본 연구는 고 에너지 X-선을 조사한 새싹식물 종자를 파종 및 재배하여 산도, 염도, 당도, 당산비의 변화 를 분석하고 식물의 생장에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 새싹식물 6종의 종자에 각 종자별로 대조군 1개군과 실험군 4개군을 구성하여 6MV X-선을 0, 2, 5, 8, 10 Gy 각각 조사하였다. 조사된 종자들을 파종하고 재배하여 식물의 액을 추출 및 성분분석을 실시하였다. 무 순과 적무의 산도는 모두 증가하였고, 청경채와 메밀은 산도가 평균적으로 감소하였다. 다른 종자의 실험 군은 대조군과 비슷한 산도로 분석 되었다 새싹식물의 염도, 당도는 평균적으로 감소하였으나, 적무의 염도는 2배 증가하였고, 수분 함량이 높은 콩 나물은 당도가 모두 증가하였다. 따라서 고 에너지 X선은 식물의 성분에서 염기성 이온을 생성하고, 수분 함량이 높은 식물은 방사선 감수성이 높아 생장에 영향을 받아 과산화물이 생성되어 식물의 성분 변화에 영향을 미친다고 판단된다. 향후 고 에너지 방사선의 조사에 따른 식물성분의 변화 원인을 알아내기 위한 지속적인 유전학적 연구가 필요할 것이다.

본 논문에서는 고에너지 엑스선(6MeV)을 조사한 세포막 모델에서 K+-Na+ pump 시스템의 능동적 전달특성에 대하여 연구하였다. 이 실험에 사용된 세포막 모델은 Na+슬폰화 폴리스티렌-디비닐벤젠(polystyrene-divinylbenzene) 혼성 중합막을 사용하였다. 이온의 초기플럭스는 H+이온 농도의 증가와 함께 증가하였다. 이 실험의 조건을 pH 1.5-5, 온도 36.5℃로 하여 첫 번째, 방사선이 조사되지 않은 막에서 K+의 초기플럭스는 2.09x10-4-1.32x10-3mole/cm2·h이고 Na+의 초기플럭스는 7.09 x10-4-1.09x10-3mole/cm2·h으로 나타내었다. 두 번째, 방사선이 조사된 막에서 K+의 초기플럭스는 21.0x10-4-16.7x10-3mole/cm2·h이고 Na+의 초기플럭스는 62.0x10-4-20.6x10-3mole/cm2·h으로 나타내었다. 막의 K+/Na+선택도는 약 1.10이다. 조사된 막의 pH의 추진력은 조사되지 않은 막보다 약 9-20배 정도 유의성 있게 증가하였다. 세포막모델에서 K+-Na+의 pump 시스템의 능동적 전달특성이 비정상적이기 때문에 세포장해가 세포에서 발현된다고 사료된다.

근래의 방사선 치료는 고 에너지 사용이 증가하여 심부에 위치한 종양의 치료효율이 높아졌다. 그러나 이와 함께 광핵반응으로 인한 광중성자의 발생이 문제되고 있으며, 광중성자는 광자보다 인체의 위해도가 높아 지속적인 관리가 요구된다. 이와 관련하여 몬테카를로 방식의 모의실험을 활용한 연구가 활발히 진행되고 있지만, 실측에 있어서는 미비한 실정이다. 이에 본 연구는 방사선 검출기를 이용하여 거리와 위치에 따른 광자와 광중성자를 측정하여 상관관계를 분석하였다. 그 결과, 광자는 거리가 멀어지고 조사야가 작아질수록 산란선량이 감소함을 알 수 있었다. 또한 광중성자는 광자와는 다르게 조사야가 작을수록 선량값이 증가하였으며, 일정거리까지 증가하는 경향성을 보이다 감소하는 것으로 나타났다.

방사선치료는 의료용 선형가속기를 이용하는 방식이 가장 많이 적용되고 있으며 사용되는 광자선도 고 에너지화 되고 있다. 최근에 도입되는 선형가속기에는 선속평탄 여과판을 사용하지 않는 3F 방식과 조사중 에 조사야에 맞춰 jaw가 움직이는 tracking jaw 기술이 적용되어 임상에 보급되고 있다. 이에 본 연구는 선 형가속기를 이용한 고에너지 X선 조사 시 선속평탄 여과판 사용 유무에 따른 광중성자 발생과, tracking ja w 사용에 따른 광중성자 발생을 측정하여 비교분석하였다. 그 결과 3F 방식이 선속평탄 여과판의 적용에 비하여 광중성자의 검출이 약 70% 낮게 나타났으며, tracking jaw 방식은 static jaw에 비하여 약 83% 높게 광중성자가 발생하는 것으로 나타났다.

본 연구에서는 선형가속기의 소조사면에 보다 정확한 선량계측이 가능하고, 빔 분포 영상화가 가능 계측시스템 개발을 위해 반도체화합물을 이용한 검출 센서를 제작하여 성능평가를 하였다. 센서 제작은 대면적 필름 형성을 위해 입자침전법을 이용하였다. 고에너지 X선에 대한 검출 특성은 암전류, 출력전류, 상승시간, 하강시간, 응답지연 측정을 통해 조사되었다. 측정 결과, TiO2가 혼합된 HgI2 센서가 PbI2, PbO, HgI2 보다 우수한 특성을 보였다. 선형가속기를 이용하여 선형성, 재현성 및 정확성 평가를 수행하였으며, 결과적으로 실제 임상에 적용되고 있는 선량 검출기와 감응 특성을 비교 시 재현성, 선형성 및 정확성 등에서 매우 우수한 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

고에너지 X-ray를 사용하는 방사선 이용 시설에서는 고에너지 광자에 의한 광중성자 등의 발생에 대한 방 사선방호 조치가 방사선 안전의 관점에서 매우 중요한 이슈 중의 하나이다. 이러한 광중성자들은 시설 외부로 누설될 경우 skyshine effect에 의해 작업종사자 및 일반 대중에게 예기기 않은 방사선 피폭을 야기할 수 있다. 이 논문에서는 9MeV X-ray를 이용한 화물검색시설을 대상으로 몬테카를로법을 이용하여 광중성자 생성량을 계산하고 이를 통해 시설 외부에서의 중성자 skyshine 방사선량률을 평가하였다.