소소하지만 확실한 행복

서언 핵반응 -원자핵이 다른 입자와의 상호작용에 의해 변환하는 것을 말한다. -핵분열과 핵융합도 넓은 의미에서 핵반응에 속한다. 핵반응 단면적 1. 핵반응 단면적 -1개의 입사입자가 단위면적의 통로상에 있는 1개의 원자핵과 핵반응을 일으킬 확률을 말한다. (매초 1m²당 1[개/m²s]입자가 입사하여 그 통로상에 있는 1개의 원자핵과 매초마다 핵반응을 일으킬 확률은 P/N[m²]가 된다. 동위체 단면적 -핵반응 단면적은 단일 핵종에 대해 사용되는 것으로써 동위체 단면적이라고 한다. 원자 단면적 - 안전한 동위체를 두 종 이상 소유하는 원소의 단면적을 원자 단면적이라고 한다. 2. 총 핵반응 단면적 -핵반응은 크게 탄선산란, 비탄성산란 및 핵변환 으로 나눌 수 있으므로 각각의 핵반응의 단면적을 합하면 총 ..

서언 입자가속기 전하를 띤 입자들을 인위적으로 가속시키는 장치 -대부분 양성자와 전자 그리고 반입자이며 중양자, 알파입자 그리고 무거운 이온 등을 가속시킨다. 입자 가속기의 필요성과 연구 배경 -1920년대 이전의 핵물리학과 입자물리학에서는 입자빔의 발생원으로써 자연적으로 존재하는 방사성 동위원소의 알파 입자나 우주선을 이용하였다. -알파 입자의 발생 에너지는 ~10MeV의 한계가 있고 우주선은 위치나 발생 빈도를 예측하기 어렵다. (둘다 핵물리학과 입자물리학의 체계적인 연구에 부적절하며 입자 가속기에 대한 연구가 1930년 초부터 시작되었다.) 초기 입자 가속기 -1930년 Blusch와 Lange는 임자를 가속시기기 위한 전위차를 얻기 위해 번개를 이용하였으나, electrocuted - 중단 -19..

방사능 물질 방사능 물질의 발견 역사 1. 1896년 베크렐 -여러 가지 발광 화학약품을 빛에 노출 시킨 후 흑색 종이에 감싸서 사진 건판과 함께 놓았을 때 X선의 작용과 같은 현상이 있는지를 연구하였다. (이 중에서 우라늄 화합물을 사용했을때만 필름이 감광되었다.) -우라늄 화합물을 빛에 노출시키지 않았을 때에도 감광되었다. -그 후 베크렐은 특별한 장치가 필요한 X선과는 달리 우라늄 원소 자체에서부터 오랜 시간 동안 자발적으로 일정한 강도로 방췰되는 것을 발견하고 베크렐선이라 명명하여 X선과 구별하엿다. 2. 1895년 퀴리 -우라늄 광석을 처리하여 우라늄과 화학적으로 다르며 감광작용이나 형광작요이 훨씬 강한 폴로늄과 라듐을 발견 (1898년 이들 물질이 가진 성질을 최초로 방사능이라 불렀으며 방사능..

서언 X선의 발견 1895년 독일의 물리학자 뢴트겐에 의해 발견 -유극선 연구중 유극선관 근처에 있떤 형광체가 빛을 내는 것을 발견 이것은 어떤 보이지 않는 방사선이 일으키는 현상이라 생각했다. -이를 미지의 방사선이라는 의미로 X선이라 하였다. X선의 성질 -전자기파의 일종이다. -횡파이다. -질량이 없다. -전하량이 없다. -전기장 및 자기장 내에서 편향되지 않고 직진한다. -전리 방사선이다. -진공 속에서의 속도는 광속과 같다. -광자라는 입자로 보기도 한다. X선의 이용분야 -진단 및 치료 : 모든 장기 검사 및 암치료 -치과용 : 치아 기공 검사 및 배열 검사 -식품 보관 처리 -비파괴 검사(건물) -무기 검사(공항) -X선 회절을 이용한 물질 구조 분석 X선의 발생원리 -고에너지를 가진 고속 ..

서언 에너지 일을 할 수 있는 능력 -힘과 힘이 작용하는 거리에 의해 나타나는 효과를 설명하기 위해 과학에서는 힘과 힘의 작용거리를 곱한 값을 일 이라고 한다. 에너지원 -에너지를 만들어 낼 수 있는 대상물 에너지의 형태 -열에너지, 빛에너지, 기계에너지, 전기에너지, 화학에너지, 헥에너지 에너지의 종류 -운동에너지, 위치에너지 운동에너지 운동에너지 -물체가 이동할 때 물체가 갖는 에너지를 운동에너지 라고 한다. (이 때 물체의 질량을m, 속도를v 라고 하면 운동에너지는 Ek는 상대론적 효과를 고려한 입자의 운동에너지 -전자와 같이 가벼운 입자는 비교적 낮은 에너지를 가하더라도 광속에 가까운 속도를 갖게 되므로 상대론적 효과가 나타난다. (상대론적 효과를 고려한 입자의 운동에너지는 Ek는 다음과 같이 주..

서언 분자, 원자, 전자 등으로 구성된 미시적 세계에서는 입자나 파동은 별개로 존재하지 않는다. 전자기파는 전하와 질량을 가지고 있지 않지만 역학법칙에 따라 움직이므로 전자기파를 입자로 취급하기도 한다. 전자기파를 파동으로 간주하기도 하지만 입자들의 연속적인 흐름처럼 생각하지 않으면 안된다. 전자기파나 입자의 이중성(Duality of Radiation) -빛, 전자기파, 전자기방사선 등과 같은 파동(wave)을 경우에 따라 파동으로 해석 (파동과 관련된 양은 파장, 진동수로 표현) -전자,양성자 등과 같은 입자(particla)가 이동할때 경우에 따라 입자로 해석 (입자와 관계된 식은 에너지 E=hv, 운동량 P= hv/c 로 표현) 전자기 방사선의 파동성 1820년 에르스텟의 전자기 현상 발견 -전류..

방사선의 정의 방사선이란 원자 또는 원자핵 또는 방사선 발생장치로 부터 방출되는 고에너지의 입자 전자기파 이다. 방사선이란 정자파 또는 입자선 중에서 직접 또는 간접적으로 공기를 전리하는 능력을 갖는 것이다. 방사선의 발생원리 적외선, 가시광선, 자외선, 특성X선 원자 또는 분자가 여상태에 있을때 보다 낮은 에너지 준위를 가진 궤도로 전자가 떨어지면서 파동을 발생시켜 전파핻간다. 원자가 외부에너지를 받으면 궤도 전자의 에너지가 높은, 즉 여기상태가 된다.(불안정해진다.) 받은만큼의 에너지를 전자기파로 방출하면서 에너지가 낮은 상태로 천이된다.(안정해진다.) 알파선, 베타선, 감마선 원자핵이 여기상태에 있을 때 즉 원자핵이 불안정할때 입자선인 알파선 및 베타선을 방출하거나 전자기파인 감마선을 방출하여 보다..

원자모형의 변청과정 1) 달톤의 원자모형 원자는 단단하고 더 이상 쪼갤 수 없는 작은 공과 같다. 2) 톰슨의 원자모형 -1904년 Thomson이 음극선관 실험을 통하여 전자를 발견 -Thomson의 원자모형은 원자는 전체적으로 (+)전하로 가득 차 있으며, (-)전하를 띤 전자가 띄엄띄엄 박혀 있다. 톰슨의 음극선관 실험 유리관 내부를 진공으로 하고 높은 전압을 걸어 주면 (-)극으로 부터 (+) 극으로 빛과 같은 선 즉, 음극선이 방출된다. 톰슨의 음극선관 실험 결과 -음극선의 흐름에 전기장을 걸면 그 진로가 (+)극 쪽으로 휘어짐 (-)입자임이 밝혀진 것이다. -이 음극선은 질량이 극히 작은 (-)입자 즉, 전자의 흐름임이 밝혀졌다. 음극선 -금속 물질 내의 자유 전자(궤도 전자에서 만들어짐)가 ..

방사선이 발생된 이후 방사선치료는 치료 장비의 발전과 더불어 치료기술이 나날이 발전하여 오늘날에 이르렀다. 뿐만아니라 기계공학과 제어공학, 전자공학, 생명공학의 발달과 컴퓨터의 눈부신 발전에 힘입어 과거 불가능하게만 여겨지던 첨단 치료 방법이 가능하게 되었다. 예를 들어 과거에는 종양의 입체적인 형상을 고려하지 않고 2차원적인 단면을 가지고 치료를 시행하였지만 현재는 3차원적 형상을 고려할 뿐만 아니라 환자의 장축을 치료 장비의 회전방향과 수직이 아닌 다른 각도가 되어도 환자의 형상을 컴퓨터가 재구성하고 선량의 분포를 계산하여 치료하는 3차원입체조형치료를 시행한다. 또한 정방형 또는 장방형의 조사야 내에 균등한 방사선이 분포하도록 하여 치료를 시행하던 과거 치료와는 달리 종양의 형상과 주변 정상조직의 피..

외조사치료(EBRT, External Beam Radiation Therapy) 주로 선형가속기를 이용하여 만든 고에너지 X선이나 전자선이 외부에서 피부를 통과해 몸 내부의 종양을 사멸시키는 방법이다. 방사선원이 인체 외부에 존재하기 때문에 외조사치료 또는 원격치료(Teletherapy)라 한다. 1. 한계선 치료기(Grenz-ray therapy unit) X선과 자외선 사이의 grey zone에 있어 grenz ray라 부르게 되었고 그 에너지는 10~15kV정도에서 이용되었다. 고유여과는 0.1mmAl이며 방사창의 유리에는 beryllium으로 도포하여 방서선을 잘 투과하도록 구성되었고 발생된 grenz ray는 피부 2mm에ㅔ서 전 흡수가 이루어지며 이용 가능한 심부선량 깊이는 약 0.5cm로서 ..