방사선

[Physics] Interaction : 방사선과 물질의 상호작용.

방사선에 대해 인체 구성물질의 상호작용은 간단히 생각하면 물(water)과의 상호작용과 매우 유사함 (특히, soft tissue의 경우.) 다음 표는 대표적인 상호작용들이 방사선의 에너지에 따라 물(water)에서 어떤 비율로 일어나는지를 보여줌. (어떤 상호작용으로 입사한 방사선의 에너지가 전달되는지를 보여주는 것으로 어떤 상호작용이 많이 발생하는지를 애기하는 것과 같음. $h\nu$ : 에너지 % Energy transfered (keV, MeV) Photoelectric effect Compton scattering Pair production 10 keV 99.9 0.1 0.0 30 93.2 6.8 0.0 50 62.8 37.2 0.0 100 10.4 89.6 0.0 200 1.0 99.0 0...

[Physics] Interaction : Pair Production

1.022MeV 이상의 incident photon(사실상 주로 γ-ray)에서만 나타나는 interaction(상호작용). electron(전자)와 positron(양전자)를 생성(←때문에 pair production으로 불림)함. 이 중 positron은 초기 가지고 있던 kinetic E를 다 잃게되면 반물질이기 때문에 주변 electron(전자)와 결합하여 annihilation이 일어남. annihilation이 일어나면, 관여한 positron과 electron이 소멸하고 각각의 질량에 해당하는 에너지인 511keV의 energy를 가진 annihilation photon 두 개가 서로에 대해 대략 180도 방향으로 방출됨 (운동량 보존법칙에 의해 180도 이루어짐). At rest (←운동E..

[Physics] Interaction : Compton Scattering (Compton Effect)

Compton Scattering의 경우, Klein-Nishina 공식에 따라 산란된 photon(X-ray or γ-ray)과 recoil electron(or scattered electron)가 나옴. 아래 그림에서 D에 해당. Klein-Nishina 공식은 다음과 같음. $$E_\text{photon}^\text{scattered}=E_s=h\nu^\prime=\dfrac{h\nu}{1+\dfrac{h\nu(1-\cos{\theta})}{m_ec^2}}$$ $$E_{e^-}=E_\text{recoiled electron}=h\nu\dfrac{\dfrac{h\nu}{m_ec^2}(1-\cos\theta)}{1+\dfrac{h\nu}{m_ec^2}(1-\cos{\theta})}$$ where $h..

[Physics] Interaction : Photo-electric Effect (광전효과)

Photoelectric effect(광전효과)의 경우, Photoelectron 더보기 X-ray 혹은 γ선의 photon이 가진 모든 energy를 소모하여, 전자궤도(주로 핵에 가까운 K-shell)돌던 전자를 photoelectron으로 만듦(=해당 전자를 궤도에서 탈출시킴) : 이때 photoelectron이 갖는 최대 운동 E는 X-ray 혹은 γ선의 photon이 가졌던 에너지에서 전자결합에너지를 뺀 값이 됨. Characteristic X-ray or Auger electron 더보기 phtoelectron 발생은 원자의 낮은 준위(=안쪽 전자궤도, 주로 K-shell)에 빈 자리(정공, hole)를 남기기 때문에 높은 준위(바깥쪽 전자궤도)의 전자가 해당 빈 자리를 채우게 되는 과정이 추..

운반및 포장

운반신고 발전용 원자로설치자·발전용 원자로운영자·연구용 원자로등설치자·핵연료주기사업자·핵연료물질사용자·핵원료물질사용자·허가사용자·신고사용자·업무대행자 및 폐기시설등건설·운영자(이하 "원자력관계사업자"라 한다)가 교육과학기술부령이 정하는 수량의 방사성물질등을 당해 사업소외의 장소나 외국으로부터 국내의 당해 사업소로 운반하고자 할 때에는 대통령령이 정하는 바에 의하여 교육과학기술부장관에게 신고해야 함. [참고: 원자력법 제86조] 시기 [참고: 원자력법 시행령 제90조, 제 235조] 원자력관계사업자 : 운반할 때마다 (운반개시 5일전) RI등의 생산·이동사용 또는 판매 허가 받은 이는 정하는 기간(1년)을 단위로 하여 신고서 제출가능 교육과학기술부령이 정하는 수량의 방사성물질등 [참고: 원자력법 시행령 제..

방사선 관련 단위 (물질과 상호작용)

선형감쇠계수 (Linear attenuation coefficient) 광자가 단위 길이당 물질과 상호 작용하여 숫자의 감소가 일어날 확률. 실제로 PET에서의 Attenuation Correction (AC)을 위해 사용되는 것으로, PET의 주요 보정인자 중 하나임. 물, 또는 Soft-tissue에서 0.096이 주로 사용되나, 뇌에서 tissue는 0.0994 정도로 보다 높다(단위 : $cm^{-1}$) 광자의 2차 반응을 무시한 이상적인 광자빔이 입사시 성립. (이를 narrow beam이라고 함.) $$\begin{aligned}\mu &= \mu_\text{photo-electric} +\mu_\text{compton-scattering} +\mu_\text{pair-production}\..