초록 ▼

1985년 이후 국내에 처음 사이클로트론이 설치된 이후 30년이 지났다. 사이클로트론은 그 자체의 수명이 30년이기 때문에 자체의 수명만 고려하여도 폐기가 시작될 때가 다가왔고 실제로 장소이전 등의 이유로 사이클로트론은 해체를 경험하고 있다. 폐기해야하는 사이클로트론은 장시간의 사용으로 인한 방사화가 이루어진 상태이므로 방사화의 영향을 고려해야 안전한 해체가 가능하다. 국내에서 많이 사용되는 사이클로트론은 주로 FDG생산용 사이클로트론인데, 이 논문에서는 특히 서울아산병원에 설치된 IBA사 CYCLON18/9를 모델로 설정하여 방사

1985년 이후 국내에 처음 사이클로트론이 설치된 이후 30년이 지났다. 사이클로트론은 그 자체의 수명이 30년이기 때문에 자체의 수명만 고려하여도 폐기가 시작될 때가 다가왔고 실제로 장소이전 등의 이유로 사이클로트론은 해체를 경험하고 있다. 폐기해야하는 사이클로트론은 장시간의 사용으로 인한 방사화가 이루어진 상태이므로 방사화의 영향을 고려해야 안전한 해체가 가능하다. 국내에서 많이 사용되는 사이클로트론은 주로 FDG생산용 사이클로트론인데, 이 논문에서는 특히 서울아산병원에 설치된 IBA사 CYCLON18/9를 모델로 설정하여 방사화 양을 평가하고자 하였다. 사이클로트론 해체 시 주변 차폐체인 콘크리트 구조물에 대하여 중성자 포획반응을 고려해야하는 데, 특별히 주요 방사화가 진행되어있던 Target의 방사화 정도를 고려해야한다. Target 주변에서의 중성자 생성이 주변 차폐체인 콘크리트의 방사화를 촉진시키기 때문이다.
사이클로트론의 방사화 예측을 위해 가속기 전용 전산모사 프로그램인 PHITS(Particle and Heavy Ion Transport code System)를 사용하였다. 우선, 프로그램의 Cell, Material, Surface Card로 방사화 Target의 기하학적인 모형을 만들었다. 양성자 source는 Target의 가장 안쪽에 있는 물 바로 앞 3mm에서 pencil beam의 형태로 쏘아지고, 이것이 ¹⁸O(p,n)¹⁸F반응을 모델링하는 것이 된다. Target Phantom안에서 방사화 물질이 생성되는 데 이러한 모델링을 하루, 1주일, 1년, 10년에 대하여 작성하였다. 사이클로트론 작동 중지 후 10년에 대한 장기 모델링에 대한 시뮬레이션을 진행한 결과 다양한 방사성 동위원소들이 생성되었고, 15.8년의 반감기를 가지는 지수함수의 추세로 Activity가 감소하였다. 도출된 자료와 같은 방식으로 시뮬레이션을 시행한다면 사이클로트론의 장기 방사화양에 대해 예측이 가능하고 적절한 해체 시점을 결정할 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract ▼

Considering that a cyclotron's mechanical life is commonly 30 years, decommissioning is expected to begin. During the operation of cyclotron that needed to decommissioning, the concrete walls become slightly radioactive and activation occurred on the target, metallic parts and shielding of the cyclo

Considering that a cyclotron's mechanical life is commonly 30 years, decommissioning is expected to begin. During the operation of cyclotron that needed to decommissioning, the concrete walls become slightly radioactive and activation occurred on the target, metallic parts and shielding of the cyclotron. Therefore it is necessary to consider the influence of radioactivation for safe dismantling practice. But, actually there are no study on the long lived radioactivation of the cyclotron. On this study, I investigated the geometric model and the current condition of operation. Then, modeling to predict the long lived radioactivation of cyclotron was prepared through PHITS(Particle and Heavy Ion Transport code System). So the results of this study can be used as the basic data for the cyclotron decommissioning procedure.

목차 Contents

• 최 종 보 고 서(원자력대학생용) ... 1
• 요 약 ... 2
• 1. 서 론 ... 2
• 2. 본론 ... 3
• 2-1. 사이클로트론의 방사화 ... 3
• 2-2. PHITS ... 3
• 2-3. Input code 작성 ... 3
• 2-4. Output code 분석 ... 3
• 3. 결 론 ... 3
• 참고문헌 ... 3
• 끝페이지 ... 3