• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권1호
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• pp.293-302
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• 2019

Many researches have been done to develop and improve the performance of personal (individual) dosimeter response to cover a wide of neutron energy range (from thermal to fast). Depending on the individual category of the dosimeter, the semiconductor sensor has been used to simplify and lightweight. In this plan, it's very important to have a fairly accurate counting of doses rate in different energies. With a general design and single-sensor simulations, all optimal thicknesses have been extracted. The performance of the simulation scheme has been compared with the commercial and laboratory samples in the world. Due to the deviation of all dosimeters with a flat energy response, in this paper, has been used an idea of one semi-conductor sensor to have the flat energy-response in the entire neutron energy range. Finally, by analyzing of the sensors data as arrays for the first time, we have reached a nearly flat and acceptable energy-response. Also a comparison has been made between Lucite-PMMA ($H_5C_5O_2$) and polyethylene-PE ($CH_2$) as a radiator and $B_4C$ has been studied as absorbent. Moreover, in this paper, the effect of gamma dose in the dosimeter has been investigated and shown around the standard has not been exceeded.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제7권3호
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• pp.191-198
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• 1975

혼합 방사선장에서 LiF 열형광 선량계에 의한 중성자 선량측정법에 고나해 연구하였다. 혼합 방사선장에서 중성자선량을 선택적으로 측정하고 평가하기 위해서 $^{6}$LiF 와 $^{7}$LiF 선량계를 속중성자 선량과 열중성자 선량측정에 이용하였다. 개인 방사선 피폭 선량측정에 사용키 위한 보정상수를 유도하였고 중성자와 감마선 선량측정을 위한 그로우곡선을 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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• pp.789-792
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• 2003

pMOSFET having 10 ${\mu}um$ thickness Gd layer has been tested to be used as a slow neutron sensor. The total thermal neutron cross section for the Gd is 47,000 barns and the cross section value drops rapidly with increasing neutron energy. When slow neutrons are incident to the Gd layer, the conversion electrons are emitted by the neutron absorption process. The conversion electrons generate electron-hole pairs in the $SiO_2$ layer of the pMOSFET. The holes are easily trapped in Oxide and act as positive charge centers in the $SiO_2$ layer. Due to the induced positive charges, the threshold turn-on voltage of the pMOSFET is changed. We have found that the voltage change is proportional to the accumulated slow neutron dose, therefore the pMOSFET having a Gd nuclear reaction layer can be used for a slow neutron dosimeter. The Gd-pMOSFET were tested at HANARO neutron beam port and $^{60}CO$ irradiation facility to investigate slow neutron response and gamma response respectively. Also the pMOSFET without Gd layer were tested at same conditions to compare the characteristics to the Gd-pMOSFET. From the result, we have concluded that the Gd-pMOSFET is very sensitive to the slow neutron and can be used as a slow neutron dosimeter. It can also be used in a mixed radiation field by subtracting the voltage change value of a pMOSFET without Gd from the value of the Gd-pMOSFET.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제38권1호
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• pp.44-51
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• 2013

상대적으로 높은 항공승무원의 우주방사선 피폭을 고려하여 ICRP는 직무피폭의 일부로 간주하고 방사선 방호 대상으로 권고하였으며 이미 유럽 등 일부 국가에서는 항공 고도에서의 항공승무원에 대한 우주방사선 피폭 관리가 이루어지고 있다. 국내에서도 2012년 7월 26일 생활주변방사선안전관리법의 시행과 더불어 항공승무원에 대한 관리 기준이 마련되었다. 본 연구에서는 항공승무원의 개인 선량 평가에서 휴대가 용이한 누적형 고체비적검출기의 적용가능성을 검토하기 위해 수행되었다. 한국표준과학연구원에서 $^{252}Cf$ 중성자 표준 선원을 이용해 선량계의 중성자 선량에 대한 반응도의 선형성과 중성자 입사각에 따른 각도의존성을 평가하였고 한국민간항공조종사협회의 협조를 얻어 항공 고도에 선량계를 노출시켰다. 응답 특성 평가 결과, 선형성에서는 각각의 감속재에 대해 모두 상관계수($r^2$)가 0.99 이상으로 높았고 큰 각도의존성을 나타내었다. 또한 예측된 운항 승무원의 중성자 선량과 비적 밀도와의 상관성은 각각의 감속재에 대하여 r=0.486 (HDPE), r=0.241 (PA)으로 낮게 평가되었다. 누적형 중성자 선량계는 개인 피폭 선량 평가에 활용 가능성이 있을 것으로 판단되나 항공 고도에서의 중성자 에너지 스펙트럼을 고려하여 추가적인 연구가 필요하며 노출 시간을 증가시켜 비적 밀도와의 상관성을 보다 면밀하게 평가할 필요가 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 D
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• pp.754-757
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• 2000

Si PIN diodes are subject to be damaged from the exposure of fast neutron by displacement of Si lattice structure. The defects are effective recombination centers for carriers which migrate through the base region of the PIN diode when forward voltage is applied. It causes an increase in current and a decrease in resistivity of the diode. This paper presents the development of a neutron sensor based on displacement damage effect. PIN diodes having various structures were made by micro-fabrication process, and neutron beam test was performed to identify neutron damage effect to the diode. From a result of the test, it was shown that the forward voltage drop of the diode, at a constant current, has good linearity for neutron dosage. Also it was found that the newton dosage can be measured by the pin diode neutron dosimeter with constant current power.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2522-2525
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• 2001

Si PIN diodes are subject to be damaged from the exposure of fast neutron by displacement of Si lattice structure. The defects are effective recombination centers for carriers which migrate through the base region of the PIN diode when forward voltage is applied. It causes an increase in current and a decrease in resistivity of the diode. This paper presents the development of a neutron sensor based on displacement damage effect. PIN diodes having various structures were made bymicro-fabrication process, and neutron beam test was performed to identify neutron damage effect to the diode. From a result of the test, it was shown that the forward voltage drop of the diode, at a constant current, has good linearity for neutron dosage. Also it was found that the newton dosage can be measured by the pin diode neutron dosimeter with constant current power.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제36권2호
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• pp.165-173
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• 2013

본 연구는 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 양성자 빔을 피사체에 조사했을 때 발생되는 양성자, 즉발감마선 그리고 양성자 유발 중성자의 3차원적 공간분포를 polymer gel 선량계를 통해 구하고, 이를 물 팬텀에서 조사한 결과와 비교하여 3차원적 선량 분포의 정확성에 대해 알아보고자 한다. 본 연구에서 사용 된 polymer gel 선량계는 Gelatin, Methacrylic acid, Hydroquinone, Tetrakis 그리고 증류수로 이루어진 혼합물로 그 밀도는 $1.04g/cm^3$으로 물의 밀도인 $0.9998g/cm^3$과 유사하다. 본 시뮬레이션에서는 72 MeV, 116 MeV, 140 MeV 의 양성자 빔이 사용되었다. 양성자 빔은 팬텀의 핵과 반응을 하고 양성자 빔으로 인해 여기된 핵이 다시 안정하게 되기 위해 즉발감마선 그리고 양성자 유발 중성자를 방출한다. 양성자와 즉발감마선 그리고 양성자 유발 중성자는 polymer gel 선량계와 물 팬텀에서 각각 검출하였다. 3차원적 선량 분포를 얻기 위한 검출 간격은 2 mm로 하여 선량 분포를 획득하였다. Polymer gel 선량계에서의 양성자의 Bragg-peak를 구해 본 결과 Bragg-peak 지점이 물 팬텀에서의 경우와 유사하게 나타남을 확인 할 수 있었다. 72 MeV, 116 MeV, 그리고 140 MeV의 양성자 빔을 polymer gel 그리고 물 팬텀에 조사했을 때 그 내부에서의 양성자 그리고 즉발감마선의 선량 분포는 polymer gel, 물 팬텀 각각 유사한 선량분포를 가짐을 감마 인덱스 평가로 확인 할 수 있었다. 하지만 양성자 유발 중성자의 경우 물 팬텀에서는 검출이 된 반면 polymer gel 선량계에서는 검출이 되지 않았다. Polymer Gel 선량계는 3차원적 선량 분포를 얻는데 유용한 선량계이지만 양성자 조사 시 그 유발 중성자의 검출에는 한계를 보임을 확인할 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제2권2호
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• pp.129-139
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• 1991

중성자 선원에 의한 되튕긴 양성자의 궤적을 PN-3 검출기를 이용하여 화학적 부식방식으로 검출하는 방법에 대해 논의해 보았다. 또한 PN-3 의 부식 및 검출특성을 부식된 궤적지름과 여러 변수들로 표시하여 보았다. 본 연구를 통해 고체 비적 검출기에 검출된 입자를 분석하기 위해 입자의 전하, 에너지, 질량과 궤적 부식 비율 결정 및 궤적 구조 형성 과정 사이의 관계식에 대한 자세한 정보를 얻을 수 있었다. 또한 하전입자를 보다 정확하게 검출하기 위해 입자의 종류 및 에너지에 대한 부식 조건을 변화시키면서 이에 대응하는 최적의 부식조건을 경험적으로 찾아내었다. 아울러 기대되는 기술 저변 확대 효과로는 고분자플라스틱 검출기를 이용한 저준위 중성자 측정기술의 축적 및 개발을 통해 원자력발전소, 비파괴검사기관 및 의료기관 동 방사선 동위원소 취급기관의 중성자 선량측정계로의 유용한 응용 가능성이 예상된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.351-356
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• 2022

전립선암의 방사선치료 시 사용되는 세기조절방사선치료와 부피적회전방사선치료시 발생하는 광중성자선량을 측정하여, 암 발생률을 평가하며 기초자료를 제공하고자 하였다. Rando phantom에 중성자 측정용 광자극발광선량계를 복부와 갑상선에 위치시킨 상태에서 발생하는 광중성자선량을 측정하였다. 연구결과 세기조절방사선치료(7 portal)가 부피적회전방사선치료보다 복부와 갑상선 위치에서 모두 높게 측정되었다. ICRP 103의 명목위험계수를 이용하여 암 발생확률을 평가하였을 때, 세기조절방사선치료시 대장과 갑상선의 피폭으로 인한 암발생확률은 1,000명 당 9.9명 이었으며, 부피적회전방사선치료시는 1,000명 당 3.5명이었다. ALARA(As low as reasonably archievable)원칙에 의거하여 방사선치료계획 수립에 있어서 정상장기들의 피폭선량의 최소화를 위한 가이드라인이 되리라 사료된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제22권1호
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• pp.29-33
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• 1997

중성자교정실내에서 $D_2O$ 감속 $^{252}Cf$중성자선원을 사용하여 계측기를 교정할 때는 그 계측기에 대한 교정실산란보정 인자를 미리 결정하여야 한다. 이러한 교정실산란보정인자는 계측기의 종류, 교정거리, 교정실형태에 따라 다르게 결정된다. 본 연구에서는 한국원자력연구소에서 운영하는 2차 표준중성자교정실에서 한가지의 열형광선량계와 2가지의 구형검출기에 대한 교정실산란보정인자를 실험적으로 결정하였고 본소의 2차 표준중성자교정실조건에 의하여 이론적으로 예측한 값과 비교하였다. 비교한 결과 실험하여 얻어진 상기의 3가지 계측기에 대한 교정실산란보정인자가 이론적으로 예측한 결과와 최대 약 10% 이내에서 일치하였다.