DOI QR코드

DOI QR Code

Analysis of Radioactive Characterization in the Medical Linear Accelerator Shielding Wall Using Monte Carlo Method

몬테칼로법을 이용한 의료용 선형가속기 차폐벽의 방사화 특성 분석

  • 이동연 (동남권 원자력의학원 방사선종양학과) ;
  • 박은태 (인제대학교 부산 백 병원 방사선종양학과)
  • Received : 2016.07.25
  • Accepted : 2016.08.29
  • Published : 2016.10.28

Abstract

This study analyzed for the radioactive shielding wall, which shields the medical linear accelerator. This allows to evaluate the level of waste with respect to the shield wall, which accounts for more than half of the cost of dismantling later linac facility. In addition, by analyzing the waste processing method according we discuss the way to obtain the benefits in terms of dismantling cost. Results of the simulate, the amount sufficient to screen the amount of neutron radiation occurring in the shielding wall linac was measured. And neutron activation analysis results were analyzed nuclides more than about 20. This analysis was in excess of that, $^{24}Na$, $^{45}Ca$, $^{59}Fe$ nucleus paper deregulation concentration. The value is reduced is greater the deeper the depth of the shielding wall concentration. Based on this, three specific areas (E, F, G) was estimated to be impossible to landfill or recycling. The rest area was estimated to be buried or recycled if possible more than a predetermined depth.

본 연구는 의료용 선형가속기를 차폐하고 있는 차폐벽에 대하여 방사화 분석을 함으로서 추후 선형가속기 시설의 해체 시 해체비용의 절반이상을 차지하는 차폐벽에 대하여 폐기물 준위를 평가하고 이에 따른 폐기물 처리방법을 분석함으로서 해체비용 측면에 있어서 이득을 얻을 수 있는 방법에 대하여 논의하고자 한다. 실험결과, 선형가속기에서 발생하는 중성자 양은 차폐벽을 방사화 시키기에 충분한 양이 측정되었으며, 방사화 분석 결과 약 20 개 이상의 핵종이 분석되었다. 이 중 $^{24}Na$, $^{45}Ca$, $^{59}Fe$ 핵종이 규제해제 농도를 초과하는 것으로 분석되었으며, 그 값은 차폐벽 깊이가 깊어질수록 농도는 줄어들었다. 이를 바탕으로 특정 세 구역(E,F,G)은 매립이나 재활용이 불가능한 것으로 평가되었으며, 나머지 구역은 일정 깊이 이상일 경우 매립이나 재활용이 가능한 것으로 평가되었다.

Keywords

References

  1. 조운갑, 송민철, 김용민, 박병현, 김우란, 방사선 이용시설 국내 운영현황 및 국외 해체사례 분석, 한국원자력안전기술원, 2014.
  2. 이재호, 사이클로트론 시설 방사성 콘크리트 폐기물 발생량 평가 및 감축기법 개발, 한양대학교 대학원, 석사학위논문, 2016.
  3. H. W. Fischer, B. E. Tabot, and B. Poppe, "Activation processes in a medical linear accelerator and spatial distribution of activation products," Phys. Med. Biol., Vol.51, pp.N461-N466, 2006. https://doi.org/10.1088/0031-9155/51/24/N02
  4. Y. Z. Wang, M. D. C. Evans, and D. B. Podgorsak, "Characteristics of induced activity from medical accelerators," Med. Phys., Vol.32, No.9, pp.2899-2910, 2005. https://doi.org/10.1118/1.2001767
  5. European Commission Nuclear Safety and the Environment, Evaluation of the Radiological and Economic Consequences of Decommissioning Particle Accelerators, Leuxembourg, 1999.
  6. E. T. Cheng and G. Saji, "Activation and waste management considerations of fusion materials," Journal of nuclear materials, Vol.212-215, No.1, pp.621-627, 1994. https://doi.org/10.1016/0022-3115(94)90134-1
  7. Bob Major, Pet cyclotron Design for Decommissioning and Waste Inventory Reduction, The American Society of Mechanical Engineers, 2009.
  8. R. Calandrino, A. del Vecchino, A. Savi, S. Todde, V. Griffoni, S. Brambilla, R. Parisi, G. Simone, and F. Fazio, "Decommissioning Procedures for an 11 MeV Self-shielded Medical Cyclotron After 16 Years of Working Time," Health Phys., Vol.90, No.6, pp.588-596, 2006. https://doi.org/10.1097/01.HP.0000190161.96172.ae
  9. International Atomic Energy Agency, Decommissioning of Medical, Industrial and Research Facilities, IAEA in Austria, 1999.
  10. International Atomic Energy Agency, Safety Report Series No.47 Radiation Protection in the Design of Radoitherapy Facilities, 2006.
  11. Korea Atomic Energy Research Institute, Shielding Technology for High Energy Radiation Production Facility, 2004.
  12. R. A. Forrest, FISPACT-2007: User manual, UKAEA FUS 534, 2007.
  13. International Atomic Energy Agency, IAEA GSG-1: Classification of Radioactive Waste, IAEA in Vienna, 2009.
  14. International Atomic Energy Agency, Safety guide RS-G-1.7: application of the concepts of Exclusion, Exemption and clearance, IAEA in Austria, 2004.
  15. 이정옥, 정동혁, 강정구, "24MV 의료용 선형가속기의 중성자 발생에 관한 연구," 의학물리학회, Vol.16, No.2, 2005.
  16. 박은태, "MCNPX를 이용한 방사선 치료실의 광중성자 선량 평가," 한국콘텐츠학회논문지, Vol.15, No.6, 2015.