말단선량계의 광자선량당량환산인자에 대한 이론적 계산

A Theoretical Calculation of Photon Dose Equivalent Conversion Factor For Extremity Dosimeter

중성자 및 전자 그리고 광자 수송코드인 MCNP 4A코드를 이 용하여 ANSI N13.32에 제안된 말단팬텀과 한국원자력연구소 제작한 말단팬텀 각각에 대하여 감마선량당량환산인자를 커마근사법에 근거하여 계산하였다. 본 계산은 $15keV{\sim}1.5MeV$ 에너지영역에 대해 단일광자에너지 선원을 고려하였으며 이러한 단일광자에너지함수로서 계산한 공기커마에 대한 선량당량의 비로서 선량당량환산인자를 이론적으로 도출하였다. 본 연구에서 이론적 방법으로 도출한 ANSI와 KAERI의 말단팬텀 각각에 대한 광자선량당량환산인자를 ANSI N13.32의 실험적 방법에 의해 제시된 값들과 비교한 결과 50keV 이상의 단일 광자에너지영역에서는 실험적 방법에 의한 값들과 최대차이 5.7% 내에서 잘 일치함을 보였다. 그러나 40 keV 이하의 에너지영역에서는 본 연구의 계산 결과가 최대 13.6%까지 낮게 평가됨을 알 수 있었으며, 이러한 차이는 낮은 에너지영역에서 두드러지는 단일에너지의 생성과 관련된 실험의 불확실성과 MCNP코드에서 모사한 Geometry의 영향에 기인하는 것으로 사료된다.

In this study, the theoretical calculation of the air kerma-to-dose equivalent conversion factors was performed with a Monte Carlo N-Particle transport code for the two types of extremity phantom of the ANSI and the KAERI, respectively. Considering the distribution of absorbed dose due to the interaction of homogeneous Parallel broad beam of monoenergetic primary photons in the range between 15keV and 1.5MeV, the air kerma-to-dose equivalent conversion factors based on the kerma approximation were calculated. It is showed that all the theoretical conversion factors of the two types of the extremity phantom for the ANSI and the KAERI agree well with the experimental values of the ANSI N13.32 draft(1995) for each energy within 5.7%, maximum difference ratio, except for 13.6%, difference ratio in the case for the energy of less than 40keV. It is due to uncertainties of experiment occurred in the low X-ray energy range and geometry considered in the MCNP code.