• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권2호
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• pp.507-513
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• 2022

When X-ray energy above 8 MV is used, photoneutrons are generated by the photonuclear reaction, which activates the components of linear accelerator (linac). Safely managing the radioactive material, when disposing linac or replacing components, is difficult, as the standards for the radioactive material management are not clear in Korea. We surveyed the management status of radioactive components occurred from medical linacs in Korea. And we also measured the activation of each part of the discarded Elekta linac using a survey meter and portable High Purity Germanium (HPGe) detector. We found that most medical institutions did not perform radiation measurements when disposing of radioactive components. The radioactive material was either stored within the institution or collected by the manufacturer. The surface dose rate measurements showed that the parts with high surface dose rates were target, primary collimator, and multileaf collimator (MLC). ⁶⁰Co nuclide was detected in most parts, whereas for the target, ⁶⁰Co and ¹⁸⁴Re nuclides were detected. Results suggest that most institutions in Korea did not have the regulations for disposing radioactive waste from linac or the management procedures and standards were unclear. Further studies are underway to evaluate short-lived radionuclides and to lay the foundation for radioactive waste management from medical linacs.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제1권1호
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• pp.91-95
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• 1990

The solid state detector system was constructed using commercially available rectifier diode for the assessment of quality assurance in radiotherapy. Dosimetry system which consists of the electrometer and the water phanton was used for measuring small field size scanning. The measured results, which had linearity in accordance with variation of radiation dose for gamma-ray of Co- 60 and 6 and 10MV photons of linear accelerator, showed quite linear characteristics within 1% error. The percent depth dose of 10MV photon of Mevatron KD linear accelerator was measured in small field size using diode, and the results were compared with that of using ion chambers. The results show that the difference of percent depth dose between the value of diode and that of ion chamber was negligible in large field size. However, in small size less than 4$\times$4cm, the difference of percent depth dose estimated by diode and ion chamber was 4.7% by extrapolation to 0$\times$0cm. Considering the smaller volume of diode than that of ion chamber, it might be more reliable to use diode for estimating percent depth dose. Above results suggest that diode can be used for routine check such as beam profile, flatness, symmetry and energy

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권1호
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• pp.89-97
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• 2016

선형가속기를 차폐하고 있는 콘크리트 차폐벽의 방사화 평가를 진행하기 위한 선행 연구로서 차폐벽이 받는 중 성자에 대한 특성을 평가하였다. 그 결과 차폐벽이 받는 중성자 평균 양은 생성된 광자 대비 10 MV 4.63E-7%, 15 MV 9.69E-6%, 20 MV 2.18E-5%의 발생비율을 보였으며, 이 중 반응단면적이 큰 열중성자의 비율은 대략 18 ~ 33%로 나타났다. 의료용 선형가속기의 경우 수년간 지속적으로 가동되기 때문에 중성자 생성 비율에 관계없이 누적으로 생성되는 중성자의 양은 무시할 수 없을 것이며, 이에 따른 방사선 치료실 차폐벽의 방사화 문제는 반드시 고려되어야 할 것이다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.158-161
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• 2004

방사선 치료의 핵심 장비인 선형가속기의 10년간 관리 기록을 분석하여 효율적인 관리 지표로 활용하고자한다. 장비의 장애 요인을 다각적으로 분석하기위해 고장 원인을 치료기 부위별로 세분했고 각각이 미치는 영향을 세 단계로 구분하여 조사했다. 또한 장비 사용량이 고장에 미치는 영향을 분석하기 위해 년도별 치료 환자수와 고장건수, 중요 부속의 평균 수명 등을 분석했다. 10년간 전체 고장건수는 587건 이였으며 이중 조사헤드부의 고장이 20%를 자치해 가장 높게 나타났으며 고장이 미치는 영향에 의한 분석에서는 일시적 장애해 당하는 중간 정도의 고장이 41%를 차지해 가장 높게 나타났다. 장애 영향이 가장 큰 조사 불가능 상태의 고장은 가속부에서 49%로 가장 높게 나타났으며 고장과 관련된 지표는 사용연수 및 치료건수와 밀접한 관계를 나타냈다. 중요 부속의 평균 수명은 클라이스트론과 싸이라트론의 경우 치료건수가 증가함에 따라 교체 주기가 빨라져 각각 제조사 권고치의 42%, 83% 수준이였다. 안정적인 치료서비스 제공을 위해서는 사용 연수가 증가함에 따라 장비 관리의 필요성이 더욱 중요시 되어야하며 10년간 장비 관리기록을 통해 얻은 각종 지표가 향후 효율적 관리의 좋은 지침이 될 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제34권3호
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• pp.33-39
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• 2023

Purpose: FLASH radiotherapy (RT) using ultra-high dose rate (>40 Gy/s) radiation is being studied worldwide. However, experimental studies such as preclinical studies using small animals are difficult to perform due to the limited availability of irradiation devices and methods for generating a FLASH beam. In this paper, we report the initial dosimetry results of a prototype electron linear accelerator (LINAC)-based irradiation system to perform ultra-high dose rate (UHDR) preclinical experiments. Methods: The present study used the prototype electron LINAC developed by the Research Center of Dongnam Institute of Radiological and Medical Sciences (DIRAMS) in Korea. We investigated the beam current dependence of the depth dose to determine the optimal beam current for preclinical experiments. The dose rate in the UHDR region was measured by film dosimetry. Results: Depth dose measurements showed that the optimal beam current for preclinical experiments was approximately 33 mA, corresponding to a mean energy of 4.4 MeV. Additionally, the average dose rates of 80.4 Gy/s and 162.0 Gy/s at a source-to-phantom surface distance of 30 cm were obtained at pulse repetition frequencies of 100 Hz and 200 Hz, respectively. The dose per pulse and instantaneous dose rate were estimated to be approximately 0.80 Gy and 3.8×10⁵ Gy/s, respectively. Conclusions: Film dosimetry verified the appropriate dose rates to perform FLASH RT preclinical studies using the developed electron-beam irradiator. However, further research on the development of innovative beam monitoring systems and stabilization of the accelerator beam is required.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.758-765
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• 2016

본 연구는 의료용 선형가속기를 차폐하고 있는 차폐벽에 대하여 방사화 분석을 함으로서 추후 선형가속기 시설의 해체 시 해체비용의 절반이상을 차지하는 차폐벽에 대하여 폐기물 준위를 평가하고 이에 따른 폐기물 처리방법을 분석함으로서 해체비용 측면에 있어서 이득을 얻을 수 있는 방법에 대하여 논의하고자 한다. 실험결과, 선형가속기에서 발생하는 중성자 양은 차폐벽을 방사화 시키기에 충분한 양이 측정되었으며, 방사화 분석 결과 약 20 개 이상의 핵종이 분석되었다. 이 중 $^{24}Na$, $^{45}Ca$, $^{59}Fe$ 핵종이 규제해제 농도를 초과하는 것으로 분석되었으며, 그 값은 차폐벽 깊이가 깊어질수록 농도는 줄어들었다. 이를 바탕으로 특정 세 구역(E,F,G)은 매립이나 재활용이 불가능한 것으로 평가되었으며, 나머지 구역은 일정 깊이 이상일 경우 매립이나 재활용이 가능한 것으로 평가되었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제10권1호
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• pp.21-26
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• 1992

가톨릭의대 강남성모병원 치료방사선과에서는 1988년 7월부터 1991년 11월 사이 40개월 동안에 26명의 수술 불가능한 뇌동정맥기형 환자에 대하여 6 MV선형가속기를 이용하여 뇌정위다방향 단일 방사선치료를 실시하였다. 환자연령은 6세부터 63세였고(중앙값 29세), 남녀의 비는 21:5였다. 치료 종료 후 추적기간은 4개월$\~$40개월 간이었다(중앙값 15개월). 뇌동정맥기형의 크기는 직경 1 cm부터 $43cm^3$까지였으며 환자 연영, 병소의 크기 및 뇌내 위치에 따라 4$\~$7회의 부분회전 조사를 실시하여 15$\~$30 Gy를 단일 조사하였다. 모든 환자는 임상적 그리고 CT또는 MRI나 뇌혈관조영술을 병행하여 방사선치료 전 및 후 6개월간격으로 뇌동정맥기형의 크기변화를 추적 분석하였다. 2년 이상된 예의 추적 검사를 분석한 결과 완전 관해 6($23\%$), 부분관해 8($31\%$), 무변화 1($4\%$)명 씩으로 분석되었다. 11($42\%$)명은 방사선치료한지 1년 미만의 무반응군으로 간주되었다. 이상으로 치료후 2년째 반응율은 $54\%$(14예)였다. 치료에 따른 부작용은 아직 관찰되지 않았다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제43권1호
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• pp.10-19
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• 2018

Background: Monte Carlo (MC) simulation is the most accurate for calculating radiation dose distribution and determining patient dose. In MC simulations of the therapeutic accelerator, the characteristics of the initial electron must be precisely determined in order to achieve accurate simulations. However, It has been computation-, labor-, and time-intensive to predict the beam characteristics through predominantly empirical approach. The aim of this study was to analyze the relationships between electron beam parameters and dose distribution, with the goal of simplifying the MC commissioning process. Materials and Methods: The Varian Clinac 2300 IX machine was modeled with the Geant4 MC-toolkit. The percent depth dose (PDD) and lateral beam profiles were assessed according to initial electron beam parameters of mean energy, radial intensity distribution, and energy distribution. Results and Discussion: The PDD values increased on average by 4.36% when the mean energy increased from 5.6 MeV to 6.4 MeV. The PDD was also increased by 2.77% when the energy spread increased from 0 MeV to 1.019 MeV. In the lateral dose profile, increasing the beam radial width from 0 mm to 4 mm at the full width at half maximum resulted in a dose decrease of 8.42% on the average. The profile also decreased by 4.81% when the mean energy was increased from 5.6 MeV to 6.4 MeV. Of all tested parameters, electron mean energy had the greatest influence on dose distribution. The PDD and profile were calculated using parameters optimized and compared with the golden beam data. The maximum dose difference was assessed as less than 2%. Conclusion: The relationship between the initial electron and treatment beam quality investigated in this study can be used in Monte Carlo commissioning of medical linear accelerator model.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2006년도 제33회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.104-104
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• 2006

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제17권4호
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• pp.224-231
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• 2006

본 연구에서는 MCNPX 코드를 사용하여 6 MeV 전자선의 에너지분포를 계산하였다. 이를 위하여 선형가속기(ML6M; Mitsubishi, Japan)의 헤드를 모델화하였다. 전자선의 초기에너지 분포는 가우시안으로 가정하였으며, 이 때 평균에너지는 측정과 계산으로 구한 $R_{50}$과 공기중 선량프로 파일을 평가하여 결정하였다. 결정된 빔 변수를 적용하여 선형가속기 헤드속 주요 위치에서의 전자선 에너지분포를 계산하였다. 어플리케이터 출구에서의 광자에 대한 에너지분포를 이용하여 깊이선량률에서 오염광자의 영향을 분석하였다.