Al-B4C neutron absorbers are currently widely used to maintain the subcriticality of both wet and dry storage facilities of spent nuclear fuel (SNF), thus long-term and high-temperature material integrity of the absorbers has to be guaranteed for the expected operation periods of those facilities. Surface corrosion solely has been the main issue for the absorber performance and safety; however, the possibility of irradiation-assisted degradation has been recently suggested from an investigation on Al-B4C surveillance coupons used in a Korean spent nuclear fuel pool (SFP). Larger radiation damage than expectation was speculated to be induced from 10B(n, α)7Li reactions, which emit about a MeV α-particles and Li ions. In this study, we experimentally emulated the radiation damage accumulated in an Al-B4C neutron absorber utilizing heavy-ion accelerator. The absorber specimens were irradiated with He ions at various estimated system temperatures for a model SNF storage facility (room temperature, 150, 270, and 400°C). Through the in-situ heated ion irradiation, three exponentially increasing level of radiation damages (0.01, 0.1, and 1 dpa or displacement per atom) were achieved to compare differential gas bubble formation at near surface of the absorber, which could cause premature absorber corrosion and subsequential 10B loss in an SNF storage system. An extremely high radiation damage (10 dpa), which is unlikely achievable during a dry storage period, was also emulated through high temperature irradiation (350°C) to further test the radiation resistance of the absorber, conservatively. The irradiated specimens were characterized using HR-TEM and the average size and number density of radiation-induced He bubbles were measured from the obtained bright field (BF) TEM micrographs. Measured helium bubble sizes tend to increase with increasing system (or irradiation) temperature while decrease in their number density. Helium bubbles were found from even the lowest radiation damage specimens (0.01 dpa). Bubble coalescence was significant at grain boundaries and the irradiated specimen morphology was particularly similar with the bubble morphology observed at the interface between aluminum alloy matrix and B4C particle of the surveillance coupons. These characterized irradiated specimens will be used for the corrosion test with high-temperature humid gas to further study the irradiation-assisted degradation mechanism of the absorber in dry SNF storage system.
Celecoxib, a cyclooxygenase (COX)-2 selective inhibitor, was approved as a non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID), and this therapeutic application has been expanded to several other diseases, including colon cancer. Notably, a treatment strategy combining the use of celecoxib and radiation therapy has been employed for improving the control of local cancers. In this study, we examined the effect of celecoxib on irradiation-induced intestinal damage. The twenty four mice (BALB/c) were divided into four groups; 1) sham-irradiated control group, 2) celecoxib-treated group, 3) irradiated group, and 4) celecoxib-treated irradiation group. Mice were orally administered celecoxib at a dose of 25 mg/kg in a 0.1 mL volume, daily for 4 days after irradiation exposure (10 Gy). Then, histological examinations of the jejunal villous height, crypt survival, and crypt size were performed. The expression of COX-2 after administration of celecoxib in irradiated mice was examined by employing immunohistochemistry, Western blotting, and qPCR analysis. The jejunal villi height and the crypt survival were reduced in the irradiation group compared with the sham-irradiated group. Celecoxib treatment in irradiation mice even more decreased those indicators. Crypt size was increased in the radiation group compared to the sham-irradiated control group, whereas the size was decreased in the celecoxibtreated irradiation group compared with the group exposed to the radiation injury. COX-2 expression was detected in the crypt of the small intestine, and COX-2 expression was increased in the crypt lesion following radiation exposure. However, COX-2 expression was reduced in the celecoxib-treated irradiation group. Therefore, in the present study, we confirmed that celecoxib treatment after irradiation aggravated the irradiation-induced intestinal damage. These results suggest that a caution need to be administered when celecoxib treatment is performed in combination with radiation therapy for cancer treatment.
Free radicals originate due to the radiolysis of cytoplasmic water with low “Linear Energy Transfer” (LET) radiations. Naringenin (Ng) is a natural antioxidative compound found in citrus fruits. This study revealed that Naringenin (Ng) reduced the radiation damage of critical organs by scavenging oxidative free radicals. In the study, Ng was orally administrated to rats daily for 7 consecutive days, prior to whole body exposure to gamma-rays. The scavenging efficacy was evaluated biochemically by measuring the concentration of cytotoxic byproducts and the activity of enzymes relevant to oxidative free radicals, after extracting the organs from the exposed rat. We observed increased levels of malondialdehyde (MDA) concentration, and decrease in the activities of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) in the exposed control group. However, pretreatment with Ng significantly reduced the MDA concentration, and increased the activities of SOD and CAT, as compared to the control group, due to the free radical scavenging by Ng. The results indicate that Ng administration prior to irradiation could protect critical organs from radiation damage.
수은이 DNA 수복에 미치는 영향을 알아보기 위해 E. fetida를 염화수은(II)과 이온화 방사선에 순차적으로 노출시킨 후, 단세포 겔 전기영동 기법을 이용하여 DNA의 손상 수준과 방사선 조사 후 시간 경과에 따른 수복 양상을 관찰하였다. 염화수은(II)의 농도를 40 mg kg-1으로 하여 48시간 동안 in vivo 노출 시험을 수행한 뒤 20Gy의 감마선을 조사한 결과, 시간이 지날수록 대체로 DNA 손상의 수준이 감소했다. 이온화
E. fetida를 방사선과 수은에 각각 노출시킨 후, 체강세포를 추출하고 단세포 겔 전기영동 기법을 이용하여 DNA의 손상정도와 시간의 경과에 따른 수복 양상을 평가해 보았다. 그 결과, 방사선 조사 후의 시간이 경과할수록 대체로 DNA 손상정도가 감소했으며, 12시간 내에 모든 실험군의 DNA가 완전히 수복되었다. 정확한 수복 완료 시간을 알아보기 위해 OTM 값을 대조군과 비교해 보면 2.5와 5Gy는 방사선 조사 후 약 2시간, 10과 20 Gy
각종 유전독성학적 물질로 인한 생물체내의 영향을 평가해보기 위해 E. fetida를 대상으로 본 연구를 수행하였다. 염화수은에 대한 DNA 손상을 알아보는 실험에서는 노출 시간에 상관없이 노출 농도에 비례한 유전자의 손상이 나타났다. 방사선이 지렁이의 DNA 손상에 미치는 영향을 알아본 실험에서도 역시 방사선 총 선량의 증가에 따라 DNA 손상이 증가하는 경향을 보였다. 염화수은에 48시간 동안 노출시키고 방사선을 조사한 지렁이의 세포를 comet as
세포에 미치는 염화수은(II)과 이온화 방사선의 영향과 수은 처리 전 후 방사선 조사 시 그 상호 작용에 관해 알아보고자 본 연구를 수행하였다. 염화수은(II)의 독성정도를 알아보기 위하여 사람의 자궁암 세포에 농도별로 염화수은(II)을 처리하였다. 세포의 생존율은 3가지 농도(1,0. 1,0. 0.01 μM)모두에서 유의하게 감소하였으며 이미 0.1 μM에서 약 73%의 생존율이 감소하는 것으로 나타났다. 염화수은(II)과 방
Cell response to genotoxic agents is complex and involves the participation of different classes of genes including cell cycle control, DNA repair and apoptosis. In this report, we presented a approach to characterize the cellular functions associated wit
병해충을 막기 위해 농업용 살충제가 광범위하게 사용되고 있다. 농약사용에 따른 생물학적 위해가 우려되며 농약이 또 다른 환경유해요인과 인체에 상승적으로 작용할 경우 농업재해로 이어질 가능성이 있다. 다양한 인자에 의한 DNA손상을 감지하는데 유용한 단세포 겔 전기영동법을 이용하여 살충제와 방사선에 의한 사람 림프구 DNA손상을 평가하였다. 각기 다른 농도로 살충제를 10분간 전처리한 림프구와 정상 림프구에 0-2.0 Gy의 방사선으로 조사한 다음 DNA
살충제와 방사선이 자주달개비 수술털 돌연변이에 미치는 복합적 영향을 평가하였다. 포트에서 생육된 Tradescantia 4430 식물체에 코발트 선원으로부터 0.3, 0.5, 1.0 및 2.0 Gy의 감마선을 조사하였다. 살충제는 감마선 조사 24시간 전에 농업용으로 사용되는 파라치온 유제를 살포하였다. CT 실험군과 Pa+γ실험군에 있어서의 돌연변이 빈도가 증가한 고조기간은 방사선 조사 후 7 ~ 11일로 돌연변이 빈도는 방사선량 증가
방사선장해 극복을 위한 조직공학실험에서는 다양한 실험방법이 존재한다. 그중에서도 방사선 장해모델을 구현함에 있어서 쥐는 가장 많이 사용되는 실험동물이다. 이번 실험에서는 쥐 피부를 벗긴 후 일정한 두께로 만든 후에 피부 두께에 따른 방사선량을 측정하였다. 또한 쥐의 피부 두께에 따른 방사선 흡수선량을 유추해 날수 있는 수식을 도식화 하였다. 결론적으로 이러한 수식을 적용한다면 방사선장해극복을 위한 조직공학 연구에서 사용하는 다양한 지지체삽입시에 지지체가 받을 수 있는 방사선량의 정도를 유추해 낼 수 있으며 이것을 통하여 쥐 피부두께 피하에 관한 체내 (in-vitro)실험모델 구현 시 방사선량의 정보를 제공하고자 한다. 따라서 이번 연구의 결과를 기반으로 사용한다면 방사선이 노출된 쥐의 피하조직 체내 (in-vitro) 조직공학 실험에서 효과적으로 사용 될 수 있을 것이다.
사람 피부 조직에서의 방사선 장해를 연구하는 방법은 실험동물에게 직접적으로 방사선을 노출하여 연구를 수행하게 된다. 이러한 연구방법은 방사선을 실험동물에게 노출시킨 후에 방사선에 의해 손상된 장해조직의 세포를 획득하여 분 석을 하게한다. 이것은 시간적으로나 경제적으로도 많은 손실을 수반하게 된다. 이번 연구는 돼지의 피부를 사람의 피 부로 가정하여 실험하였다. 돼지피부의 두께를 정하여 돼지피부를 통과한 후 피하조직 밑에서 세포가 직접적으로 받을 수 있는 방사선량을 얻어내어 수식화 하였다. 이번연구의 결과에 따르면 피부조직의 방사선 노출 후 피하조직 밑에서 발생되는 방사선량을 유추해낼 수 있다. 더 나아가 동물실험이 아닌 세포만을 가지고도 방사선에 의한 생체장해분석을 할 수 있는 데 효과적으로 사용할 수 있을 것이다.
식물세포에 마(Dioscorea batatas Dence) 추출액의 전처리가 방사선 스트레스에 노출된 배양세포의 활력, 생장 및 핵 DNA 손상에 미치는 영향을 조사하였다. 마의 분획추출물 중 EtOAc 분획추출물을 식물세포에 전처리하고 20 Gy의 방사선에 노출시키면, 마 추출물을 전처리하지 않고 방사선 20 Gy만 처리한 세포보다 세포의 활력과 생체중이 20%이상 증가하였다. Comet 분석에서 꼬리부분의 길이 (T)와 머리부분의 길이 (H)를 측정하여 T/H 비율을 조사하였다. 무처리 세포와 방사선 20 Gy를 처리한 세포의 T/H 비율은 각각 1.05 및 1.68로 나타났고, head DNA 량은 각각 86.7% 및 71.3%로 무처리 세포와 방사선을 처리한 세포간에는 큰 차이를 보여, 방사선에 의한 심각한 핵 DNA 손상을 관찰할 수 있었다. 그러나 마 추출물 중 MeOH, EtOAc 및 n-BuOH 분획추출물을 식물세포에 전처리하고 20 Gy 방사선을 처리하면, T/H 비율은 각각 1.37, 1.01 및 1.10이었고, head DNA량은 81.5%, 87.6% 및 88.7%로 방사선을 처리 하지 않은 무처리 세포 수준으로 회복되었다.