The Journal of the Korea Contents Association (한국콘텐츠학회논문지)

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Evaluate the Activation of Linear Accelerator Components and Shielding Wall through Simulation

모의실험을 통한 선형가속기 부품과 차폐벽의 방사화 평가

  • 이동연 (동남권원자력의학원 방사선종양학과) ;
  • 박은태 (인제대학교 부산백병원 방사선종양학과) ;
  • 김정훈 (부산가톨릭대학교 보건과학대학 방사선학과)
  • Received : 2017.06.19
  • Accepted : 2017.08.03
  • Published : 2017.09.28
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Abstract

This study evaluated the activation of the shielding wall and the components around the accelerator by using the medical linear accelerator. We performed simulations for energy values of 20 MV with the operating time ranging from day 1 to 30 years, and linear accelerator head and shielding wall concrete were also evaluated. The results showed that neutrons in large quantities were analyzed using high energy around thetarget point where photons were formed. Based on the activation analysis with these results, radioactivity increased with an increase in operation time and activated nuclides usually start saturating in10 years. Furthermore, the general types of nuclides formed owingto the activation were Co-60, W-181, 185, 187, Na-24, Ca-45, Mn-54, 56, and Fe-55, 59.

본 연구는 의료용 선형가속기 사용에 따른 차폐벽과 가속기 주변 부품의 방사화에 대한 평가를 수행하였다. 평가방법은 에너지 20 MV와 가동시간 1 일부터 ~ 30 년까지 각각 모의실험을 진행 하였으며, 평가부분은 선형가속기 헤드 부분과 차폐벽을 이루고 있는 콘크리트에 대하여 실험을 진행하였다. 그 결과, 중성자 양은 광자가 생성되는 타깃을 중심으로 거리에 따라 중성자가 분포하는 것으로 분석되었다. 특히 타깃의 중성자 플럭스는 9.19E+08 개/$cm^2$/sec로 가장 높게 나타났다. 차폐벽은 상대적으로 타깃과 인접한 부분이 높게 분석되었으며, 그 값은 28967 개/$cm^2$/sec로 계산되었다. 이를 바탕으로 방사화를 분석한 결과 가동시간이 길수록 방사능이 높았으며, 대부분 10년부터 방사화가 포화되는 것으로 분석되었다. 또한 방사화로 인해 생성된 핵종은 대표적으로 Co-60, W-181, 185, 187, Na-24, Ca-45, Mn-54, 56, Fe-55, 59 등으로 나타났다.

Keywords

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