본 논문에서는 중성자, 감마선, 엑스선 등의 방사선을 측정하는 통합 제어 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 원격 또는 네트워크상으로 측정 및 분석한 데이터를 디스플레이를 통해 모니터링 및 제어할 수 있는 장비로서, 현장에 가지 않고도 시스템 각 구성 부분의 상태를 보고 변경하여 원격으로 감시 및 관리할 수 있다. 제안하는 시스템은 감마선/엑스선 센서부, 중성자 센서부, 주제어 임베디드 시스템부, 전용 디스플레이 장치 및 GUI부, 원격 UI부 등으로 구성된다. 감마선/엑스선 센서부는 NaI(Tl) Scintillation Detector를 사용하여 저준위의 감마선 및 엑스선을 측정한다. 중성자 센서부는 Proportional Counter Detector(저준위 중성자)와 Ion Chamber Type Detector(고준위 중성자)를 사용하여 중성자를 측정한다. 주제어 임베디드 시스템부는 방사선을 검출하여 초단위로 샘플링하고 누적된 펄스 및 전류값에 대한 방사선량으로 변환한다. 전용 디스플레이 장치 및 GUI부는 방사선 측정 결과와 변환된 방사선량 및 방사능량 측정 수치를 출력하고, 사용자에게 제어 조건 설정 및 검출부에 대한 캘리브레이션 기능을 제공한다. 원격 UI부는 측정된 값들을 취합, 저장하여 원격 감시 시스템에 전달한다. 제안된 시스템의 성능을 평가하기 위하여 공인시험기관에서 실험한 결과는 중성자 검출부는 ${\pm}8.2%$ 이하의 측정 불확도가 측정되었고, 감마선, 엑스선 검출부는 7.5%이하의 불확도가 측정되어 국제 표준인 ${\pm}15%$ 이하에서 정상동작 됨이 확인되었다.
Khan, Waseem;He, Chaohui;Cao, Yu;Khan, Rashid;Yang, Weitao
Nuclear Engineering and Technology
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제52권7호
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pp.1524-1531
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2020
The aim of this work is to develop a Geiger-Muller (GM) detector system for robot to look for a radioactive source in case of a nuclear emergency or in a high radiation environment. In order to find a radiation source easily, a detector system, including 3 detectors, was designed to search γ-ray radiation sources autonomously. First, based on GEANT4 simulation, radiation dose rates in 3 Geiger-Muller (GM) counters were simulated at different source-detector distances, distances between detectors and angles. Various sensitivity analyses were performed experimentally to verify the simulated designed detector system. A mono-energetic 137Cs γ-ray source with energy 662 keV and activity of 1.11 GBq was used for the observation. The simulated results were compared with the experimental dose rate values and good agreements were obtained for various cases. Only based on the dose rates in three detectors, the radiation source with a specific source activity and angle was localized in the different location. A method was adopted with the measured dose rates and differences of distances to find the actual location of the lost γ-ray source. The corresponding angles of deviation and detection limits were calculated to determine the sensitivity and abilities of our designed detector system. The proposed system can be used to locate radiation sources in low and high radiation environments.
Kim, Youn-Young;Kim, Jong-il;Kim, Jin;Yook, Jong-In;Kim, The-Hwan;Son, Young-Sook
BMB Reports
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제34권2호
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pp.123-129
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2001
Cellular response to ionizing radiation is affected by cell types, radiation doses, and post-irradiation time. Based on the trypan blue dye exclusion assay in normal oral mucosal cells (OM cells), a 48 h post-irradiation was sufffcient and an adequate time point for the evaluation of radiation sensitivity Its $LD_{50}$ was approximately 1.83 Gy To investigate possible biomarkers useful for the biological radiodosimetry of normal epithelial cells (p53, c-fos, cyclin D1, cdc-2, pRb) EGF receptor phosphorylation and Erk activation were evaluated at different radiation doses and different post-irradiation times. From 0.5 Gy, p53 was accumulated in the nucleus of basal cells of the OM raft culture at 4 h post-irradiation and sustained up to 24 h post-irradiation, which suggests that radiation-induced apoptosis or damage repair was not yet completed. The number of p53 positive cells and biosynthesis of p53 were correlated with radiation doses. Both cyclin D1 and c-fos were only transiently induced within 1 h post-irradiation. Cyclin D1 was induced at all radiation doses. However, cfos induction was highest at 0.1 Gy, approximately 7.3 fold more induction than the control, whose induction was reduced in a reverse correlation with radiation dose. The phosphorylation pattern of cdc-2 and pRb were unaffected by radiation. In contrast to A431 tails overexpressing the EGF receptor approximately 8.5 fold higher than normal epithelial, the OM cells reduced the basal level of the EGF receptor phosphorylation in a radiation dose dependent fashion. In conclusion, among radiation-induced biomolecules, the p53 nuclear accumulation may be considered for the future development of a useful marker far biological radiodosimetry in normal epithelial tissue since it was sustained for a longer period and showed a dose response relationship. Specific c-fos induction at a low dose may also be an important finding in this study It needs to be studied further for the elucidation of its possible connection with the low dose radio-adaptive response.
저선량 조사는 낮은 선량을 지속적으로 장기간 조사시키기 때문에 조사되는 마우스들에 대한 선량분포를 정확히 알고 있어야만 한다. 본 연구는 저선량 방사선에 대한 생물학적 영향평가를 위하여 동남권원자력의학원 연구센터에 설치된 $^{137}Cs$ 조사장치에 대하여 마우스조사 실험 시 마우스에 원하고자 하는 선량을 전달하기 위한 방법에 대하여 연구를 수행하였다. 마우스에 원하고자 하는 정확한 선량을 전달하기 위하여 선원에 대하여 동일한 위치에 마우스 케이지 45개를 설치할 수 있는 아파트를 자체 개발하였으며, 개발된 마우스 아파트 시스템에 대한 선량평가를 하기 위하여 유리선량계(glass dosimeter)를 실험용 마우스 머리와 배에 삽입한 후 기존 조사 시스템과 자체 개발한 마우스 아파트 시스템에 대해 비교 선량평가를 수행하였다. 기존시스템의 조사방식에서 최대 42%의 선량차이를 보였으며 개발한 마우스 아파트 시스템은 6% 이내의 선량차이를 보였다. 본 연구를 통해 개발된 마우스 아파트를 활용한 저선량 방사선에 대한 생물학적 영향평가 연구는 전달하고자 하는 선량을 보다 정확하게 제공할 수 있으며, 생물학적 분석결과에 신뢰성을 확보할 수 있다.
시금치나물을 조리한 후 Nylon film 포장재에 함기포장하여 조사한 후 온도$(4^{\circ}C,\;25^{\circ}C)$를 달리하여 저장하면서 미생물학적, 이화학적, 관능적 품질특성을 분석하였다. $4^{\circ}C$에서 저장 시 비조사구에서는 저장 1주째에 이르러 총균수가 부패정도에 해당되는 균수를 나타내었으나 방사선조사 2 및 2 kGy 처리구에서는 4주까지도 저장이 가능하였다. 대장균군은 모든 처리구에서 검출되지 않았다. 방사선 조사선량 2kGy까지는 시금치나물의 경도와 씹힘성에 큰 영향을 주리 않았다. 색도에서는 방사선 조사로 인해 시금치의 녹색이 연해진 것을 관찰할 수 있었으며 비조사구에 비해 조사구에서 유의적으로 a값이 증가하였다. DPPH 라디칼 소거능, 지질과산화 억제정도는 조사선량과 저장기간에 비례하여 감소하였으나, 2 kGy까지는 유의적 차이를 보이지 않았고 3 kGy이상에서는 유의적인 차이가 나타났다. 총 페놀함량은 저장 2주째에는 감소하였으나 4주째 증가하였다. 차이식별검사에서 방사선조사 3 kGy 처리군은 대조군과 관능적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 이 같은 결과에 영향을 주지 않는 적절한 방사선 조사 선량은 2kGy인 것으로 사료된다.
의료기관 내 핵의학 종사자는 방사성동위원소 취급 시 사용하는 선원의 종류, 방사능량, 차폐기구의 사용 여부에 따라 종사자 개인별로 광범위한 피폭선량을 나타낼 수 있다. 이에 본 연구에서는 몬테카를로 기법을 기반으로 한 모의실험을 통해 진단용 방사선원 취급 시 종사자의 장기별 선량평가와 L-block 차폐기구 사용에 따른 선량감소효과를 분석하였다. 그 결과, 방사선원의 취급 위치에 근접할수록 높은 장기선량 분포를 나타내었고, ICRP 조직가중치에 따라 유효선량 분포가 상이한 양상을 보였다. 또한 L-block 두께에 따른 선량감소효과는 차폐두께 증가에 따라 지수함수 분포로 감소되는 경향을 나타내었으며, 방사선원별 선량감소효과는 방출하는 감마선 에너지에 비례하여 낮은 차폐효과를 보였다.
The purpose of radiological Dispersal Device(RDD) is to kill people by explosives and to cause radiation exposure by dispersing radioactive materials. And It is a form of explosive that combines radioactive materials such as Co-60 and Ir-192 with improvised explosives. In this study, we tested and evaluated whether it was possible to read the internal structure of an explosive using X-rays in a radioactive explosive situation. The improvised explosive device was manufactured using 2 lb of model TNT explosives, one practice detonator, one 9V battery, and a timer switch in a leather briefcase measuring 41×35×10 cm3. The radioactive material used was the Co-60 source used in the low-level gamma ray irradiation device operated at the Advanced Radiation Research Institute of the Korea Atomic Energy Research Institute. The radiation dose used was gamma ray energy of 1.17 MeV and 1.33 MeV from a Co-60 source of 2208 Ci. The dose rates are divided into 0.5, 1, 2, and 4 Gy/h, and the exposure time was divided into 1, 3, 5, and 10 minutes. Co-60 source was mixed with the manufactured explosive and X-ray image reading was performed. As a result of the experiment, the X-ray image appeared black in all conditions divided by dose rate and time, and it was impossible to confirm the internal structure of the explosive. This is because γ-rays emitted from radioactive explosives have higher energy and stronger penetrating power than X-rays, so it is believed that imaging using X-rays is limited By blackening the film. The results of this study are expected to be used as basic data for research and development of X-ray imaging that can read the internal structure of explosives in radioactive explosive situations.
국내산 천연수정의 열형광발생의 성질을 이용해서 ${\gamma}$선의 선량을 측정할 수 있는 가능한 여러가지 방법을 연구하였다. 가열방법이 정확히 선형적일때는 ${\gamma}$선에 조사된 방사선에 민감한 $\alpha$수정은 단일첨두의 열형광 발생곡선을 나타낼 수 있는고로 이 발생곡선의 첨두의 높이는 $\alpha$수정에 의해서 ${\gamma}$선의 선량을 측정하는 방법에 있어서 ${\gamma}$선의 선량을 나타낸다고 볼 수 있다. 이 수정선량계는 2$\times$$10^3$R에서 2$\times$$10^{6}$R까지의 선량범위내에서 열형광강도의 직선성을 나타내었으며, 또한 발생곡선의 첨두때의 온도(300$\pm$4$0^{\circ}C$)가 높은 고로 열형광의 상온에서의 자연상태가 적다는 장점이 있다. 입자의 크기가 0.3<ø<0.9mm인 분말수정은 50R에서 2$\times$$10^3$R까지의 ${\gamma}$선의 선량범위내에서 열형광강도의 직선성을 나타내었다. 암환자의 신체일부에 조사된 ${\gamma}$선의 급수선량을 정확히 측정해야하는 방사선치료상의 적용에 분말수정시료를 사용해본 시도는 좋은 결과였다고 생각된다.
Yoon, Kyoung Jun;Cho, Byungchul;Kwak, Jung Won;Lee, Doheui;Kwon, Do Hoon;Ahn, Seung Do;Lee, Sang-Wook;Kim, Chang Jin;Roh, Sung Woo;Cho, Young Hyun
Journal of Korean Neurosurgical Society
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제61권6호
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pp.753-760
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2018
Objective : We investigated the effect of optimization in dose-limiting shell method on the dosimetric quality of CyberKnife (CK) plans in treating brain metastases (BMs). Methods : We selected 19 BMs previously treated using CK between 2014 and 2015. The original CK plans ($CK_{original}$) had been produced using 1 to 3 dose-limiting shells : one at the prescription isodose level (PIDL) for dose conformity and the others at low-isodose levels (10-30% of prescription dose) for dose spillage. In each case, a modified CK plan ($CK_{modified}$) was generated using 5 dose-limiting shells : one at the PIDL, another at intermediate isodose level (50% of prescription dose) for steeper dose fall-off, and the others at low-isodose levels, with an optimized shell-dilation size based on our experience. A Gamma Knife (GK) plan was also produced using the original contour set. Thus, three data sets of dosimetric parameters were generated and compared. Results : There were no differences in the conformity indices among the $CK_{original}$, $CK_{modified}$, and GK plans (mean 1.22, 1.18, and 1.24, respectively; p=0.079) and tumor coverage (mean 99.5%, 99.5%, and 99.4%, respectively; p=0.177), whereas the $CK_{modified}$ plans produced significantly smaller normal tissue volumes receiving 50% of prescription dose than those produced by the $CK_{original}$ plans (p<0.001), with no statistical differences in those volumes compared with GK plans (p=0.345). Conclusion : These results indicate that significantly steeper dose fall-off is able to be achieved in the CK system by optimizing the shell function while maintaining high conformity of dose to tumor.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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