• 제목/요약/키워드: 방사능붕괴

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몬테칼로 시뮬레이션에 의한 지표면 오염 방사선장에서의 유효선량 평가 (Assessment of Effective Doses in the Radiation Field of Contaminated Ground Surface by Monte Carlo Simulation)

  • 장재권;이재기;장시영
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제24권4호
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    • pp.205-213
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    • 1999
  • 지표에 오염된 방사성핵종의 단위방사능당 유효선량환산계수를 남성과 여성 인형모의피폭체와 MCNP4A 코드를 이용하여 계산하였다. 모사실험은 40 keV에서 10 MeV 영역의 19개 단일 에너지에 대한 유효선량 계산을 수행하였다. 에너지에 따른 단위 선원강도에 대한 유효선량 E를 기존 연구자들의 결과물인 유효선량당량 $H_E$와 비교한 결과, 본 연구의 E값이 USEPA의 FGR에 주어진 $H_E$ 값에 비해 30%의 편차를 보였다. 에너지와 유효선량의 관계를 polynomial fitting을 통해 구한 유효선량 감응함수는 다음과 같다. $f({\varepsilon})[fSv\;m^2]=\;0.0634\;+\;0.727{\varepsilon}-0.0520{\varepsilon}^2+0.00247{\varepsilon}^3$ 여기서, ${\varepsilon}$는 감마선의 에너지(MeV)이다. 감응함수와 ICRP 38의 방사성핵종 붕괴 자료를 이용하여 지표면과 공기 오염의 단위 방사능농도에 대한 유효선량환산계수를 계산한 후 DOSEFACTOR코드를 사용하여 계산한 베타선에 의한 피부선량을 합하여 90개의 중요 핵종들에 대한 환산계수를 평가하여 도표로 제시하였다. 기존 자료들과 비교를 통해 기존 환산계수를 사용할 경우 특히 저에너지 감마선이나 고에너지 베타선을 방출하는 핵종에 대해서 상당한 과소평가가 이루어질 수 있음을 확인할 수 있었다.

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γ-spectrometer를 이용한 토양시료의 라돈농도 측정법에 관한 연구 (Study on the Measurement of Radon concentrations in soil samples using γ-spectrometer)

  • 강성아;이상수;최규락;이준행
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.31-36
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    • 2013
  • 우라늄($^{238}U$)의 붕괴과정에서 생성되는 방사성기체인 라돈($^{222}Rn$)은 발생원 중 토양에서 85 % 이상으로 토양의 공극률이 클수록 토양 밖으로 방출할 수 있는 가능성이 많은 동위원소이다. 라돈으로부터 인체를 보호하기 위해서 적절한 대책을 세우는데 무엇보다도 정확한 측정기술의 개발이 선행되어야 한다. 이에 본 연구는 고순도게르마늄(HPGe) 검출기를 이용한 감마선 분광분석법으로 라돈을 측정할 경우에는 불안정한 자연방사능의 백그라운드 문제를 줄일 수 있고, 라듐과 라돈의 딸 핵종들을 방사평형에 이르게 한 후 라돈 농도를 측정하였으며, 토양시료에서의 감마선 방출핵종 및 에너지 스펙트럼을 분석하였다.

$MnSO_4$용액조 장치 개발 연구 (The Development Study of A Manganese Sulphate Bath System)

  • 황선태;이경주;최길웅;김원식
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제11권1호
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    • pp.70-76
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    • 1986
  • 중성자 측정의 국가표준을 확립하기 위하여 국제원자력거주(IAEA)로 부터 기술지원을 받아서 $MnSO_4$용액조장치를 개발하였다. 본 용액조장치는 구형의 s.s. 316L $MnSO_4$용액조(두께 3.5mm, 내경 125cm), 용액의 순환계 및 5$^{56}Mn\;{\gamma}$-선 검출계동으로 구성되어 있다 .용액조 본체로부터 퍼내어진 용액은 2개의 $3.8cm{\phi}{\times}3.8cm$ NaI(T1) 검출기가 설치된 Marinelli 비이커형의 모니터 용기로 진입되어 순환된다. 본 장치의 성능검사는 $^{241}Am-Be$$^{252}Cf$ 중성자 선원 을 사용하여 수행하였다. $^{56}Mn$ 방사능의 붕괴 곡선을 분석한 결과, $^{252}Cf$의 중성자 방출율은 1985년 11월 15일 현재 $3.71{\times}10^7\;n/s\;per\;50{mu}g$ 으로 얻어졌다.

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OSL 연대측정법의 고고학적 적용 (Applications of OSL method in Archeology)

  • 양동윤;김주용;신숙정
    • 한국제4기학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.28-38
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    • 2006
  • 1896년 Becquerel에 의해 우라늄의 방사능이 발견된 후, 방사붕괴 원리를 이용한 수많은 연대측정법이 개발되었고, 분석기기도 정밀화되면서 그 정확도도 날로 높아지고 있다. 방사성동위원소 연대측정법 중에서 ${14}^C$ 측정분야는 고고학에 있어서 최적의 연대측정법으로서 고고학 발전에 많은 도움이 되어왔다. 그러나 ${14}^C$ 측정법에 이용되는 유기물을 포함하는 시료가 문화층에 존재하지 않는 경우도 있어 다른 연대측정법이 필요하 다. 이러한 문제의 해결을 위해 현재 OSL연대측정법 (Optically Stimulated Luminescence dating method) 이 고고학 분야에서 자주 응용되고 있다. 본 연구 목적은 OSL의 고고학적 적용을 위한 시료채취와 적용상 문제점 등에 대해 검토하는데 있다.

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제방누수감지센서 설치를 위한 사전계획 연구 (A Study on Previous Plan for Levee Leakage Monitoring Sensors)

  • 박경원;정관수;이광만;황의호
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.669-673
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    • 2012
  • 제방안전성 모니터링은 제방파괴로부터 국민의 생명과 재산을 보호하는데 필요한 정보를 얻을 수 있는 하나의 방법이 될 수 있다. 근래에 미국은 2005년 허리케인 카타리나에 의해 2,000여명의 인명손실을 경험하였고 2011년 3월 일본은 도후쿠지역의 초강력 지진에 의한 쓰나미로 인해 수만명의 인명과 후쿠시마 원자력 발전소의 침수로 지금까지 방사능 누출 차단작업을 벌이고 있다. 국내에서는 4대강 복원사업으로 주요 국가 하천 구간에서 홍수 및 체제 불안정에 의한 제방붕괴사고위험이 현격하게 줄어들었으나 제방의 안전성은 더욱 강조되고 있다. 즉 신설된 보 주변, 배수통문 신설구간 그리고 제방누수 예상지점 등에서는 아직 안전한 상태라고 확신할 수 없으며 지속적인 모니터링이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 광섬유를 이용하여 개발한 간극수압 및 온도 센서 등을 위험예상지점에 설치하고 정보시스템을 통하여 어떻게 관리 할 것인가에 대한 사전 검토를 계획하였다. 이를 위하여 제방에 센서를 설치하기 전에 주요 검토사항에 대하여 연구분석하였다. 주요 검토사항에는 설치하고자 하는 지점의 제방거동 메커니즘 예측, 왜 계측시스템을 설치하는지에 대한 목적에 대한 평가, 설치 지점의 제방의 토질공학적 문제점 파악, 모니터링 대상 매개변수 혹은 항목 선정, 조사대상 항목의 변화정도를 예측하여 거동 범위 확정, 적정 계측기기 설치 지점을 선청, 계측기기 선정, 자동화 혹은 실시간 정보시스템에 필요한 사항 결정, 관측에 영향을 미치는 인자들의 기록 계획, 정보의 타당성 확보를 위한 필요사항 정립, 비용의 결정, 장기 예측 계획, 정기 검 보정 및 관리 계획, 자료수집 및 관리계획, 자원의 공조 및 생애주기 비용 등을 포함하였다.

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이중시간 PET/CT 검사에서 췌장암 판별을 위한 최적의 Scan time 분석 (Optimal Scan time Analysis for Pancreatic Cancer Distinction in Dual time PET-CT Exam)

  • 장보석
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.305-311
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    • 2019
  • 본 연구에서는 이중 시간 PET/CT 검사에서 지연검사 시간이 다른 두 그룹의 40명의 췌장암 환자에 대한 SUV 데이터의 통계 분석을 통해 최적의 지연검사 시간을 제시하였다. 췌장암의 유무를 확인해야 될 이중 시간 PET/CT 검사에서 새로운 수학적 예측 모델을 만들어 정확도 높은 최적의 지연검사 시간을 제시하였다. 시간에 따른 포도당 대사를 적용한 방사능 붕괴식을 예측 모델로 제시하였다. 지연검사 시간이 다른 두 그룹의 데이터를 가지고 시뮬레이션한 결과 PET/CT에서 췌장암 판별을 위한 최적의 지연검사 시간이 131.5분으로 제시하였다. 제안된 지연검사 시간은 췌장암 결정에 적용될 수 있는 통계적 유의 수준을 보였다(p<0.05). 제안된 지연 검사 시간 131.5분을 결정하여 검사를 진행할 때, 췌장암 조기 판별에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

PET/CT 3D 영상에서 감쇠보정 위치 변화 방법을 이용한 영상 재구성법의 평가 (The Evaluation of Reconstruction Method Using Attenuation Correction Position Shifting in 3D PET/CT)

  • 홍건철;박선명;정은경;최춘기;석재동
    • 핵의학기술
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    • 제14권2호
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    • pp.172-176
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    • 2010
  • PET/CT 검사에서 발생하는 환자의 움직임은 감쇠보정의 불일치를 초래하여 정량평가에 영향을 주게 되어 결과의 정확도를 저하시키게 된다. 본 연구에서는 PET/CT 3D 영상촬영에서 투과촬영 후 방출촬영의 위치변화에 따른 감쇠보정 불일치 시 감쇠보정 위치 변화 방법을 이용한 영상재구성법의 유용성에 대하여 평가하였다. GE Discovery STE16 장비에 스티로폼($20{\times}20{\times}10$ cm)의 중심점을 기준으로 x, y축 방향으로 ${\pm}2$, 6, 10 cm까지 1 mL 주사기 삽입 공간을 제작하였다. $^{18}F$-FDG 5 kBq/mL의 주사기를 중심점에서 투과촬영한 후 위치를 변화하여 방출촬영하고 위치 변화에 따른 감쇠보정 방법을 사용하여 영상을 얻었다. 재구성 방법은 반복영상 재구성법으로 반복횟수 2회, 부분집합 수 20을 적용하였으며 모든 방출촬영 데이터는 시간경과에 따른 붕괴보정을 적용하였다. 또한 주사기 위치에 관심영역을 설정한 후 방사능 값(kBq/mL)과 중심점에 대한 각 위치에서의 백분율 오차를 비교하였다. 방출영상의 중심점의 방사능 값은 2.30 kBq/mL이며, +x축 1.95, 1.82, 1.75 kBq/mL, -x축 2.07, 1.75, 1.65 kBq/mL, +y축 2.07, 1.87, 1.90 kBq/mL, -y축 2.17, 1.85, 1.67 kBq/mL로 나타났고, 백분율 오차는 +x축 15, 20, 23%, -x축 9, 23, 28%, +y축 12, 21, 20%, -y축 8, 22, 29%로 산출 되었다. 그리고 방출 영상에서 감쇠보정 위치변화 방법을 사용 하였을 경우 +x축 2.00, 1.95, 1.80 kBq/mL, -x축 2.25, 2.15, 1.90 kBq/mL, +y축 2.07, 1.90, 1.90 kBq/mL, -y축 2.10, 2.02, 1.72 kBq/mL로 나타났으며, 백분율 오차는 +x축 13, 15, 21%, -x축 2, 6, 17%, +y축 9, 17, 17%, -y축 8, 12, 25%로 산출 되었다. 감쇠보정 불일치 시 감쇠보정 위치변화 방법을 사용한 경우의 방사능 농도 값은 x, y축에서 평균 0.14, 0.03 kBq/mL 증가 하였고, 백분율 오차는 6.1, 4.2% 향상되었다. 또한 중심으로부터 멀어질수록 공간분해능이 저하되는 특성상 중심에서 먼 위치일수록 방사능 값의 저하현상은 커짐을 알 수 있었다. 그러나 실제 임상에서는 감약 정도가 더 커지기 때문에 이러한 불일치 시 그 오차는 더 클 것으로 사료된다. 따라서 감쇠보정이 일치하지 않는 부분의 병변에서는 감쇠보정 위치변화 방법을 적용하여 방사능 값의 오차를 감소시킬수 있을 것이다.

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벼에 대한 $^{54}Mn,\;^{57}Co,\;^{85}Sr,\;^{103}Ru,\;^{134}Cs$의 직접오염 경로분석 실험 (Experimental Studies for Analyzing Direct Contamination Pathway $^{54}Mn,\;^{57}Co,\;^{85}Sr,\;^{103}Ru$ and $^{134}Cs$ in Rice)

  • 최용호;임광묵;박효국;이원윤;이창민
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제25권1호
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    • pp.21-30
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    • 2000
  • 벼의 방사성 핵종 직접오염 경로를 분석하기 위하여 동위원소 실험온실내에서 $^{54}Mn,\;^{57}Co,\;^{85}Sr,\;^{134}Cs$의 혼합용액을 벼의 생육중 여섯 차례에 걸쳐 작물체 지상부에 처리하였다. 작물체 차단계수는 핵종 간에 차이가 없었고 처리시기가 수확기에 가까울수록 증가하여 최고 약 0.94에 달리하였다. 작물계에 침적한 각 핵종의 수확시 잔류율은 방사능 붕괴가 없다고 가정할 예 처리시기에 따라 각각 $19{\sim}47%,\;17{\sim}43%,\;19{\sim}42%,\;23{\sim}61%,\;11{\sim}69%$였다. 종실 전류계수는 처리시기에 따라 각각 $6.9{\times}10^{-4}{\sim}3.8{\times}10^{-2},\;3.6{\times}10^{-3},\;1.6{\times}10^{-1}{\sim}5.8{\times}10^{-4}{\sim}3.2{\times}10^{-2},\;1.6{\times}10^{-4}{\sim}7.6{\times}10^{-5},\;3.2{\sim}10^{-2}{\sim}2.0{\times}10^{-1}$의 범위였고 모두 종실의 발육성기 처리시 가장 높았다. 강우 빈도의 차이가 2배 이내일 때는 강우빈도가 잔류율과 전류계수에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 본 연구결과는 벼의 생육중 사고침적시 쌀알 내 핵종농도 예측에 활용될 수 있다.

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웨스팅하우스형 원전 사용후핵연료에 대한 방사선원항 예측 모델 개발 (Development of a Simplified Source Term Estimation Model for a Spent Fuel from Westinghouse-type Reactors)

  • 조동건;국동학;최희주;최종원
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.239-245
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    • 2010
  • 2009년말 기준으로 11,811 다발의 경수로 사용후핵연료가 방출되었으며, 지금까지 각 사용후핵연료에 대해 방사선원항을 가중하여 설계에 반영하기는 사실상 불가능하여, 원자력 관련시설 설계시 보수성을 갖는 기준 사용후핵연료를 선정하고 이를 바탕으로 시스템 설계를 수행하여 왔다. 방사선원항에 대한 단순모델을 적용하면 각 사용후핵연료에 대한 방사선원항을 가중함으로써 이와 같은 보수성을 배제할 수 있으므로 본 연구에서 웨스팅하우스형 원전에 사용된 사용후핵연료를 대상으로 방사선원항, 즉, 붕괴열, 방사능세기, 섭취위해도 등을 예측하기 위한 회귀모형을 개발하였다. 개발된 회귀식을 통해 예측된 방사선원항값은 ORIGEN-ARP 코드로 계산된 값과 약 5% 이내에서 잘 일치함을 확인하였으며, 이의 유용성을 검토한 결과 각각의 사용후핵연료에 대한 방사선원항을 가중하여 설계에 반영하면 보수성을 줄일 수 있음을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 개발된 회귀식은 사용후핵연료의 저장 및 처분과 관련한 원자력시설 설계시 개념설계 단계에서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

갑상선암 환자에서 고용량 방사성요오드 치료 후 유효반감기에 대한 연구 (A Study on the Effective Half-life after the High Dose Radioactive Iodine (131I) Therapy for Thyroid Cancer Patients)

  • 김성철;권다영;김용민
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.597-603
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    • 2017
  • 고용량 $^{131}I$ 치료는 분화갑상선암으로 인한 갑상선전절제술을 받은 환자에게 보편적으로 시행되어 왔다. 고용량 $^{131}I$ 치료를 하는 경우 환자로부터 일반인이 받게 되는 피폭선량을 선량한도 이내로 제한하기 위해 환자를 일정 기간 동안 격리하여야 한다. 유효반감기는 환자로부터 가족들이 얼마나 피폭되는지 계산하거나 격리기간을 결정하는데 중요한 값이다. 이에 본 연구에서는 NM670 SPECT/CT를 이용해 고용량 $^{131}I$ 치료환자의 유효붕괴상수, 유효반감기, 격리기간을 도출하였다. 본 연구를 통해 고용량 $^{131}I$ 치료환자의 유효반감기를 도출하였고, 체내에 잔류 방사능량이 퇴원기준인 1.2 GBq 에 도달하는 시간을 확인하였다. 또한 치료선량별 유효반감기를 비교하였을 때 유의한 차이가 없었으나, 격리기간은 치료선량이 커질수록 격리기간이 길어지는 것을 확인할 수 있었다. 전처치 유형별 유효반감기를 비교하였을 때 rhTSH 환자군과 THW 환자군의 유효반감기가 유의한 차이를 보이지 않았으나, 격리기간은 rhTSH 환자군이 THW 환자군 보다 짧게 나타났다. 이는 치료선량의 차이로 인해 격리기간이 짧아진 것으로 판단된다. 따라서 현행 의료보험체계(rhTSH 사용 시 3.7 GBq 이하에서 보험적용)가 유지된다면, 전처치 유형별로 구분하여 현행 격리기간(2박 3일)보다 더 이른 시간에 환자를 퇴원시킬 수 있을 것이다.