• 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.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권11호
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• pp.4039-4047
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• 2023

This contribution describes the application of HPGe detector for the airborne quantitative analysis. The hardware of the airborne HPGe system was designed from the commercial components with only exception of the newly designed AirHPGeSpec special software to control, measure and process the data. The system was calibrated for the local air kerma rates measured on helicopter board and its conversion to the air kerma rates at 1 m above the ground was proposed. Two examples of the air kerma rates measured over the former uranium mining areas are presented and compared with the results of other airborne system on the board. This airborne HPGe system could be also used for measuring the surface activities in a radiation event. The nuclides of ¹³¹I, ¹³²Te - ¹³²I, ¹³³I, ¹³⁴I, ¹³⁵I, ¹³⁷Cs, ¹³⁴Cs, ⁸⁸Rb and ¹⁰³Ru were selected from possible nuclear power plant emergency scenarios. The Monte Carlo simulation was used to calculate HPGe detector efficiencies for the flight altitudes from 25 to 300 m for the energies from 300 keV to 3 MeV of the nuclides in question. Also, the detection limits according to the Currie method as well as ISO 11929-2010 for selected nuclides are presented.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제17권2호
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• pp.123-128
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• 2000

본 연구에서 인체공학적으로 개선된 새로운 2-채널 고선량을 근접치료용 적용구(Shin's Applicator)를 개발하였으며, 기존의 단일 선원 근접치료 적용구와 비교하여 질벽에 더 균등한 방사선치료가 가능하고 방광과 직장선량이 적어 근접치료 후 발생할 수 있는 부작용이 감소될 가능성을 확인하였다. 임상적으로 Shin's Applicator는 자궁 경부암이나 자궁 체부암의 수술 후 국소재발이나, 절강에 발생한 다발설 악성종양을 효과적으로 치료하는 데 유용하게 사용될 수 있을 뿐 만 아니라, 방사선 치료 후 흔히 나타나는 질강의 협착을 예방할 수 있는 질 확장기(vaginal dilator)로도 사용 가능하였다. 이상의 결과에서 Shin's Applicator는 부인과 종양환자들의 방사선치료 뿐만 아니라 치료 후 삶의 질의 개선에도 크게 기여할 것으로 생각되었다.

• 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.

• 한국방사선학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.151-157
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• 2012

간담도암의 일차적 치료법은 수술적 제거이나, 초기 병기로 수술을 하여도 재발이 흔하며, 재발 후에는 근치적 목적이 아닌 주로 증상 완화 목적의 치료를 하고 있다. 이에 본 연구에서는 재발한 환자에서 자체 도입한 특수 관을 이용한 근치적 목적의 high-dose-rate intraluminal brachytherapy의 치료법과 치료 set-up 재현성 유지에 대하여 고찰하고 자 한다. 본 연구는 간담도암으로 수술 후, 6개월 간격으로 복부 자기 공명 영상을 이용한 추적 검사를 시행하여, 수술문합 부위의 재발이 확인된 임상 병기 rcT1N0M0인 환자를 대상으로 하였다. 근접 치료를 위하여 경피적 담도 배액관을 치료 전용관인 Arrow Sheath로 교체 후, intraluminal catheter를 삽입하여, 일회 치료당 3 Gy 씩 총 30 Gy 근접치료를 시행하였다. 협착 된 담도의 distal and proximal 그리고 central axis point로부터 1 cm 떨어진 지점을 선량표준화였으며, 5회에 걸쳐 치료 전 dummy seed 삽입 후, 치료 표적 용적 근위부와 말단부의 기준점에서 흉추 사이의 거리를 측정하여 set-up 재현성을 평가하였다. 매주 치료 전 근위부와 말단부위 치료 표적 용적 기준점에서 흉추 사이의 거리를 5회 측정한 값과 simulation image에서 측정된 거리를 비교한 결과 평균값과 표준편차가 오차율 5% 이내로 유의한 수준으로 측정되어 매회 치료시 재현성이 유지 되었다, 본 연구 환자의 추적 검사 상 1년 이상 무병 생존하고 있으며, 심각한 부작용 또한 관찰되지 않았다. 따라서, 수술이 불가능한 재발한 간담도암 환자에서 본원에서 자체 도입한 관으로 시행한 근접치료는 주변 인접 장기의 심각한 부작용 발생 없이, 매 회 치료 시 재현성이 유의한 수준으로 유지 되는 것으로 평가되었다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.43-49
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• 2022

The purpose of this study is to evaluate the radiation effect on damage when the external shield of the spent nuclear fuel transport cask is damaged due to impact as the cause of an unexpected accident. The neutron and gamma-ray intensities and spectra are calculated using the ORIGEN-Arp module in the SCALE 6.2.4 code package⁽¹⁾ and then using MCNP6.2⁽²⁾ code calculate the dose rate. In order to evaluate the radiation dose according to the size of damage caused by external impact, various sized holes of 0.3~13.7% are assumed in the outer shield of the cask to evaluate the sensitivity to the dose. In the case of radiation source leakage, damage to the nuclear fuel assembly is assumed to be up to 6% based on overseas test cases. When only the outer shield is damaged, the maximum surface dose is calculated as 3.12E+03 mSv/hr. However, if the radiation source is leaked due to damage to the nuclear fuel assembly, it becomes 7.00E+05 mSv/hr which is about 200 times greater than the former case.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제10권2호
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• pp.155-159
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• 1985

무한균질공기(無限均質空氣)에 방사성물질(放射性物質)이 균일(均一)하게 분포(分布)된 방사성운(放射性雲)에서 피폭선량(被曝線量)은 일반적(一般的)으로 단일(單一)에너지 점등방선원(點等方線源)커넬 방법(方法)에 의하여 계산(計算)하고 있다. 이 방법(方法)의 가장 큰 제한성(制限性)은 인체표면(人體表面)에서만의 선량(線量)을 개산(槪算)한다는 사실(事實)이다. 이와같은제한성(制限性)을 제거(除去)하기 위하여, 이 보고서(報告書)는 감마선방출대형방사성운(線放出大型放射性雲) 속에서 방사선량계산(放射線量計算)에 인체표면(人體表面)에 입사(入射)되는 산난광자(散亂光子)스펙트럼을 고려(考慮)한 다른 접근방법(接近方法)을 도입(導入)하였으며, 그 결과(結果)는 다른 연구자(硏究者)들의 결과(結果)와 잘 일치(一致)하였다. 여기에서 얻은 결과(結果)는 현재(現在) 연구(硏究)가 진행중(進行中)인 무한(無限) 또는 반무한균질공기방사선운(半無限均質空氣放射線雲)에서 MIRD팬텀내 흡수선량분포결정(吸收線量分布決定)의 입력자료(入力資料로서 이용(利用)될 것이다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제36권3호
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• pp.148-153
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• 2011

국제원자력기구(IAEA)에서 주관하는 국제비교프로그램 EMRAS-2(Environmental Modelling for RAdiation Safety, Phase 2) 내 도시오염평가분과에서 설계한 가상 방사능오염 시나리오에 대해 국내모델 METRO-K를 사용하여 도시환경을 구성하는 오염표면의 선량률에 대한 중요도를 분석하였다. 선량률에 대한 오염표면의 기여는 평가위치와 사건 발생 후 시간에 따라 뚜렷이 다른 차이를 나타냈다. 또한 사건이 발생한 당시 강우의 유무와 강우의 강도에 따라서도 오염표면의 기여는 뚜렷한 차이를 나타냈다. 결과적으로 만일 원자력발전소의 사고나 방사능분산장치의 폭발 등과 같은 불의의 사건이 발생하여 도시지역을 오염시킬 경우 방사능피폭에 따른 인체 위해 뿐 아니라 경제적 사회적 영향을 최소화하기 위해서는 해당 환경을 구성하고 있는 표면의 특성을 고려하여 적절한 대응행위를 선택하는 것이 중요하다는 사실을 알 수 있었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제7권1호
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• pp.1-10
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• 1982

표준한국인(標準韓國人)의 체위(體位)와 내(內).외부(外部) 피폭선량(被曝線量)을 추정(推定)하기 위하여 한국인(韓國人)의 신장(身長), 체중(體重), 체표면적(體表面積)을 포함(包含)한 체위(體位)와 음식물섭취량(飮食物攝取量) 방사능물질섭취량(放射能物質攝取量) 그리고 환경방사능(環境放射能)에 의한 피폭선량(被曝線量)을 조사분석(調査分析)하여 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1) 표준한국인(標準韓國人)의 년령군(年齡群)은 남녀(男女) 모두 $20{\sim}30$세(歲)이며 남자(男子)에 있어서의 신장(身長)은 167cm, 체중(體重)은 61kg, 체표면적(體表面積)은 $1.67m^2$다. 그리고 여자(女子)에 있어서의 신장(身長)은 155cm, 체중(體重)은 51kg, 체표면적(體表面積)은 $1.51m^2$이다. 2) 한국인(韓國人) 성인(成人)은 1인(人) 1일(日) 812.8g(식물성((植物性) 669.6g, 동물성(動物性) 143.2g)의 음식물(飮食物)을 섭취(攝取)한다. 3) 한국인(韓國人) 성인(成人)은 음식물(飮食物)을 통(通)하여 1인(人) 1일(日) 약(約) 1,200pCi(${\beta}$-선(線))의 방사능물질(放射能物質)을 섭취(攝取)한다. 4) 한국인(韓國人) 성인(成人)은 년간(年間) 127mrem의 외부피폭(外部被曝)과, 8mrem의 내부피폭(內部被曝)으로 약(約) 135mrem의 환경방방선(環境放放線)에 피폭(被曝)되는 것으로 추산(推算)되나 이 선량치(線量値)는 앞으로 더 많은 자료(資料)가 보완(補完)됨에 따라 수정(修正)된다고 본다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제49권7호
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• pp.1563-1570
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• 2017

In order to perform dry interim storage and transportation of the spent-fuel assemblies of the Bushehr Nuclear Power Plant, dual-purpose casks can be utilized. The effectiveness of different neutron-shield materials for the dual-purpose cask was analyzed through a set of calculations carried out using the Monte Carlo N-Particle (MCNP) code. The dose rate for the dual-purpose cask utilizing the recently developed materials of $epoxy/clay/B_4C$ and $epoxy/clay/B_4C/carbon$ fiber was less than the allowable radiation level of 2 mSv/h at any point and 0.1 mSv/h at 2 m from the external surface of the cask. By utilization of $epoxy/clay/B_4C$ instead of an ethylene glycol/water mixture, the dose rates on the side surface of the cask due to neutron sources and consequent secondary gamma rays will be reduced by 17.5% and 10%, respectively. The overall dose rate in this case will be reduced by 11%.