Aljawhara H. Almuqrin;M.I. Sayyed;Ashok Kumar;U. Rilwan
Nuclear Engineering and Technology
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제56권7호
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pp.2842-2849
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2024
The amorphous glasses containing PbO, ZnO, MgO, and B2O3 have been fabricated using the melt quenching technique. The structural properties have been analysed using the Fourier-transform infrared (FTIR) and Raman spectroscopy. Derivative of Absorption Spectra Fitting (DASF) method have been used to estimate the band gap energy from the UV-Vis absorption data which decreases from 3.02 eV to 2.66 eV with increasing the concentration of the PbO.The four glass samples 0.284 and 0.826 MeV showed unique variations in terms of gamma attenuation ability. LZMB4 glass sample proved to be the mist effective in terms of shielding of gamma radiation as it requires little distance compared to LZMB3, LZMB2 and LZMB1 to attenuate. RPE revealed a raise with increase in the thickness of the material and reduces as the energy raises. TF is superior in LZMB1 compared to LZMB2, LZMB3 and LZMB4, confirming that, LZMB4 will attenuate better. The ZEff of the materials was seen falling as the energy increases, confirming that the linear attenuation coefficient of the glass materials decreases when the energy is increased. The results confirmed that, glass material LZMB4 is the best option especially for gamma radiation shielding applications compared to LZMB3, followed by LZMB2, then LZMB1.
노심 및 원자로의 구조 및 구성 물질이 확정되어 있지 않은 개발단계의 신형원자로의 압력용기에 대한 $R-{\theta}$좌표에서 차폐해석을 수행하려면, 매번 선원항에 대한 모델작업을 하는데 많은 노력과 시간이 소요된다. 따라서 $R-\theta$좌표에 의한 반경방향의 원자로 압력용기에 대한 차폐해석에 있어서 노심의 기하학적 구조에 영향을 받지 않고 해석할 수 있는 체계를 개발하였다. 개발된 해석체계를 이용하여 육방형 노심배열을 갖는 일체형 원자로의 압력용기에 대한 차폐해석을 수행하여, 그 결과를 MCNP 해석결과와 비교 분석하였다. 분석결과 개발된 해석체계가 좀 더 보수적인 결과를 나타내었으며 이는 차폐해석측면에서 타당하다. 또한 이 해석체계를 개발함으로써 그 동안 수작업으로 작성하였던 노심내부에 대한 모델에 대한 오차를 줄일 수 있으며 이에 소요되는 시간 및 노력을 줄일 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구는 고에너지의 베타선을 방출하는 Y-90 미세구의 경동맥방사선색전술 시 발생되는 제동복사선에 의한 불필요한 외부피폭을 줄이고자 텅스텐 차폐체를 개발하였다. 본 연구에서는 다양한 용량(1 GBq, 2 GBq, 4 GBq)의 $SIR-Spheres^{(R)}$ Y-90 미세구를 사용하여, 텅스텐 차폐체 표면으로부터 10 cm, 50 cm, 100 cm인 곳에서 GM tube식 디지털 서베이미터로 선량률을 측정하였다. 텅스텐 차폐체 표면 10 cm 위치에서 차폐율을 분석한 결과 4 GBq의 $SIR-Spheres^{(R)}$ Y-90 미세구의 경우 90.9%, 2 GBq의 경우 88.9%, 1 GBq의 경우 88.8%의 차폐율을 보였고, 표면 50 cm 위치에서 차폐율은 4 GBq의 $SIR-Spheres^{(R)}$ Y-90 미세구의 경우 89.2%, 2 GBq의 경우 87.5%, 1GBq의 경우 86.3%로 나타났다. 텅스텐 차폐체 표면 100 cm 위치에서 텅스텐 차폐체는 평균 75.1%의 차폐율을 보이는 것으로 확인할 수 있었다. 높은 용량이 함유된 $SIR-Spheres^{(R)}$ Y-90 미세구의 경동맥방사선색전술시 방사선 작업종사자와 선원간의 거리가 짧고, 작업시간이 길기 때문에 제동복사선에 의한 피폭에 노출될 수 있다. 본 연구를 통해 개발된 텅스텐 차폐체는 향후 임상에서 경동맥방사선색전술 시 제동복사선에 의한 외부피폭을 줄이는데 활용될 수 있을 것이라 기대 된다.
This paper analyses current densities induced inside human body of lineman for 765kV transmission line when he wears a protective cloth or not. Applying the boundary element method, we calculate current densities induced in organs inside a worker in case he was located at 15[cm], 30[cm], 50[cm], and 100[cm] far from a prefabricated jumper. As results of study, we find a maximum current density induced in all organs may be higher than $10[mA/m^2]$ if he does not wear protective clothes. We also know high permeability materials can lower current density more than high conductivity materials.
Power cable of an AC arc welder can surround a body of worker at the moment of welding. Applying the boundary element method, we calculated current densities induced in organs inside a worker in case he weared a multi-layer shielding cloth. We know these were lowest when high permeability materials such as silicon and permalloy were applied to the interior of a suit and high conductivity materials such as copper were to the exterior.
Electroless plating process as a solution deposition method is a viable means of preparing conductive metal films on non-conducting substrates through chemical reactions. In the present study, the preparation and properties of electroless Ni-plating on flexible silicone rubber are described. The process has been performed using a conventional Ni(P) chemical bath. Additives and complexing agents such as ammonium chloride and glycine were added and the reaction pH was controlled by NaOH aqueous solution. Ni deposition rate and crystallinity have been found to vary with pH and temperature of the plating bath. It was shown that Ni-films having the high crystallinity, enhanced adhesion and optimum electric conductivity were formed uniformly on silicone rubber substrates under pH 7 at $70^{\circ}C$. The conductive Ni-plated silicone rubber showed a high electromagnetic interference shielding effect in the 400 MHz-1 GHz range.
현재 의료분야에서는 방사선 차폐체로서 납(Pb)이 널리 쓰이고 있다. 하지만 납은 무게가 매우 무거워 납치마 등의 방호복은 장시간 착용이 어려우며, 인체에 치명적인 납 중독의 위험이 상시 가지고 있다는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 납을 대체 할 수 있는 물질에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 현재 납의 대체물질로써 대표적인 바륨(Ba)과 요오드(I) 등은 우수한 차폐능을 가지고 있지만, 30keV 근처의 에너지 영역에서 특성 X선을 방출하는 특성을 가지고 있다. 환자나 방사선 종사자의 경우 차폐체를 인체에 접촉하고 있는 경우가 많으므로 차폐체에서 발생되는 특성 X선이 인체에 직접 조사되어 방사선 피폭을 증가시킬 위험이 매우 높다. 본 연구에서는 바륨(Ba)과 요오드(I)등에서 발생되는 특성 X선을 제거하기에 적절한 이중구조 차폐체를 방사선 수송코드 중 하나인 FLUKA 수송코드를 개발하여 선행연구로서 진행된 MCNPX 시뮬레이션과 비교 분석하여 이중구조 차폐체의 차폐율에 대한 신뢰성을 검증하고자 하였다. MCNPX와 FLUKA를 이용하여 황산바륨($BaSO_4$)과 산화비스무스($Bi_2O_3$)로 이루어진 다양한 두께조합의 이중구조 차폐체를 설계하였으며, IEC61331-1에 제시된 모식도를 기하학적으로 동일하게 시뮬레이션 상에 구현하였다. 또한, 120 kVp의 연속 X선 스펙트럼에 대한 차폐체의 투과스펙트럼과 흡수선량을 납과 비교 평가하였다. 평가결과, $0.3mm-BaSO_4/0.3mm-Bi_2O_3$ 와 $0.1mm-BaSO_4/0.5mm-Bi_2O_3$ 구조에서는 33 keV와 37 keV의 특성 X선을 모두 흡수하였으며, 90 keV 이상의 고에너지 X선에 대해서도 납과 거의 유사한 차폐효율을 보였다. 또한, FLUKA의 수송코드는 33 keV 이하에서는 cut-off 가 발생하여 저에너지 X선 광자에 대한 전산모사에 제약이 있지만, 40 keV 이상의 고에너지 영역에서 MCNPX와의 상대오차가 6 % 이내로 신뢰성이 매우 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.
The effects of heat input(1.4~3.2kJ/mm), shielding gas(Ar80%+$CO_2$20%) and postweld heat treatment(PWHT, $600^{\circ}C$, 40hr.) on the TMCP HSB600 steel weldments made by GMAW process were investigated. The tensile strength and CVN impact energy of as-welded specimens decreased with increasing heat input. The fine-grained acicular ferrite was mainly formed in the low heat input while polygonal and side plate ferrites were dominated in the high inputs. High performance steel for bridges requires higher performance in tensile and yield strength, toughness, weldability, etc. Thus, the purpose of the experiment is to study HSB 600 in GMAW.
Interventional radiology is performed under real-time fluoroscopy, and patients are exposed to a wide range of exposures for a long period of time depending on the examination and procedure. However, studies on radiation protection for patients during an intervention are insufficient. This study aims to evaluate the doses exposed during the intervention and the applicability of 3D printing materials. The organ dose for each intervention site was evaluated using a monte carlo simulatio. Also, the dose reduction effect of the critical organs was calculated when using a shielding device using 3D printing materials. As a result, the organ dose distribution for each intervention site showed a lower dose distribution for organs located far from the x-ray tube. It was analyzed that the influence of scattered rays was higher in the superficial organs of the back of the human body where x-rays were incident. The dose reduction effect on the critical organ using the 3D printing shield showed the highest testis among the gonads, and in the case of other organs, the dose reduction effect gradually decreased in the order of the eye, thyroid, breast, and ovary. Accordingly, it is judged that the 3D printed shield will be sufficiently usable as a shielding device for the radiation protection of critical organs.
The present status of the thennomechanica1 evaluation of functionally gradient materials(FGMs) for space plane application was reviewed, in which research activities and the cooperation of the national project team organized to study FGM science were demonstrated. The project team was divided into three working groups; de singing, processing and evaluation, each of which had their own tasks in the project cooperation. The testings details of the various thennomechanical tests for the FGM samples fabricated by the processing groups were described, along with their corresponding heating conditions of the real environments in the space plane application. For small-sized samples, laser beam heating test and burner heating test were well applied to study the heat shielding and heat resisting properties. Arc-heated wind tunnel test and high temperature!high velocity gas flow test were used for large-sized panel assemblies having cooling structures. The criteria for the evaluation of the heat shielding and heat resisting properties of the FGMs, as well as a crack activation mechanism in their differential temperature heating, were proposed on the basis of the observation in the burner heating test.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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