• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권8호
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• pp.2797-2801
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• 2023

CdZnTeSe (CZTS) has attracted attention for applications in X- and gamma-ray detectors owing to its improved properties compared to those of CdZnTe (CZT). In this study, we grew and processed single crystals of CZT and CZTS using the Bridgeman method to confirm the feasibility of using a dosimeter for high-energy X-rays in radiotherapy. We evaluated their linearity and precision using the coefficient of determination (R²) and relative standard deviation (RSD). CZTS showed sufficient RSD values lower than 1.5% of the standard for X-ray dosimetry, whereas CZT's RSD values increased dramatically under some conditions. CZTS exhibited an R² value of 0.9968 at 500 V/cm, whereas CZT has an R² value of 0.9373 under the same conditions. The X-ray response of CZTS maintains its pulse shape at various dose rates, and its properties are improved by adding selenium to the CdTe matrix to lower the defect density and sub-grain boundaries. Thus, we validated that CZTS shows a better response than CZT to high-energy X-rays used for radiotherapy. Further, the applicability of an onboard imager, a high-energy X-ray (>6 MV) image, is presented. The proposed methodology and results can guide future advances in X-ray dose detection.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제2권4호
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• pp.229-239
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• 1970

국내산 천연수정의 열형광발생의 성질을 이용해서 ${\gamma}$선의 선량을 측정할 수 있는 가능한 여러가지 방법을 연구하였다. 가열방법이 정확히 선형적일때는 ${\gamma}$선에 조사된 방사선에 민감한 $\alpha$수정은 단일첨두의 열형광 발생곡선을 나타낼 수 있는고로 이 발생곡선의 첨두의 높이는 $\alpha$수정에 의해서 ${\gamma}$선의 선량을 측정하는 방법에 있어서 ${\gamma}$선의 선량을 나타낸다고 볼 수 있다. 이 수정선량계는 2$\times$$10^3$R에서 2$\times$$10^{6}$R까지의 선량범위내에서 열형광강도의 직선성을 나타내었으며, 또한 발생곡선의 첨두때의 온도(300$\pm$4$0^{\circ}C$)가 높은 고로 열형광의 상온에서의 자연상태가 적다는 장점이 있다. 입자의 크기가 0.3<ø<0.9mm인 분말수정은 50R에서 2$\times$$10^3$R까지의 ${\gamma}$선의 선량범위내에서 열형광강도의 직선성을 나타내었다. 암환자의 신체일부에 조사된 ${\gamma}$선의 급수선량을 정확히 측정해야하는 방사선치료상의 적용에 분말수정시료를 사용해본 시도는 좋은 결과였다고 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권1호
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• pp.3-11
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• 2011

본 연구에서는 제작한 수직형 다엽 콜리메이터를 이용하여 방사선치료에 사용되는 Co-60 감마선 및 6 MV 엑스선의 조사면 크기와 모양을 결정하고 동일한 모양 및 크기의 조사면을 납차폐체로 결정하여 방사선 조사면 내 선량분포 특성을 상호 분석하여 수직형 다엽 콜리메이터의 방사선 조사면 크기 결정에 관한 유용성을 평가하였다. 이를 위해 이온전리함, 유리선량계, 방사선크로믹 필름을 사용하여 선량측정 실험을 수행하였다. Co-60 감마선과 6 MV 엑스선에 대하여 기준조사면의 이온전리함 측정결과 수직형 다엽 콜리메이터의 빔 중심축 선량값이 납차폐체의 선량값보다 각각 5.1%, 4.2% 높게 측정되었다. 그리고 Co-60 감마선에 대한 4개 조사면(기준 조사면, 원형, 삼각형, 십자형)의 유리선량계 측정 결과는 수직형 다엽 콜리메이터의 선량값이 납차폐체의 선량값보다 각각 2.2%, 7.8%, 7.2%, 4.0% 높게 측정되었고, 6 MV 엑스선에 대하여는 수직형 다엽 콜리메이터의 선량값이 납차폐체의 선량값보다 각각 6.7%, 6.2%, 3.8%, 6.2% 높게 측정되었다. 방사선크로믹 필름에서 차폐체의 선량분포곡선 중 최대선량의 80%에서 20%까지의 거리를 나타내는 반음영 크기는 모든 조사면에서 수직형 다엽 콜리메이터의 반음영 크기가 납차폐체보다 Co-60의 경우 2.0~3.5 mm, 6 MV 엑스선의 경우 0.5~1.0 mm 작게 나타났으며 이는 제작한 수직형 다엽 콜리메이터가 임상에 사용되었을 때 반음영의 크기를 납차폐체보다 줄일 수 있음으로써 치료 조사면적 결정시 차폐물의 반음영으로 생기는 방사선치료체적(Treatment Volume, TV)을 최소화시킬 수 있는 장점이 있으리라 판단된다. 아울러 2차원 및 3차원 방사선치료 시 본 다엽 콜리메이터를 이용하여 다양한 방사선치료 조사면을 간편하게 결정하여 사용할 수 있으리라 생각된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제41권2호
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• pp.179-183
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• 2016

Background: As an important detecting device, TLD is a widely used in the radiation monitoring. It is essential for us to study the property of detecting element. The aim of this study is to calculate the thermo-luminescence efficiency of TL elements. Materials and Methods: A batch of thermo-luminescence elements were irradiated by the filtered X-ray beams of average energies in the range 40-200 kVp, 662 keV $^{137}Cs$ gamma rays and then the amounts of lights were measured by the TL reader. The deposition energies in elements were calculated by theory formula and Monte Carlo simulation. The unit absorbed dose in elements by photons with different energies corresponding to the amounts of lights was calculated, which is called the thermo luminescent efficiency (${\eta}^{(E)}$). Because of the amounts of lights can be calculated by the absorbed dose in elements multiply ${\eta}^{(E)}$, the ${\eta}^{(E)}$ can be calculated by the experimental data (the amounts of lights) divided by absorbed dose. Results and Discussion: The deviation of simulation results compared with theoretical calculation results were less than 5%, so the absorbed dose in elements was calculated by simulation results in here. The change range of ${\eta}^{(E)}$ value, relative to 662 keV $^{137}Cs$ gamma rays, is about 30% in the energy range of 33 keV to 662 keV, is in accordance by the comparison with relevant foreign literatures. Conclusion: The ${\eta}^{(E)}$ values can be used for updating the amounts of lights that are got by the direct ratio assumed relations with deposition energy in TL elements, which can largely reduce the error of calculation results of the amounts of lights. These data can be used for the design of individual dosimeter which used TLD-2000 thermo-luminescence elements, also have a certain reference value for manufacturer to improve the energy-response performance of TL elements by formulation adjustment.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.845-853
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• 2014

본 연구는 핵의학과에서 가장 많이 사용되고 있는 $^{99m}Tc$에서 방출되는 140 keV 감마선을 기준으로, 세 가지 실험을 통해 기존에 사용되고 있는 납치마와 공기층 납치마를 이용해 Optically Stimulated Luminescence Dosimeter (OSLD) 선량계에 도달하는 선량을 측정하고, 공기층 납치마의 피폭선량 감소효과에 대해 연구했다. 그 결과 선량계와 납판 사이의 거리를 납치마의 공기층이라고 가정했을 때, 선량계와 0.2 mm 납판 사이의 거리가 없는 0 Cm일 때 측정된 10개의 선량계의 평균값은 0.515 mSv이고, 선량계와 납판 사이의 거리를 20 Cm로 떨어뜨린 경우 10개의 측정값의 평균이 0.138 mSv로 약 0.377 mSv의 선량 감소 효과를 보였다. 선량계와 0.5 mm 납판 사이의 거리가 없는 0 Cm일 때 10개의 선량계의 측정값의 평균은 0.296 mSv이고, 선량계와 납판 사이의 거리를 20 Cm로 떨어뜨린 경우 10개의 측정값의 평균이 0.075 mSv로 약 0.221 mSv의 선량 감소 효과를 보였다. 3일 간의 누적선량을 측정한 결과, 공기층이 없는 납치마의 경우 측정된 누적선량의 평균은 0.238 mSv, 공기층 납치마의 누적선량은 0.176 mSv로 0.062 mSv의 선량 감소 효과를 보였다. 한 달 간의 누적선량을 측정한 결과, 공기층이 없는 납치마의 누적선량의 평균은 0.59 mSv, 공기층 납치마의 누적선량은 0.54 mSv로 0.05 mSv의 선량 감소 효과를 보였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.889-896
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• 2023

핵의학과에서 가장 많이 사용되는 ^99mTc를 점선원과 산란팬텀을 이용하여 에너지스펙트럼 변화를 분석하고 변화된 감마선 에너지에 따른 납 앞치마의 차폐효과를 평가하였다. 산란팬텀의 감마선 에너지 스펙트럼은 점선원보다 광전피크 영역은 감소하고 컴프턴 산란영역은 증가하였다. 감마선원 형태 변화에 따른 에너지 영역별 계수치는 점선원의 계수치보다 20 cm 거리에서 최대 66.1 %의 감소율을 보였으며 컴프턴 산란 영역에서는 산란팬텀의의 계수치가 점선원의 계수치보다 최대 40 cm 거리에서 122.2 % 증가하는 결과를 보였다. 감마카메라를 이용한 선원과 산란팬텀의 거리에 따른 차폐율 차이에서 광전피크 영역은 유사한 결과를 보였으나 컴프턴 산란영역에서는 20 cm거리에서 산란팬텀의 차폐율이 점선원의 차폐율보다 29.2% 증가하였으며 거리가 증가함에 따라 차폐율 차이는 감소하였다. 방사선 선량계를 이용한 납 앞치마 차폐율 측정에서 산란팬텀의 차폐율은 최대 15.3 %의 차이를 보였으며 거리가 증가할수록 두 선원의 차폐율 차이는 감소하였다. 산란팬텀의 납 앞치마 차폐율이 점선원보다 높고 선원과 가까운 거리일수록 납 앞치마의 효과는 증가하는 결과로 방사성의약품을 주입한 환자를 직접 대면할 때 납 앞치마의 착용은 방사선피폭 저감화에 도움이 될 것으로 판단된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제21권4호
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• pp.263-271
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• 1996

ANSI N13.32에서는 선량제의 방향에 따른 반응도가 성능시험의 합격판정의 범주는 아니지만 이에 관한 연구를 요구하고 있다. 본 연구에서는 ANSI N13.32의 말단팬텀 즉, 손가락과 손목팬텀내의 $7mg/cm^2$ 깊이에서 MCNP 코드를 사용하여 단일에너지를 가진 광자 및 ISO narrow X-선 빔에 대하여 선량당량환산인자와 방향의존성인자를 도출하였다. X-선 빔에 대하여는 이들 데이터를 B. Grosswent의 연구 결과와 비교하였다. 그 결과 선량당량환산인자는 낮은 에너지 영역에서 최대 7%를 그리고 다른 에너지 영역에서는 2% 이내였으며, 방향의존성인자는 최대 3% 정도로 잘 일치하였다. 또한 60keV 이하의 낮은 에너지 영역에서 발생된 방향의존성인자는 손가락 팬텀의 경우에 주축을 따라 수평회전각이 증가할수록 감소하지만 그 에너지 영역 이상에서 $90^{\circ}$까지는 증가하고 있음을 알 수 있었다.

• 대한수의학회지
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• 제42권4호
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• pp.451-457
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• 2002

The purpose of the present experiment was to investigate the micronuclei (MN) frequency in cytokinesis-blocked (CB) cells after various doses of gamma-rays in two species (fish and fowl) and so to contribute to the clarification of the question whether these species are suitable as a target organism in the test system. The frequencies of binucleated cells, and gamma-ray-induced MN in CB cells at several doses were measured in three donors of two species. No binucleated cell was noted in erythrocyte. The peaks of binucleated lymphocyte formation were found at a concentration of 2% phytohaemagglutinin (PHA) and $3{\mu}g/m{\ell}$ cytochalasin B (Cyt-B) in fish at 144 hours after incubation and 2% PHA and $6{\mu}g/m{\ell}$ Cyt-B in fowl at 72 hours after incubation. But the micronucleus counts failed to show any evidence of radiation damage. Measurements performed after irradiation showed a dose-related decrease in the formation of binucleated cells in each of the donors studied. Results indicated that the assays were not suitable for this due to blastization inhibition (binucleation failure) after irradiation. We concluded that the use of CB cell from fish and fowl for detecting the results of mdiation exposure was highly questionable.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제21권3호
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• pp.147-153
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• 1996

한국원자력연구소에서는 국내 개인선량계 판독기관들의 선량판독평가기술의 정밀 정확도 향상을 위한 국내 상호비교시험을 실시하였다. 본 시험에 참가한 기관은 모두 7개 기관으로 총 9종의 선량계(TLD 6종, 필름배지 3종)가 참가하였다. 사용된 방사선장은 Cs-137 감마, Sr/Y-90 베타 및 ISO의 wide series X-선장중 4종등 6개의 방사선장 이었으며, 참가기관당 30개의 선량계를 제출하여 각 시험조사당 4개씩 PMMA팬톰위에서 같은 선량이 조사되었다. 조사선량의 범위는 하한 ${\sim}10mSv$ 이하였다. 참가기관은 판독선량을 ICRU가 정한 개인선량당량 Hp(10) 및 Hp(0.07)로 평가하였다. 시험 결과 Cs-137 및 Sr/Y-90의 경우 1개 기관을 제외한 모든 기관의 판독선량과 부여선량의 비가 ${\pm}25%$ 이내에서 잘 일치하고 있었으나 X-선장의 경우, 모든 판독기관의 선량평가 알고리즘이 ANSI N13.11의 X-선장에 기초하여 개발되었기 때문에 판독선량과 부여선량의 편중이 ${\pm}35%$를 초과하는 경우들이 발견되었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.367-373
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• 2023

비행시 승무원이나 승객은 우주방사선과 공기나 비행기 기체와 반응하여 발생한 2차 산란선 등에 의해 피폭을 받게 된다. 항공기 승무원의 경우 우주기상 환경 시뮬레이션을 이용하여 계산된 피폭선량으로 방사선 안전관리를 적용받고 있다. 하지만, 태양활동이나 고도, 비행경로 등에 따라 피폭선량이 가변적이어서 계산법보다는 항로별 측정하는 것이 권고되고 있다. 본 연구에서는 범용 Si 센서와 다중채널파고분석기를 이용하여 우주방사선 선량을 측정할 수 있는 선량계를 개발하였다. 선량계산은 미우주항공국의 우주방사선 측정장비인 CRaTER(Cosmic Ray Telescope for the Effects of Radiation)의 알고리즘을 적용하였다. 표준교정시설에서 Cs-137 662 keV 감마선으로 에너지 및 선량교정을 시행하였으며, 실험 범위에서 선량률 의존성이 없음을 확인하였다. 제작된 선량계를 이용하여 2023년 5월 두바이 인천 구간의 국제선에서 직접 선량을 측정한 결과 국내 우주방사선 선량평가코드(KREAM; Korean Radiation Exposure Assessment Model for Aviation Route Dose)로 계산된 결과와 12% 이내로 비슷하게 나타났으며, 고도와 위도가 높아짐에 따라 계산 결과와 동일하게 선량이 증가하는 것을 확인하였다. 좀 더 많은 실증적 검증 실험이 요구되는 제한점은 있지만, 항공기 내 또는 개인 피폭선량 모니터링에 가성비가 우수한 선량계로 충분한 활용 가능성을 확인하였다.