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전자선 치료시 납 차폐체 대체물질로서의 텅스텐 나노입자의 유용성 평가
김지향(Ji-Hyang Kim),김나경(Na-Kyoung Kim),이규연(Gyu-Yeong Lee),정다빈(Da-Bin Jung),허영철(Yeong-Cheol Heo) 한국방사선학회 2021 한국방사선학회 논문지 Vol.15 No.7
본 연구의 목적은 전자빔 치료에서 산란선을 차폐하는 데 사용되는 납의 단점을 극복하기 위한 대체 재료로 텅스텐 나노입자를 선택하여 고선량에서 발생하는 산란선에 차폐 효과가 있는지 여부를 평가하는 것이다. 선량계의 위치와 조사야의 크기를 일정하게 설정하기 위해 판을 자체 제작하였다. 유리 선량계는 10 × 10 cm2 크기의 조사야의 중앙에서 십자로 1, 2, 4 cm 떨어진 지점에 위치하여 12곳의 지점에 위치시켰다. 10 × 10 cm2 크기의 텅스텐 나노입자 차폐체를 0.4, 0.75, 1 mm의 소재로 두께 0.75 mm에서 최대 두께 4.0 mm의 총 12가지 유형의 차폐가 적용되었다. 선형가속기를 사용해서 6 MeV에서 4회, 12 MeV에서 4회 측정하였고 선량의 세기는 100 MU로 조사하였다. 실험 결과 조사야로부터 1 cm 거리에서 4 mm 차폐판이 가장 높은 차폐 효과를 보였다. 조사야로부터 2 cm 거리에 적용된 1 mm 차폐판이 차폐 효과가 가장 낮았다. 텅스텐 차폐판의 두께가 두꺼워짐에 따라 전자선 차폐 효과는 급격히 증가하였다. 결론적으로 텅스텐 나노 입자는 전자빔 치료에서 납의 대체 재료로 사용이 가능함을 확인하였다. The purpose of this paper is to evaluate whether tungsten nanoparticles have a shielding effect on scattered light generated at high doses as an alternative material to lead used to shield scattered light in electron beam therapy. A plate was manufactured to set the position of the dosimeter and the size of the radiation field to be constant. The glass dosimeter was placed at 12 points, which were 1, 2, and 4 cm apart from the center of the field of 10 × 10 cm2 in the cross direction. A total of 12 types of tungsten nanoparticle shields were developed with a thickness of 0.75 mm to 4.00 mm and a size of 10 × 10 cm2 using 0.4, 0.75, and 1 mm materials. Using a linear accelerator, measurements were made four times at 6 MeV and four times at 12 MeV, and the dose intensity was investigated at 100 MU. The 4 mm shielding plate showed the highest shielding effect at 1 cm from the irradiation field. The 1 mm shielding plate at 2 cm from the irradiation field had the lowest shielding effect. As the thickness of the tungsten shielding plate increased, the electron beam s shielding effect increased sharply. It was confirmed that tungsten nanoparticles can reduce the amount of scattered light generated by electron beam therapy. Therefore, this study will provide basic data when follow-up studies are conducted on the shielding ability of tungsten nanoparticles.
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