선형가속기를 이용한 방사선치료 (선형가속기의 구조와 원리) [물리 세특, 의학]

소개

선형가속기의 구조와 원리, 선형가속기에서 얻은 X선을 이용한 암치료, 선형가속기를 이용한 방사선치료에 대한 내용입니다. 물리 세특, 심화 탐구, 진로 탐구 보고서에 활용하기 좋습니다.

목차

활동 정리
탐구 내용
1. 가속기의 개요
2. 선형가속기의 구조 및 원리
3. 고에너지 엑스선을 이용한 암치료와 전자쌍생성
참고 문헌

본문내용

활동정리

평소 관심을 갖고 공부 중인 암 치료 방법과 관련해 이번 탐구에서는 고에너지엑스선 발생장치인 선형가속기의 원리에 대해 조사함. 전기장과 정전기력 등 물리 교과에서 배운 기초지식을 바탕으로 교류형 선형가속기의 원리를 이해하고, 선형가속기에서 얻은 고에너지엑스선을 이용한 암치료에 대한 보고서를 작성함. 교과에서 배운 전기장과 정전기력, X선의 생성 등에 대한 내용을 바탕으로 심화 탐구를 진행하여 ‘X선의 의학적 이용’과 암치료에 관한 진로 탐구로 연결하면서, 장차 암 치료의 개선과 기술 발전에 기여하고 싶다는 포부를 밝힘.

탐구 내용
1. 가속기의 개요
1) 가속기의 정의
가속기란 간단히 말해 입자를 가속시키는 장치를 말한다. 가속기는 전자나 양성자, 이온 등의 하전입자를, 진공에서 전기장이나 자기장을 이용하여 인공적으로 가속시켜 고에너지 방사선을 발생시키는 장치이다. X선도 가속기를 이용하여 간접적으로 발생시킬 수 있는데, X선은 가속기에서 가속시킨 고에너지 전자를 표적물질에 충돌시켜서 발생시킨다.

2) 가속기의 종류
가속기는 직선형 가속기와 원형 가속기로 나눌 수 있다. 직선형 가속기는 전기장만을 이용하여 하전입자를 직선궤도로 가속시키며, 원형 가속기는 자기장을 함께 이용하여 원형궤도로 가속시킨다. 원형가속기는 사이클로트론(cyclotron), 베타트론(betatron) 및 싱크로트론(synchrotron) 등이 있다. 또한, 가속기는 가속입자의 종류에 따라 전자가속기, 양성자가속기, 중이온가속기 등으로 구별할 수 있다.

3) 가속기의 구성 및 가속 방법
가속기의 구조를 크게 나눠 보면 이온원, 고전압 발생부, 가속관 및 가속관을 진공으로 만들어 주는 배기부로 구성된다.

참고자료

· 방사선물리학(북스힐)
· 방사선치료학(청구문화사)