고에너지 X선을 이용한 암치료 (X선을 이용한 방사선치료) [물리 세특, 통합과학, 의학, 심화탐구, 진로탐구 보고서]

소개

X-선을 이용한 방사선치료, 고에너지엑스선에 의한 암치료와 전자쌍생성, 선형가속기(고에너지엑스선 발생장치)의 작동원리에 대한 내용입니다. 물리학 세특, 통합과학, 심화탐구 및 진로탐구 보고서에 활용하기시 좋습니다.

목차

탐구 동기 및 활동 정리
탐구 내용
1.엑스선
2.이차전지
3.전자쌍생성
4.선형가속기

본문내용

탐구 동기 및 활동 정리

평소 암치료 방법에 관심이 많아 스스로 탐구를 진행하던 중, 교과에서 전자기파와 전리방사선을 배운 후 ‘X선의 의학적 이용’과 ‘방사선을 이용한 암치료’에 주목하여 심화 탐구를 진행하였다. 이전 탐구 주제인 ‘X-Ray의 원리’(X선을 이용한 단순방사선사진/방사선진단)에 이어, 이번 탐구 활동에서는 X선을 이용한 방사선치료의 원리에 대해 알아보고, 고에너지엑스선을 이용한 암치료와 전자쌍생성에 초점을 맞추어 보고서를 작성하였다.
탐구 내용 중에서 특히, 고에너지엑스선 발생장치(선형가속기)의 가속원리가 흥미로웠는데, 도체 속을 통과하는 하전입자의 주행시간을 교류 주파수의 반주기에 일치시켜, 입자가 drift tube를 통과할 때마다 전압의 방향이 바뀌도록 함으로써, 하전입자(전자)가 도체 사이에서 정전기력에 의해 가속되도록 하는, 선형가속기의 작동원리가 재미있었다. 후속 탐구로 선형가속기의 작동원리에 주목하여 의료용 선형가속기, 라이낙(방사선치료기)의 구조와 작동원리에 대해 좀더 자세히 알아볼 계획이다.
이번 탐구 과정에서 방사선을 이용한 암치료에 관련된 내용을 공부하다 보니 결국 물리학, 화학, 생명과학과 의학 및 공학 기술의 진보가 함께 이루어져 암 치료라는 하나의 목적을 위해 학제 간 지식과 기술이 집약적으로 융합될 때 비로서 방사선치료의 발전은 물론 암치료의 개선이 지속적으로 이루어질 수 있음을 느끼게 되었다.

탐구 내용
1. 엑스선(X-ray)

X선(X-ray)는 매우 짧은 파장(0.5-0.06 Angstrom)의 전자기파로, 높은 에너지를 가지고 물질을 투과하는 특성을 가진다.

참고자료

· 없음