[논문]폐기 의료용 선형가속기 Gantry 주요 부분 잔류 방사선량률 평가

김계홍; 곽정원; 박성호; 안승도; 조운갑

폐기 의료용 선형가속기 Gantry 주요 부분 잔류 방사선량률 평가 원문보기

김계홍 (울산의대 서울아산병원 방사선종양학과) , 곽정원 (울산의대 서울아산병원 방사선종양학과) , 박성호 (울산의대 서울아산병원 방사선종양학과) , 안승도 (울산의대 서울아산병원 방사선종양학과) , 조운갑 (원자력안전기술원 방사선연구실)

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문제 정의

본 연구에서는 Varian사의 Clinac 21EX 모델 선형가속기를 폐기를 위해 해체하는 과정에서 구성품을 분리하여 방사선량을 측정하였다. 6, 15MV x-ray와 6, 9, 12, 16, 20 MeV electron beam을 이용했던 해체 선형가속기는 Beam-off 후 약 150일이 경과된 상태였다.
본 연구에서는 본원에서 폐기가 결정된 고에너지선형가속기 각각의 구성품에 대한 잔류 방사선량을 확인하기 위하여 폐기 대상의 선형가속기를 분해하여구성 요소 별로 잔류 방사선량률을 측정하였다.

제안 방법

방사화 된 구성품의 선량률은 VICTOREEN사의 ASM-990 Survey Meter와 Beta-Gamma GM Probe를 이용하여 측정하였다. Target, Filter, Collimator, Bending-Magnet, Tungsten shield, Lead shield, MLC leaf는 다른 구성품과 완전히 분리된 상태에서 측정하였고, Beryllium Window는 Bend Magnet structure와 결합된 상태에서 측정하였다. * 선과 p+*선의 잔류 방사선량률을 측정하기 위하여 Probe의 Stainless steel Shield를 이용하였다.
선정된 구성품은 방사화될 가능성이 있는 Gantry Head 주요 부분인 Target, Filter(그림 1)는 물론 Collimator, Beryllium Window, Bending-Magnet, Tungsten shield, Lead shield, MLC leaf에 대하여 잔류 방사선량률을 측정하였다. 방사화 된 구성품의 선량률은 VICTOREEN사의 ASM-990 Survey Meter와 Beta-Gamma GM Probe를 이용하여 측정하였다. Target, Filter, Collimator, Bending-Magnet, Tungsten shield, Lead shield, MLC leaf는 다른 구성품과 완전히 분리된 상태에서 측정하였고, Beryllium Window는 Bend Magnet structure와 결합된 상태에서 측정하였다.
본 연구에서 폐기된 선형가속기의 잔류 방사선량을 확인하기 Beta-Gamma GM Tube롤 이용하여 Gantry 주요 구성 요소에서의 방사선량률을 측정하였다. 저에너지 x-ray(6MV)와 electron beam(6, 9MeV) Filter에서는 거의 방사화가 되지 않았음을 확인하였으며 그 이외의 구성품은 고에너지 방사선에 의해 잔류방사선이 유의하게 존재하고 있음을 확인하였다.
6, 15MV x-ray와 6, 9, 12, 16, 20 MeV electron beam을 이용했던 해체 선형가속기는 Beam-off 후 약 150일이 경과된 상태였다. 선정된 구성품은 방사화될 가능성이 있는 Gantry Head 주요 부분인 Target, Filter(그림 1)는 물론 Collimator, Beryllium Window, Bending-Magnet, Tungsten shield, Lead shield, MLC leaf에 대하여 잔류 방사선량률을 측정하였다. 방사화 된 구성품의 선량률은 VICTOREEN사의 ASM-990 Survey Meter와 Beta-Gamma GM Probe를 이용하여 측정하였다.

성능/효과

저에너지 x-ray(6MV)와 electron beam(6, 9MeV) Filter에서는 거의 방사화가 되지 않았음을 확인하였으며 그 이외의 구성품은 고에너지 방사선에 의해 잔류방사선이 유의하게 존재하고 있음을 확인하였다.
폐기 선형가속기의 구성 요소 별 잔류 방사선량률은 표 1에서와 같이 15MV x-ray filter, Electron beam filter(12, 16, 20 MeV), Collimator, Beryllium Window, Lead Shield, Tungsten Shield에서는 백그라운드 준위S : 0.01mR/h, 8f 0.02mR/h) 보다 높은 선량율을 보이고 있었다. 특히 고에너지 x-ray 와 직접 반응하는 15MV x-ray Filter와 Beryllium Window는 Beam-off 후 약 150일이 경과 하였음에도 불구하고 7인 경우 각각 0.

후속연구

검토할 필요가 있다고 판단된다. 또한 앞으로 의료용 선형가속기에 대한 잔류 방사성핵종, 방사능에 관한 연구가 필요하겠다고 판단된다.
비록 폐기된 의료용 선형가속기 구성품의 방사선량률 대한 결과만을 얻을 수밖에 없었지만 이 결과만으로도 의료용 선형가속기 해체 시 방출되는 방사성핵종의 반감기, 방사능, 선량율 등을 고려하여 해체 시기 및 방사화 된 구성품의 관리 체계에 대해 적극적으로 검토할 필요가 있다고 판단된다. 또한 앞으로 의료용 선형가속기에 대한 잔류 방사성핵종, 방사능에 관한 연구가 필요하겠다고 판단된다.

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