[학위논문]방사선치료 시 발생하는 중성자 측정에 관한 연구 : CR-39검출법을 이용한 중성자 측정 (A) study on the measurement of neutrons generated during radiation therapy : measurement of neutrons with the use of the CR-39 detection method원문보기
현재 방사선치료에 사용되는 방사선은 과학이 발전함으로 고에너지 고선량화 되고 있다. 이로 인해 치료에 사용 되는 방사선에 의한 영향을 엄격한 규제와 관리 연구하고 있으나 고에너지 방사선 치료에 사용되는 X선이 다른 물질과 반응 하여 발생하는 중성자와 같은 이차방사선에 의한 영향에 대하여는 규제와 관리 연구가 미흡하다. 암환자 치료를 위한 선형가속기는 전입자인 전자를 가속하여 가속된 전자를 타겟에 충돌시켜 X선(...
현재 방사선치료에 사용되는 방사선은 과학이 발전함으로 고에너지 고선량화 되고 있다. 이로 인해 치료에 사용 되는 방사선에 의한 영향을 엄격한 규제와 관리 연구하고 있으나 고에너지 방사선 치료에 사용되는 X선이 다른 물질과 반응 하여 발생하는 중성자와 같은 이차방사선에 의한 영향에 대하여는 규제와 관리 연구가 미흡하다. 암환자 치료를 위한 선형가속기는 전입자인 전자를 가속하여 가속된 전자를 타겟에 충돌시켜 X선(광자)을 발생시키며, 발생된 X선(광자)에 의하여 암환자를 치료하게 된다. 이때 발생된 X선(광자)은 조사부를 지나면서 여러 가지의 부속 장치들과 충돌한다. 충돌한 X선은 여러 가지 기기의 물질들과 반응을 하여 중성자를 발생 시킨다. 중성자를 측정 할 수 있는 방법에는 여러 가지 방법이 있다. 그러나 본 연구 에서는 방사선치료 조사면에서 중성자 측정이 가능한 CR-39를 이용한 중성자 검출법을 이용하였다. 선형가속기에서 발생되는 X선(광자) 치료 시 발생 되는 중성자의 선량을 CR-39을 이용한 중성자 검출법을 이용하여 측정하고, 임상적 응용으로 고에너지 광자를 이용하여 암 치료에 사용할 때 중성자의 발생이 환자치료 선량과 연관되는 어떤 문제를 발생시키는지를 연구하였다. 실험결과 속중성자의 경우 광자 1Gy 조사 시 평균 0.35mSv, 2Gy 조사 시 평균 0.65mSv, 5Gy 조사 시 평균 1.82mSv, 열중성자의 경우 광자1Gy 조사 시 평균 0.26mSv, 2Gy 조사 시 평균 0.56mSv, 5Gy 조사 시 평균 1.23mSv의 중성자 발생하였다. 또 속중성자와 열중성자 모두 조사선량이 많을수록 발생되는 중성자의 선량이 증가되었다. 그리고 광자선조사야와 조사야 주위 부분의 발생선량의 경우 조사야 내에서 중성자가 더 많이 발생한다는 것을 확인 할 수 있었다. Wedge Filter를 사용하여 중성자의 발생을 측정한 결과 Wedge Filter를 사용했을 때 중성자의 발생이 증가하였다. 고선량을 요구하는 SRS Cone을 사용했을 때에는 기존의 실험결과 보다 더 많은 중성자가 검출되었다. 속중성자의 경우 광자 5Gy 조사 시 평균 2.85mSv, 열중성자의 경우 광자 5Gy 조사 시 평균 1.37mSv의 중성자가 발생하였다. 일반 치료 시 광자 5Gy 조사했을 때 보다 속중성자의 경우 약 1.6배, 열중성자의 경우 약 1.12배 정도의 중성자가 더 발생하였다. 암 환자의 방사선치료 시 중성자와 같은 불필요한 이차방사선이 환자에게 영향을 준다는 사실을 확인 하였다. 현재의 치료기술은 매우 발전하였다. 그럼으로 인하여 하루 한계선량을 증가시킬 경우 중성자의 의한 선량도 그만큼 증가하는 것을 알 수 있었다. 현재 환자에게 주어지는 방사선의 선량은 선형가속기에서 발생하는 중성자의 선량 보상에 대한 계획은 간과되고 있다. 이에 본 연구에서 실험한 결과 암환자의 치료선량 평가 시 중성자와 같은 이차 방사선의 선량평가도 이루어져야 한다. 그리고 이런 선량평가는 방사선 치료계획 시 적극 반영되어야 한다.
현재 방사선치료에 사용되는 방사선은 과학이 발전함으로 고에너지 고선량화 되고 있다. 이로 인해 치료에 사용 되는 방사선에 의한 영향을 엄격한 규제와 관리 연구하고 있으나 고에너지 방사선 치료에 사용되는 X선이 다른 물질과 반응 하여 발생하는 중성자와 같은 이차방사선에 의한 영향에 대하여는 규제와 관리 연구가 미흡하다. 암환자 치료를 위한 선형가속기는 전입자인 전자를 가속하여 가속된 전자를 타겟에 충돌시켜 X선(광자)을 발생시키며, 발생된 X선(광자)에 의하여 암환자를 치료하게 된다. 이때 발생된 X선(광자)은 조사부를 지나면서 여러 가지의 부속 장치들과 충돌한다. 충돌한 X선은 여러 가지 기기의 물질들과 반응을 하여 중성자를 발생 시킨다. 중성자를 측정 할 수 있는 방법에는 여러 가지 방법이 있다. 그러나 본 연구 에서는 방사선치료 조사면에서 중성자 측정이 가능한 CR-39를 이용한 중성자 검출법을 이용하였다. 선형가속기에서 발생되는 X선(광자) 치료 시 발생 되는 중성자의 선량을 CR-39을 이용한 중성자 검출법을 이용하여 측정하고, 임상적 응용으로 고에너지 광자를 이용하여 암 치료에 사용할 때 중성자의 발생이 환자치료 선량과 연관되는 어떤 문제를 발생시키는지를 연구하였다. 실험결과 속중성자의 경우 광자 1Gy 조사 시 평균 0.35mSv, 2Gy 조사 시 평균 0.65mSv, 5Gy 조사 시 평균 1.82mSv, 열중성자의 경우 광자1Gy 조사 시 평균 0.26mSv, 2Gy 조사 시 평균 0.56mSv, 5Gy 조사 시 평균 1.23mSv의 중성자 발생하였다. 또 속중성자와 열중성자 모두 조사선량이 많을수록 발생되는 중성자의 선량이 증가되었다. 그리고 광자선조사야와 조사야 주위 부분의 발생선량의 경우 조사야 내에서 중성자가 더 많이 발생한다는 것을 확인 할 수 있었다. Wedge Filter를 사용하여 중성자의 발생을 측정한 결과 Wedge Filter를 사용했을 때 중성자의 발생이 증가하였다. 고선량을 요구하는 SRS Cone을 사용했을 때에는 기존의 실험결과 보다 더 많은 중성자가 검출되었다. 속중성자의 경우 광자 5Gy 조사 시 평균 2.85mSv, 열중성자의 경우 광자 5Gy 조사 시 평균 1.37mSv의 중성자가 발생하였다. 일반 치료 시 광자 5Gy 조사했을 때 보다 속중성자의 경우 약 1.6배, 열중성자의 경우 약 1.12배 정도의 중성자가 더 발생하였다. 암 환자의 방사선치료 시 중성자와 같은 불필요한 이차방사선이 환자에게 영향을 준다는 사실을 확인 하였다. 현재의 치료기술은 매우 발전하였다. 그럼으로 인하여 하루 한계선량을 증가시킬 경우 중성자의 의한 선량도 그만큼 증가하는 것을 알 수 있었다. 현재 환자에게 주어지는 방사선의 선량은 선형가속기에서 발생하는 중성자의 선량 보상에 대한 계획은 간과되고 있다. 이에 본 연구에서 실험한 결과 암환자의 치료선량 평가 시 중성자와 같은 이차 방사선의 선량평가도 이루어져야 한다. 그리고 이런 선량평가는 방사선 치료계획 시 적극 반영되어야 한다.
It would not be too much to say that the discovery of X-rays by Röntgen in 1895 was the root of radiation therapy for cancer patients. Along with scientific development, the radiation currently used in radiation therapy has become radiation with high energy and used with high radiation doses. Theref...
It would not be too much to say that the discovery of X-rays by Röntgen in 1895 was the root of radiation therapy for cancer patients. Along with scientific development, the radiation currently used in radiation therapy has become radiation with high energy and used with high radiation doses. Therefore, although the influence of radiation used for therapy is subject to strict control and management and research, there has been rather insufficient consideration given to the control, management, and research of the influence of secondary radiation, such as neutrons generated by X rays, used in high energy radiation therapy in reaction with other material. A particle accelerator for cancer patient therapy generates X-rays (photons) by accelerating electrons, which are electronic particles, and having the electron collide with the target, and cancer patients are treated by the X-rays (photons) generated. The X-rays (photons) generated collide with various accessory devices while passing through the target area. As they collide, the X-rays generate neutrons by reacting with diverse materials in the devices. Therefore, this study is to measure the radiation dose of neutrons generated from the particle accelerator during X-ray (photon) treatment with a neutron detection method by using CR-39, and to research how the generation of neutrons may incur problems associated with radiation doses for patient treatment when using high energy photons for cancer treatment as a clinical application. After conducting an experiment, it has been found that 0.35mSv was found on the average when investigating 1Gy photon in case of fast neutron, 0.65mSv was found on the average when investigating 2Gy photon, 1.82mSv was found on the average for the investigation of 5Gy, 0.26mSv was found on the average when investigating 1Gy of photon in case of thermal neutron, 0.56mSv was found on the average when investigating 2Gy of photon, and 1.23mSv was found on the average when investigating 5Gy of photon. Also, it has been shown that the more radiation doses both fast neutron and thermal neutron had, the more the neutron radiation doses occurred. In addition, it has been noted that more neutrons were found within the field size in case of the occurrence doses of radiation in the field size of photo beam and adjacent parts of field size. After measuring the occurrence of neutron by using Wedge Filter, it has been confirmed that the occurrence of neutrons increased when using Wedge Filter. It has been noted that more amount of neutrons were detected than the results of existing experiments when using an SRS Cone requiring high doses of radiation. It has been found that 2.85mSv neutrons were found on the average when investigating 5Gy of photon in case of fast neutron, 1.37mSv neutrons were found on the average when investigating 5Gy photon in case of thermal neutron. During the general treatment, about 1.6 times more neutrons than when investigating 5Gy photon were found in case of fast neutron and about 1.12 time more neutrons than when investigating 5Gy photon were found in case of thermal neutron. It was confirmed that unnecessary secondary radiation such as neutrons during cancer patient radiation therapy affects patients. The current therapy technology is highly developed. Therefore, an increase in the limited radiation dose per day was found to lead to a great increase in the radiation dose by neutrons. The radiation dose of radiation currently given to patients has been neglected in a plan for compensating for the radiation dose of neutrons generated in the particle accelerator. Accordingly, as a result of the test in this study, it is necessary to also evaluate the radiation dose of secondary radiation such as neutron when evaluating the radiation treatment dose for cancer patients. Also, this evaluation of the radiation dose should be reflected actively to the radiation therapy plan. For radiation for skin cancer, it is known that the radiation causes skin inflammation to appear and then skin cancer after a long latent period.
It would not be too much to say that the discovery of X-rays by Röntgen in 1895 was the root of radiation therapy for cancer patients. Along with scientific development, the radiation currently used in radiation therapy has become radiation with high energy and used with high radiation doses. Therefore, although the influence of radiation used for therapy is subject to strict control and management and research, there has been rather insufficient consideration given to the control, management, and research of the influence of secondary radiation, such as neutrons generated by X rays, used in high energy radiation therapy in reaction with other material. A particle accelerator for cancer patient therapy generates X-rays (photons) by accelerating electrons, which are electronic particles, and having the electron collide with the target, and cancer patients are treated by the X-rays (photons) generated. The X-rays (photons) generated collide with various accessory devices while passing through the target area. As they collide, the X-rays generate neutrons by reacting with diverse materials in the devices. Therefore, this study is to measure the radiation dose of neutrons generated from the particle accelerator during X-ray (photon) treatment with a neutron detection method by using CR-39, and to research how the generation of neutrons may incur problems associated with radiation doses for patient treatment when using high energy photons for cancer treatment as a clinical application. After conducting an experiment, it has been found that 0.35mSv was found on the average when investigating 1Gy photon in case of fast neutron, 0.65mSv was found on the average when investigating 2Gy photon, 1.82mSv was found on the average for the investigation of 5Gy, 0.26mSv was found on the average when investigating 1Gy of photon in case of thermal neutron, 0.56mSv was found on the average when investigating 2Gy of photon, and 1.23mSv was found on the average when investigating 5Gy of photon. Also, it has been shown that the more radiation doses both fast neutron and thermal neutron had, the more the neutron radiation doses occurred. In addition, it has been noted that more neutrons were found within the field size in case of the occurrence doses of radiation in the field size of photo beam and adjacent parts of field size. After measuring the occurrence of neutron by using Wedge Filter, it has been confirmed that the occurrence of neutrons increased when using Wedge Filter. It has been noted that more amount of neutrons were detected than the results of existing experiments when using an SRS Cone requiring high doses of radiation. It has been found that 2.85mSv neutrons were found on the average when investigating 5Gy of photon in case of fast neutron, 1.37mSv neutrons were found on the average when investigating 5Gy photon in case of thermal neutron. During the general treatment, about 1.6 times more neutrons than when investigating 5Gy photon were found in case of fast neutron and about 1.12 time more neutrons than when investigating 5Gy photon were found in case of thermal neutron. It was confirmed that unnecessary secondary radiation such as neutrons during cancer patient radiation therapy affects patients. The current therapy technology is highly developed. Therefore, an increase in the limited radiation dose per day was found to lead to a great increase in the radiation dose by neutrons. The radiation dose of radiation currently given to patients has been neglected in a plan for compensating for the radiation dose of neutrons generated in the particle accelerator. Accordingly, as a result of the test in this study, it is necessary to also evaluate the radiation dose of secondary radiation such as neutron when evaluating the radiation treatment dose for cancer patients. Also, this evaluation of the radiation dose should be reflected actively to the radiation therapy plan. For radiation for skin cancer, it is known that the radiation causes skin inflammation to appear and then skin cancer after a long latent period.
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