cs$, and $^{60}Co$ were well resolved. Moreover, it was confirmed that R-square, which is an indicator of energy linearity, was 0.99986. This indicates a good linearity characteristic. Based on this study, further commercialization studies will contribute to measurements in real time and to the management of the contamination caused by radioactive wastewater or radioactive material leakage, which originate from facilities that use radioactive isotopes or care facilities.

방사선 오염분포 영상화를 위한 방사선 센서의 탐지 범위 개선에 관한 연구 (Detection Range Improvement of Radiation Sensor for Radiation Contamination Distribution Imaging)

  • 송근영;황영관;이남호;나준희
    • 한국정보통신학회논문지
    • /
    • 제23권12호
    • /
    • pp.1535-1541
    • /
    • 2019
  • 방사선 사고 지역 및 제염이 필요한 지역에서의 안전하고 신속한 제염작업을 진행하기 위해서는 방사선 오염원에 대한 다양한 정보 획득이 필요하다. 특히 방사선원의 정확한 위치와 분포 정보의 파악은 신속한 후속 조치 및 오염원 제거를 위해 반드시 필요하며, 작업자의 방사선 피폭을 최소화할 수 있다. 방사선원의 위치와 분포 정보를 획득하기 위해서는 방사선 분포 탐지 장치를 사용한다. 방사선 분포 탐지 장치의 경우 일반적으로 탐지 센서 부가 단일 센서로 구성되며, 단일 센서의 물리적 한계로 인해 탐지 범위가 제한되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 방사선 오염 분포 영상화 장치에 사용되는 단일 센서의 탐지 감도 제어를 위하여 보정 검출기를 적용하였으며, 이를 통해 제한적이었던 선량률 탐지 범위를 향상하였다. 또한 감마선 조사 시험을 통해 방사선 분포 탐지 범위의 개선을 확인하였다.

Design and performance prediction of large-area hybrid gamma imaging system (LAHGIS) for localization of low-level radioactive material

  • Lee, Hyun Su;Kim, Jae Hyeon;Lee, Junyoung;Kim, Chan Hyeong
    • Nuclear Engineering and Technology
    • /
    • 제53권4호
    • /
    • pp.1259-1265
    • /
    • 2021
  • In the present study, a large-area hybrid gamma imaging system was designed by adopting coded aperture imaging on the basis of a large-area Compton camera to achieve high imaging performance throughout a broad energy range (100-2000 keV). The system consisting of a tungsten coded aperture mask and monolithic NaI(Tl) scintillation detectors was designed through a series of Geant4 Monte Carlo radiation transport simulations, in consideration of both imaging sensitivity and imaging resolution. Then, the performance of the system was predicted by Geant4 Monte Carlo simulations for point sources under various conditions. Our simulation results show that the system provides very high imaging sensitivity (i.e., low values for minimum detectable activity, MDA), thus allowing for imaging of low-activity sources at distances impossible with coded aperture imaging or Compton imaging alone. In addition, the imaging resolution of the system was found to be high (i.e., around 6°) over the broad energy range of 59.5-1330 keV.

Radio-quiet Gamma-ray Pulsars

  • Lin, Lupin Chun-Che
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
    • /
    • 제33권3호
    • /
    • pp.147-166
    • /
    • 2016
  • A radio-quiet γ-ray pulsar is a neutron star that has significant γ-ray pulsation but without observed radio emission or only limited emission detected by high sensitivity radio surveys. The launch of the Fermi spacecraft in 2008 opened a new epoch to study the population of these pulsars. In the 2nd Fermi Large Area Telescope catalog of γ-ray pulsars, there are 35 (30 % of the 117 pulsars in the catalog) known samples classified as radio-quiet γ-ray pulsars with radio flux density (S1400) of less than 30 μJy. Accompanying the observations obtained in various wavelengths, astronomers not only have the opportunity to study the emitting nature of radio-quiet γ-ray pulsars but also have proposed different models to explain their radiation mechanism. This article will review the history of the discovery, the emission properties, and the previous efforts to study pulsars in this population. Some particular cases known as Geminga-like pulsars (e.g., PSR J0633+1746, PSR J0007+7303, PSR J2021+4026, and so on) are also specified to discuss their common and specific features.

광섬유 브래그 격자의 고온 어닐링 조건에 따른 방사선 영향 (Radiation Effects of Fiber Bragg Gratings on the High Temperature Annealing Condition)

  • 김종열;이남호;정현규;임돈순
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
    • /
    • pp.785-787
    • /
    • 2016
  • 본 논문에서는 광섬유 브래그 격자의 고온 어닐링 온도조건에 따른 감마방사선 영향을 분석하였다. 제작된 광섬유 브래그 격자는 $Co^{60}$ 감마선원을 이용하여 약 115 Gy/min의 선량률로 총선량 약 31 kGy 감마선을 조사하였다. 실험결과를 통하여, 각각 다른 온도로 안정화시킨 광섬유 브래그 격자들은 높은 온도에 노출될수록 방사선 민감도가 증가하는 것으로 나타났다.

  • PDF