• 제목/요약/키워드: Gamma shielding

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$^{31}$P NMR을 이용한 카올리나이트에 흡착된 인산염의 연구 (A Study of Phosphate Adsorption on Kaolinite by $^{31}$P NMP Spectroscopy)

  • 김영규
    • 한국광물학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.186-195
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    • 2000
  • To study phosphate adsorption on kaolinite, $^{31}$ P MAS NMR(magic angle spinning nuclear magnetic resonance spectroscopy)has been used for kaolinite reacted in 0.1 M phosphate solutions at pH’s from 3 to 11. There are at least 3 different forms of phosphate on kaolinite. One is the phosphate physically adsorbed on kaolinite surface (outer-sphere complexes) or species left after vacuum-filtering. The second is the phosphate adsorbed by ligand exchange (inner-sphere complexes), and the third is Al-phosphate precipitates which are pH dependent. Most of the inner-spherer complexes and surface precipitates are mainly on hydroxided Al(aluminol) rather than hydroxided Si(silanol). These are pertinent with the results obtained from the phosphate adsorption experiments on silica gel and ${\gamma}$-Al$_2$O$_3$ as model compounds, respectively. The two peaks with more negative chemical shifts(more shielded) than the ortho-phosphate peak (positive chemical shift) are assigned to be the inner-sphere complexes and surface precipitates. The $^{31}$ P chemical shifts of the Al-phosphate precipitates are more negative than those of inner-sphere complexes at a given pH due to the larger number of P-O-Al linkages per tetrahedron. The chemical shifts of both the inner-sphere complexes and surface precipitates are more negative than those of inner-sphere complexes at a given pH due to the larger number of P-O-Al linkages per tetrahedron. The chemical shifts of both the inner-sphere complexes and surface precipitates become progressively less shielded with increasing pH. For the inner-sphere complexes, decreasing phosphate protonation combined with peak averaging by rapid proton exchange among phosphate tetrahedra with different numbers of protons is though to be the reason for the peak change. The decreasing shielding with increasing pH for surface precipitates is probably due to the decreasing average number of P-O-Al linkages per tetrahedron combined with decreasing protonation like inner-sphere complexes.

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코발트-60 조사야 밖의 장기에 미치는 2차선의 영향 (Effect of Scatter ray in Outside Telecobalt-60 Field Size)

  • 김유현;김영환
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제11권2호
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    • pp.65-71
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    • 1988
  • Radiation dose outside the radiotherapy treatment field can be significant and therefore is of clinical interest estimating organ dose. We have made measurements of dose at distances up to 70 cm from the central axis of $5{\times}5$, $10{\times}10$, $15{\times}15$, and $25{\times}25$ cm radiation fields of Co-60 ${\gamma}-ray$, at 5 cm depth in water. Contributions to the total secondary radiation dose from water scatter, machine (collimator) scatter and leakage radiation have been seperated. We have found that the component of dose from water scatter can be described by simple exponential function of distance from the central axis of the radiation field for all field sizes. Machine scatter contributes 20 to 60% of the total secondary dose depending on field size and distance from the field. Leakage radiation contributes very little dose, but becomes the dominant componant at distance beyond 40 cm from the central axis. Then, wedges can cause a factor 2 to 3 increase in dose at any point outside the field compared with the dose when no wedge is used. Adding blocks to a treatment field can cause an increase in dose at points outside the field, but the effect is much smaller than the effect of a wedge. From the results of these measurements, doses to selected organs outside the field for specified treatment geometries were estimated, and the potential for reducing these organ doses by additional shielding was assessed.

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Natural radioactivity level in fly ash samples and radiological hazard at the landfill area of the coal-fired power plant complex, Vietnam

  • Loan, Truong Thi Hong;Ba, Vu Ngoc;Thien, Bui Ngoc
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권4호
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    • pp.1431-1438
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    • 2022
  • In this study, natural radioactivity concentrations and dosimetric values of fly ash samples were evaluated for the landfill area of the coal-fired power plant (CFPP) complex at Binh Thuan, Vietnam. The average activity concentrations of 238U, 226Ra, 232Th and 40K were 93, 77, 92 and 938 Bq kg-1, respectively. The average results for radon dose, indoor external, internal, and total effective dose equivalent (TEDE) were 5.27, 1.22, 0.16, and 6.65 mSv y-1, respectively. The average emanation fraction for fly ash were 0.028. The excess lifetime cancer risks (ELCR) were recorded as 20.30×10-3, 4.26×10-3, 0.62×10-3, and 25.61×10-3 for radon, indoor, outdoor exposures, and total ELCR, respectively. The results indicated that the cover of shielding materials above the landfill area significantly decreased the gamma radiation from the ash and slag in the ascending order: Zeolite < PVC < Soil < Concrete. Total dose of all radionuclides in the landfill site reached its peak at 19.8 years. The obtained data are useful for evaluation of radiation safety when fly ash is used for building material as well as the radiation risk and the overload of the landfill area from operation of these plants for population and workers.

수직형 다엽 콜리메이터의 방사선 조사면 크기 결정을 통한 유용성 연구 (Feasibility Study of Vertical Multileaf Collimator for Determination of Irradiation Size)

  • 이창열;손기홍;신상훈;박승우;이동한;정해조;최문식;오원용;김금배;양광모;지영훈
    • 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.

PET-CT 검사에서 방사선 종사자 피폭선량 저감에 대한 방안 연구 (A Study of Decrease Exposure Dose for the Radiotechnologist in PET/CT)

  • 김빛나;조석원;이주영;유광열;박훈희
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제38권1호
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    • pp.23-30
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    • 2015
  • 양전자 방출핵종은 511 keV의 감마선을 방출하기 때문에 기존 140 keV의 99mTc에 비해 종사자의 방사선 피폭의 증가로 피폭선량 저감을 위한 노력이 요구된다. 본 연구는 환자에게로부터 일정거리에 따른 선량률 변화를 확인하고 차폐를 이용하여 외부선량률의 변화를 알아보았으며 환자 주변의 외부선량 분포에 대한 영 향을 분석하여 방사선 종사자의 피폭 관리에 도움이 되고자 하였다. 10 명의 환자를 대상으로 하였으며 평균연령은 $47.7{\pm}6.6$ 세였다. 환자의 키는 평균 $165.5{\pm}3.8cm$, 몸 무게 평균은 $65.9{\pm}1.4kg$으로 비슷한 몸무게의 환자를 대상으로 하였다. 머리, 가슴, 복부, 무릎, 발끝 쪽의 위치에서 10 cm, 50 cm, 100 cm, 150 cm, 200 cm 위치에서 측정하였고 측정 후에 즉시 이동형 방사선 차폐체을 설치한 후 머리와 가슴, 복부 부분에서 100 cm, 150 cm, 200 cm 거리에서 선량률을 측정하였다. 거리에 따른 선량률 변화와 차폐 전, 후의 투과율을 구하였다. 평균 10 cm 거리에서는 머리 부분이 $105.40{\mu}Sv/h$로 가장 높게 나타났으며 발 부분에서 $15.85{\mu}Sv/h$로 가장 낮게 나타났다. 200 cm 거리에서는 머리, 가슴, 복부 부분에서 비슷한 선량률이 나타났다. 머리 부분에 서 차폐 전 100 cm에서 $9.56{\mu}Sv/h$, 150 cm에서 $5.23{\mu}Sv/h$, 200 cm에서 $3.40{\mu}Sv/h$로 나타났으며 차폐 후에는 100 cm, 150 cm, 200 cm 에서 각각 $2.24{\mu}Sv/h$, $1.67{\mu}Sv/h$, $1.27{\mu}Sv/h$로 측정되었다. 가슴 부분에 서 차폐 전 100 cm에서 $8.54{\mu}Sv/h$, 150 cm에서 $4.90{\mu}Sv/h$, 200 cm에서 $3.44{\mu}Sv/h$로 나타났으며 차폐 후에는 100 cm, 150 cm, 200 cm 에서 각각 $2.27{\mu}Sv/h$, $1.34{\mu}Sv/h$, $1.13{\mu}Sv/h$로 측정되었다. 복부 부분에 서 차폐 전 100 cm에서 $9.83{\mu}Sv/h$, 150 cm에서 $5.15{\mu}Sv/h$, 200 cm에서 $3.18{\mu}Sv/h$로 나타났으며 차폐 후에는 100 cm, 150 cm, 200 cm 에서 각각 $2.60{\mu}Sv/h$, $1.75{\mu}Sv/h$, $1.23{\mu}Sv/h$로 측정되었다. 투과율은 거리에 따라 증가함을 알 수 있었다. 거리가 멀어질수록 선량율이 낮아지는 것을 확인할 수 있었으며 차폐를 하였을 경우 차폐를 하지 않았을 때보다 1 / 4 정도 더 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 검사를 진행하는 근무자는 환자와의 거리를 멀리 할 수 없기 때문에 방사선 피폭이 증가할 수밖에 없다. 따라서 적절한 차폐를 한다면 방사선 종사자의 방사선 피폭을 줄 일 수 있을 것이다.

PET/CT 검사에서 방사선 종사자 피폭선량 저감에 대한 방안 연구 (A Study to Decrease Exposure Dose for the Radiotechnologist in PET/CT)

  • 조석원;박훈희;김정열;반영각;임한상;오기백;김재삼;이창호
    • 핵의학기술
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    • 제14권2호
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    • pp.159-165
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    • 2010
  • 방사선 분야는 건강검진의 증가와 방사선 장치의 발달로 진단에서 치료까지 그 업무의 범위가 확대 및 급격히 증가하고 있으며 방사선 종사자의 방사선 피폭 관리가 중요하게 대두되고 있다. PET 검사에 이용되는 양전자 방출핵종은 511 keV의 감마선을 방출하기 때문에 종사자의 방사선 피폭의 증가로 피폭선량 저감을 위한 노력이 요구된다. 본 연구는 환자에게로부터 일정거리 외부선량률을 측정하고 거리에 따른 선량률 변화를 확인하고 차폐를 이용하여 외부선량률의 변화를 알아보았다. 2009년 12월부터 2010년 1월까지 PET/CT 검사를 위해 내원한 10명의 환자를 대상으로 하였다. Digital surveymeter를 이용하여 선량률을 측정하였다. 산란선에 대한 영향을 평가하기 위해서 이동식 방사선 차폐체를 설치하고 왼쪽, 중앙, 오른쪽 부분의 100 cm, 150 cm, 200 cm에서 총 12회 선량률을 측정하였다. 환자 선량률 측정은 $^{18}F$-FDG 5.18 MBq/kg을 주사하고 1시간이 지난 후에 선량이 안정되었을 때 즉시 1회를 측정하였다. 이동식 방사선 차폐체를 설치하기 전에 머리, 가슴, 복부, 무릎, 발끝 쪽의 위치에서 10 cm, 50 cm, 100 cm, 150 cm, 200 cm 위치로 총 80포인트에서 측정하였고 이동형 방사선 차폐체를 설치한 후 머리와 가슴, 복부 부분에서 100 cm, 150 cm, 200 cm 거리의 선량률을 측정하여 외부선량률을 확인하였다. 산란선 측정에 대해서는 위치별로 거리에 따라 분산분석을 시행하였다. 납 차폐를 하지 않았을 때와 차폐를 했을 때의 등선량곡선을 그렸으며 100 cm, 150 cm, 200 cm에 대하여 두 집단간에 상관분석을 시행하였다(SPSS ver. 12). 점 선원을 이용한 산란선 측정에서 100 cm, 150 cm, 200 cm에서는 p>0.05로 유의한 차이가 없었다. 거리가 멀어질수록 선량률이 낮아졌으며 머리 부분이 가장 높은 선량률이 나타났고 발 부분으로 갈수록 선량률이 떨어졌다. 또한 차폐를 하였을 경우 차폐를 하지 않았을 때보다 선량률이 낮아졌으며 100 cm에서 유의한 차이가 있었고(p<0.05) 150 cm, 200 cm에서는 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 피폭을 줄이기 위해서는 방사선원에서 거리를 멀리하거나 적당한 차폐체를 이용하는 것이 피폭저감에 도움을 준다. 근무자의 동선을 파악하여 적당한 차폐체를 이용한다면 방사선 종사자의 방사선 피폭을 줄일 수 있을 것이다.

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FIGO병기 IIB 자궁경부암에서 고선량 강내 방사선치료후의 후기 직장 합병증 (Late Rectal Complication in Patients treated with High Dose Rate Brachytherapy for Stage IIB Carcinoma of the Cervix)

  • 정은지;김귀언;서창옥;금기창;김우철
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제14권1호
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    • pp.41-52
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    • 1996
  • 목적 : 외부 방사선 치료(External Radiation Therapy) 및 Gamma-med (Iridium-192) 고선량 강내 방사선 치료를 받은 자궁 경부암 FIGO stage IIB 환자에서 직장 합병증 발생률 및 이와 관계있는 인자를 후향적으로 분석해 보았다. 대상 및 방법 : 1989년 11월부터 1992년 12월까지 연세암센터 치료방사선과에서 근치적 목적의 외부 및 강내 방사선치료를 받은 FIGO 병기 IIB 자궁경부암 환자 88명을 대상으로 방사선치료후 발생한 직장 합병증 및 이와 연관된 인자들을 분석하여 보았다. 환자들의 연령은 29-83세로 평균치, 중앙치 모두 57세였고 병리조직 분류상 편평상피세포암이 84예 선암이 4예였다. 방사선치료는 외부방사선을 골반 부위에 5-6주 동안 4500-5400cGy 치료하였으며 환자별로 중간 차폐를 시행하였고 고선량 Gamma-med ICR은 A점에 1회당 500cGy씩 1주 2회로 총 3000cGy 조사하였다. 외부 방사선치료시 중앙 차폐까지의 외부 조사량, ICR rectal dose(r) 및 total rectal dose(R), ICRU 38에 따른 ICR rectal dose(Dr)와 total Dr dose(OR), ICR reference volume, TDF, BED(Biologically Effective Dose)를 계산하고 분석해 합병증과의 연관성을 찾아보았다. 대상 환자 88명중 87명($98.9\%$)에서 최저 24개월 이상 추적 관찰이 가능하였으며 중앙치는 40개월(20-66개월)이었다. 결과 : 직장 합병증은 27예에서 발생하였는데($30.7\%$) grade 1이 12예($13.6\%$), 2가 12예($13.6\%$), 3이 3($3.4\%$)예였고 합병증이 발생하는 시기는 망사선치료후 4-43개월(중앙치 16개월, 평균 17.3개월)이었다. 직장 합병증이 발생하지 않은 환자군의 total rectal dose(R)는 $6772.67{\pm}884.02$로 grade 2-3 합병증이 발생한 15명의 R=$7163.0{\pm}838.49$와 유의한 차이를 보였으며 total Dr dose (DR)도 두 군간에 차이를 보였다 또 grade 2-3인 직장 합병증 발생률은 중앙 차폐시 까지의 외부 방사선량과 관계가 있었는데 36Gy이하에서는 $10\%$, 36-40Gy는 $21.4\%$, 40Gy 이상에서는 $29.3\%$의 직장 합병증이 발생하여 중앙 차폐까지 조사된 외부 방사선량이 증가할수록 직장 합병증이 증가함을 알 수 있었다. 직장에 조사된 총직장 조사량(R)에 따라 grade 2-3 합병증 발생률이 증가하였는데 65Gy 이하에서는 $10.5\%$, 65-75Gy는 $17.2\%$, 75Gy이상 조사된 환자군에서는 $28.5\%$로 조사량이 증가할수록 직장 합병증이 증가하는 알상이었으며 ICRU 38 에 따른 total rectal dose (DR)에 대해서도 비슷한 양상이었다. ICR rectal dose(r, Dr)만 따로 분석해 보았는데 방사선량과 직장 합병증간에는 차이가 없었다. 그 외의 인자로 분석한 TDF 와 BED도 grade 2-3의 경우에는 그 값이 증가할수록 증가하는 양상을 보였으나 통계적인 유의성은 없었고 Gamma Dot 에서 계산되는 ICR reference volume도 분석해 보았으나 합병증파의 연관성을 발견할 수 없었다. 결론 : 병기 IIB 자궁경부암 환자에서 외부 방사선치료 및 고선량 강내 방사선치료후 직장 합병증 발생률은 $30.7\%$(grade 2-3: 15예 $17\%$)였다. 직장 합병증 발생에 영향을 미치는 중요한 인자는 직장에 조사된 전골반 방사선량(중앙 차폐까지의 방사선량) 및 고선량 강내 방사선 치료와 합한 총직장 방사선량(r, Dr)으로 나타났으며 이들이 증가할수록 합병증 발생률이 증가하였다.

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소아 99mTc-DMSA 검사에서 신장 섭취율의 평가 (Evaluation of Renal Uptake Rate in 99mTc-DMSA Scan on Pediatrics)

  • 백승주;이효영;길상형;조경남
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.235-238
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    • 2015
  • 소아 $^{99m}Tc-DMSA$ 검사에서 방광의 포함 여부에 따른 신장 섭취율의 차이를 비교 하였다. 팬텀실험과 임상실험으로 진행되었으며 3개의 컵으로 좌, 우측신장 그리고 방광에 위치시키고 좌, 우측 신장의 방사능은 일정한 양( 1.0 )으로 고정하였고 방광에 해당되는 컵에는 0, 0.5, 1, 2배 방사능의 차이를 두어 영상을 획득하였다. 임상환자는 $^{99m}Tc-DMSA$ (300uCi, 11MBq)을 주사하여 2시간 뒤 동일하게 영상 획득하여 각각 정량 분석하였다. 통계분석은 SPSS(ver 22.0) 으로 대응표본 T검증(paired T-test)을 사용하여 분석하였고 p<0.05는 통계적으로 유의하다고 판단하였다. 방광의 방사능을 제외한 양측 신장 섭취율은 $29.83{\pm}8.8%$(좌측), $24.29{\pm}6.66%$(우측)이었고, 방광을 포함했을 때 신장 섭취율은 $26.65{\pm}8.03%$(좌측), $21.78{\pm}6.24%$(우측)이었다. 신장 섭취율은 방광의 소변(방사능)이 증가할수록 양측 신장의 섭취율은 감소하였다. 이는 $^{99m}Tc-DMSA$ 신장스캔 시 좌, 우측 신장에서 방사능을 계수할 때 방광의 소변에 포함된 방사능의 계수가 포함되어 신장 섭취율 공식에서 총 계수가 포함되므로 실제 양측 신장 섭취율의 값이 감소되었다.

고농축 표적을 이용한 비파괴검사용 $^{192}Ir$ 미세초점선원 개발 (Development of $^{192}Ir$ Small-Focal Source for Non-Destructive Testing Application by Using Enriched Target Material)

  • 손광재;홍순복;장경덕;한현수;박울재;이준식;김동학;한근대;박춘득
    • 비파괴검사학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.31-37
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    • 2007
  • 하나로와 동위원소 생산시설을 활용하여 비파괴검사용 $^{192}Ir$ 미세초점선원의 생산기술을 개발하였고 현장적용시험을 통하여 개발된 제품의 성능을 확인하였다. 직경 0.5 mm ${\times}$ 높이 0.5 mm인 선원의 개발을 위해 알루미늄 캡슐 압착 방법 및 장치를 개발하여 표적을 제작하였으며, 하나로를 이용한 방사능 생성량을 평가한 결과 약 3.0 Ci 방사능의 선원 제조가 가능함을 확인하였다. 또한 컴퓨터 CPU 및 탄소강에 대한 비파괴검사를 실시하여 투과도계 감도 및 기하학적 불선명도가 비교 대상 선원에 비해 우수함을 확인하였다. 이 선원의 초점크기는 기존의 선원에 비해 매우 작기 때문에 근접 및 접촉촬영과 튜브-튜브시트 용접부의 비파괴검사에 있어 기하학적 불선명도를 최소화 할 수 있을 것이다.

몬테카를로 전산해석을 이용한 콘크리트 코어시료의 직경과 밀도에 따른 보정인자 계산 (Calculation of the Correction Factors related to the Diameter and Density of the Concrete Core Samples using a Monte Carlo Simulation)

  • 이규영;강보선
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.503-510
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    • 2020
  • 콘크리트는 원자력 시설의 차폐용 구조물로 광범위하게 사용되고 있는 재료이다. 하지만, 시설의 해체 시 양적으로 가장 많이 발생하는 방사성 폐기물이기도하다. 콘크리트는 중성자를 포획하여 다양한 방사성 핵종을 생성하기 때문에 해체 전에 시료를 채취하여 방사능 측정 및 평가를 수행해야 한다. 측정은 주로 HPGe 검출기를 이용하는데 시료의 정확한 방사능 판정을 위해는 기하학적 보정인자, 자가흡수 보정인자, 계측기의 절대효율 등 효과적인 보정인자를 측정치에 반영해야 한다. 보정인자는 기하학적 및 화학적 상태가 실제 시료와 동일한 표준시료를 이용해서 동일한 측정조건 하에서 획득한다. 하지만, 콘크리트는 다양한 구성물질과 높은 밀도로 전처리가 제한적이므로 콘크리트 표준시료를 제작하는 것은 매우 어렵다. 또한 코어드릴(core drill)을 사용하여 채취되는 콘크리트 시료는 체적선원이므로 직경에 대한 기하학적 보정과 밀도에 대한 자가흡수에 대한 보정이 필수적이다. 따라서, 최근에는 많은 연구자들이 표준선원을 제작 후 측정하는 대신 몬테카를로 전산모사(Monte Carlo simulation)을 이용하여 효과적인 보정인자들을 계산하는 연구를 수행하고 있다. 본 연구에서는 Monte Carlo code 중 하나인 Geant4를 이용하여 방사화 콘크리트에서 가장 많이 생성되는 핵종인 152Eu, 60Co에서 방출되는 감마선 에너지에 대한 콘크리트 코어시료의 직경과 밀도에 따른 보정인자를 산출하였다.