• 제목/요약/키워드: Co-60 ${\gamma}-radiation$

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Gamma ray attenuation behaviors and mechanism of boron rich slag/epoxy resin shielding composites

  • Mengge Dong;Suying Zhou ;He Yang ;Xiangxin Xue
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권7호
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    • pp.2613-2620
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    • 2023
  • Excellent thermal neutron absorption performance of boron expands the potential use of boron rich slag to prepare epoxy resin matrix nuclear shielding composites. However, shielding attenuation behaviors and mechanism of the composites against gamma rays are unclear. Based on the radiation protection theory, Phy-X/PSD, XCOM, and 60Co gamma ray source were integrated to obtain the shielding parameters of boron rich slag/epoxy resin composites at 0.015-15 MeV, which include mass attenuation coefficient (µt), linear attenuation coefficient (µ), half value thickness layer (HVL), electron density (Neff), effective atomic number (Zeff), exposure buildup factor (EBF) and exposure absorption buildup factor (EABF).µt, µ, HVL, Neff, Zeff, EBF and EABF are 0.02-7 cm2/g, 0.04-17 cm-1, 0.045-20 cm, 5-14, 3 × 1023-8 × 1023 electron/g, 0-2000, and 0-3500. Shielding performance is BS4, BS3, BS3, BS1 in descending order, but worse than ordinary concrete. µ and HVL of BS1-BS4 for 60Co gamma ray is 0.095-0.110 cm-1 and 6.3-7.2 cm. Shielding mechanism is main interactions for attenuation gamma ray by BS1-BS4 are elements with higher content or higher atomic number via Photoelectric Absorption at low energy range, and elements with higher content via Compton Scattering and Pair Production in Nuclear Field at middle and higher energy range.

저선량 방사선에 의한 작물 초기생육 촉진효과 (Stimulation Effect of Early Growth in Crops by Low Dose Radiation)

  • 김재성;송희섭;김진규;이영근;이영복
    • 한국환경농학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.156-159
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    • 1998
  • 작물 초기생육에 대한 저선량 방사선의 효과를 보고자 벼, 콩, 들깨 종자에 저선량 $^{\gamma}$선을 조사하여 발아율과 초기 생육을 관찰하였다. 저선량 $^{\gamma}$선에 의한 작물의 생육초기 효과는 한정되었으나 작물과 생육특성에 따라 적정 선량은 다르게 나타났다. 벼종자의 발아율은 2Gy조사구에서, 유묘초장과 생체중은 0.5Gy에서 가장 높았으며,대두종자의 발아율과 유모생육은 4Gy에서 가장 양호하였다. 들깨종자의 저선량 $^{\gamma}$선 조사에 의해 생육이 다소 불량하였으나 발아율은 2Gy에서, 유묘초장과 생체중은 1Gy에서 증가효과를 나타내었다.

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KITSAT-1 TDE의 차폐 효과에 의한 총 축적 방사능양 변화에 대한 연구 (SIMULATION OF SHIELDING EFFECTS ON THE TOTAL DOSE OBSERVED IN TDE OF KITSAT-1)

  • 김성준;신영훈;민경욱
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제18권1호
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    • pp.71-80
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    • 2001
  • KITSAT-1에 탑재된 Total Dose Experiment (TDE)로 부터 관측된 RADFET의 문턱전압 변화를 원자력 연구소 조사실의 Co-60 감마선 조사 장치를 이용한 보정 실험을 통해 총 방사능양으로 환산하였다. 위성 내 센서의 위치에 따라 측정되는 총 방사능양이 다르게 나타났으며, 지구 자기권에서의 NASA 방사선 모델을 이용한 시뮬레이션을 통해 이러한 차이가 센서 위치에 따라 위성체에 의한 차폐 효과가 다르기 때문에 나타나는 현상임을 확인하였다.

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감마선 조사에 의한 광섬유의 전송손실 특성변화에 관한 연구 (A Study on the Radiation-Induced Loss of Optical Fiber by ${\gamma}$-ray Irradiation)

  • 김웅기;이용범;이종민
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.604-611
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    • 1990
  • One of the confronting problems in using optical fibers under radiation environments is producing of color centers in optical materials due to nuclear radiation. These centers increase transmission loss by absorbing propagating light. In this study, the radiation effects on optical fiber are studied theoretically. Also, optical attenuation induced by \ulcorner-ray irradiation from Co**60 for single mode and multimode optical fibers is measured at the optical wavelength of 0.85\ulcorner and 1.3\ulcorner, and the results are analyzed. Gammaray is irradiated for 5hours at the rate of 300rads/min, which is corresponding to 90 krads of integrated dose. In case of multimode optical fibers, the induced loss at 0.85\ulcorner wavelength has been twice higher than that at 1.3\ulcorner. The loss in multimode fibers has been significantly larger by 7-20 times than that in single mode fibers, dependently on fiber materials at 1.3\ulcorner.

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클로로프렌 고무의 난연성 및 내방사선 특성 향상 (The Improvements for Fire Retardancy and Radiation Resistance of Chloroprene Rubber)

  • 김기엽;이청;류부형
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제17권11호
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    • pp.1205-1211
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    • 2004
  • This study has investigated radiation degradation of chloroprene rubber in the presence of some fire retardant. Ammonium polyphosphate, aluminium trihydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate and antimony trioxide were selected as flame retardant. Samples were irradiated using a Co$^{60}$ ${\gamma}$ -ray and ray up to 2000 kGy at a dose rate of 5 kGy/hr in the presence of air atmosphere at room temperature. After irradiation, samples were assessed fire retardancy with electrical properties and mechanical properties. Some considerations concerning the effects of the fire retardants added to chloroprene rubber on the radiation and thermal stability of chloroprene rubber are presented. From fire retardancy with electrical and mechanical property measurements, it was found that addition of magnesium hydroxide resulted in maximum fire retardant effect.

ESR을 이용한 저밀도 폴리에틸렌의 방사선 열화에 관한 연구 (A study on radiation degradation of LDPE by using ESR)

  • 김기엽;김진아;이청;김평종;류부형
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1
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    • pp.473-476
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    • 2004
  • This study has investigated radiation degradation of low density polyethylene(LDPE). Samples were irradiated using a $Co^{60}\;\gamma-ray$ and ray up to 800 kGy at a dose rate of 5 kGy/hr in the presence of air atmosphere at room temperature. After irradiation, free radical measurement of LDPE has established by electron spin resonance(ESR). Then, each sample was stored for 2 weeks. ESR measurement showed that free radical concentration(FRC) was increased with radiation dose and changed from alkyl, allyl radical to peroxy radical with time.

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Berberine Inhibited Radioresistant Effects and Enhanced Anti-Tumor Effects in the Irradiated-Human Prostate Cancer Cells

  • Hur, Jung-Mu;Kim, Dong-Ho
    • Toxicological Research
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    • 제26권2호
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    • pp.109-115
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    • 2010
  • The purpose of this study was to elucidate the mechanism underlying enhanced radiosensitivity to $^{60}Co\;{\gamma}$-irradiation in human prostate PC-3 cells pretreated with berberine. The cytotoxic effect of the combination of berberine and irradiation was superior to that of berberine or irradiation alone. Cell death and Apoptosis increased significantly with the combination of berberine and irradiation. Additionally, ROS generation was elevated by berberine with or without irradiation. The antioxidant NAC inhibited berberine and radiation-induced cell death. Bax, caspase-3, p53, p38, and JNK activation increased, but activation of Bcl-2, ERK, and HO-1 decreased with berberine treatment with or without irradiation. Berberine inhibited the anti-apoptotic signal pathway involving the activation of the HO-1/NF-${\kappa}B$-mediated survival pathway, which prevents radiation-induced cell death. Our data demonstrate that berberine inhibited the radioresistant effects and enhanced the radiosensitivity effects in human prostate cancer cells via the MAPK/caspase-3 and ROS pathways.

휴대용 단말 기반 의료용 무선 방사선 모니터링 시스템 개발 (Development of a Portable Device Based Wireless Medical Radiation Monitoring System)

  • 박혜민;홍현승;김정호;주관식
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제39권3호
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    • pp.150-158
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    • 2014
  • 각 의료기관 내 방사선 관련 종사자나 방사선 치료환자들은 진단 및 치료 시 필연적으로 의료상 피폭을 수반하게 된다. 국제방사선방호위원회(ICRP) 권고나 국제원자력기구(IAEA)의 기준에 따라 기준선량 제약치를 적용 및 권고 받고 있지만 1차 피폭대상자인 종사자나 환자들의 피폭최적관리를 위해서는 잠재적인 피폭대상자들에게 기존의 피폭관리 시스템보다 직접적이고 가용성이 높은 측정 및 분석 방법이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 기존에 구비된 휴대용 단말과 연동하여 원거리에서 실시간으로 방사선 모니터링이 가능한 시스템을 개발하였다. 모니터링 시스템은 검출부, 영상부, 통신부 세 부분으로 구성되었다. 검출부는 시스템의 소형화를 위해 실리콘 광증배소자(silicon photomultiplier) 기반 섬광검출기를 설계하였으며, 영상부는 무선 CCD (charge-coupled device)카메라 모듈을 사용하여 검출부와 함께 Bluetooth 통신모듈을 통해 휴대용 단말로 측정된 방사선 정보와 영상이 전송된다. 제작된 시스템은 성능 평가를 위해 진단용 X-ray 발생장치와 $^{137}Cs$, $^{22}Na$, $^{60}Co$, $^{204}Tl$, $^{90}Sr$ 선원을 사용하였다. 측정결과를 통해 개발된 시스템은 gamma, beta, X-ray에 대해서 검출 반응성을 확인하였고, 방사선 세기에 따른 응답 선형성과 MCNPX 전산코드를 이용한 측정 거리에 따른 시스템의 검출 정확도 평가 시 3% 내외의 오차범위를 확인하였다. 본 연구의 결과는 방사선 검출 시스템 구성의 비용절감 효과와 개인피폭정도관리에 기여할 것으로 기대한다.

감마선 분광분석을 위한 실리콘 광 증배소자 기반 Ce:GAGG 섬광검출기의 분광특성 연구 (Spectroscopic Properties of a Silicon Photomultiplier-based Ce:GAGG Scintillation Detector and Its Applicability for γ-ray Spectroscopy)

  • 박혜민;김정호;김동성;주관식
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제40권2호
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    • pp.73-78
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    • 2015
  • 본 연구에서는 실리콘 광 증배소자(Silicon photomultiplier)와 Ce:GAGG 섬광체 단결정을 이용한 섬광검출기를 제작하고, 감마선 분광특성 분석을 통해 기존에 상용화된 LYSO, CsI:Tl 섬광체와의 분광특성을 비교하였다. 섬광체 단결정의 크기는 $3{\times}3{\times}20mm^3$ 이며 $3{\times}3mm^2$ 실리콘 광 증배소자를 이용하여 섬광검출기를 제작한 후, 표준 감마선원인 $^{133}Ba$, $^{22}Na$, $^{137}Cs$, $^{60}Co$에 대한 에너지 분해능을 각각 측정하고 비교하였다. 그 결과 Ce:GAGG 섬광검출기의 감마선에 대한 에너지 분해능은 $^{133}Ba$ 0.356 MeV에서 13.5%, $^{22}Na$ 0.511 MeV에서 6.9%, $^{137}Cs$ 0.662 MeV에서 5.8% 그리고 $^{60}Co$ 1.33 MeV에서 2.3%의 분광 특성을 확인 할 수 있었다.

국내외 상용 단일모드 광섬유의 감마선 영향 분석 연구 (A Study of Gamma-ray Irradiation Effects on Commercially Available Single-mode Optical Fiber)

  • 김종열;이남호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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    • pp.564-567
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    • 2012
  • 광섬유는 신호를 전달하는 통신용 섬유, 물체를 관찰하기 위한 이미지 섬유, 각종 센서용 광섬유로서 원자력분야에서 사용된다. 특히 센서용 섬유로서 라만 산란광을 이용한 온도감지 섬유와 광섬유 브래그 격자을 이용한 온도/스트레인 섬유, 광자기효과를 이용한 광회전센서 섬유 등은 이미 실용화되어 있다. 그러나 광섬유에 방사선을 조사하면 색중심(color center)이 생성되어 광의 투과성이 크게 저하되고, 방사선 환경에서 적용의 제한이 있다. 본 논문에서는 고준위 방사선환경에 대한 광섬유 센서의 적용을 위한 연구로서 Ge가 함유된 일반단일모드 광섬유에 대한 감마선 조사에 따른 전송손실 특성 평가를 수행하였다. 시험에 사용된 방사선원은 $Co^{60}$ 감마선원으로, 총 4시간동안 0.5kGy/hr, 2kGy/hr, 8kGy/hr의 선량률(dose rate)로 조사하였다. 그 결과 감마선조사에 의한 단일모드 광섬유의 전송손실이 뚜렷하게 나타났고, 동일 누적선량에서 선량률이 클수록 전송손실이 증가하는 선량률 효과와 조사 후 광섬유의 전송손실이 클수록 손실 회복율이 증가하는 열화(annealing) 특성을 보였다. 본 시험결과는 향후 광섬유의 내방사화 연구의 기초자료로 활용할 계획이다.

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