2023년 4월 부터 국내에서도 일본이나 유럽 몇몇 국가에서만 있었던 암 치료 목적의 중입자 치료기가 운용되기 시작하면서 이에 대한 대중들의 관심이 높아지고 있습니다. 중입자 치료기는 가속기라는 장치를 이용해서 암을 치료합니다. 본 글에서는 중입자 원천기술인 가속기, 암 치료 목적인 중입자 치료기(가속기), 기초 연구 목적의 중이온 가속기에 대해서 알아보겠습니다.
가속기란
가속기
가속기는 전자, 양성자, 이온 등의 전하를 가지고 있는 입자를 가속하여 다른 입자 또는 물질에 충돌시키는 장치입니다.
가속기는 미국, 일본, 독일 등 과학 선진국들이 다수 보유하고 있으며 파급효과가 커서 의학, 응용과학 등 활용 분야 폭이 넓습니다.
입자 가속기와 방사광 가속기
가속기의 명칭은 일반적으로 전하를 띤 입자가 무엇인가에 따라 구분합니다.
양성자, 중입자, 중이온, 방사광 가속기 등으로 분류할 수 있습니다.
양성자, 중입자, 중이온 등 입자를 다른 입자나 물질에 충돌시켜 입자들 간의 상호작용을 연구하면 입자 가속기, 가속 후 다양한 에너지의 빛을 생산해 활용하면 방사광 가속기라 합니다.
양성자 가속기 : 수소 이온을 가속하는 장치 (반도체 소재 연구 및 암 치료)
중입자 가속기 : 수소보다 무거운 탄소와 같은 중입자를 가속하는 장치(암 치료)
중이온 가속기 : 가벼운 양성자나 헬륨을 제외한 탄소, 우라늄 등의 이온을 가속시키는 장치 (핵물리 연구 및 암 치료)
중입자 치료기(가속기)의 활용과 원리
2023년 4월부터 시작한 연세대 세브란스 병원의 중입자 치료기의 경우 전자나 양성자 보다 무거운 탄소 원자에서 전자들을 강제로 떼어내서 양(+)전하를 가진 탄소 이온으로 만든 후에 이를 고주파 전력에 걸어 생기는 운동에너지로 암세포를 파괴하여서 전립선 암 등의 고형암을 치료합니다.
중입자 암치료 | 원리, 장점, 기술의 발전, 세계 현황, 비용, 단점, 절차, 탄소이온(양성자, 중성자
2023년 4월 28일부터 한국에서도 '꿈의 암치료기'라는 중입자 암치료기가 서울 연세대 세브란스 병원에서 시작되었습니다. 국제학술지 Nature지는 '암세포를 파괴하는 날카로운 명사수(sharp shooter)'
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서울 연세대 세브란스병원에 들어오는 장비는 일본의 도시바 사 제품입니다.
중이온 가속기 : 라온
라온(RAON, Rare Isotope Accelerator Complex for On-line Experiment)
라온은 기초과학연구원(IBS) 산하로서 중이온가속기건설구축사업단(RISP)에 속한 대한민국의 입자 가속기입니다.
위치
대전광역시의 외곽 부분인 신동지구에 건설 중이며 2025년 완공 예정입니다.
예산
1조 5,183억원의 예산이 투입되었습니다.
설립 목적
새로운 원소의 발견을 포함한 동위원소 연구를 목적으로 합니다.
작동 방식
온라인 동위원소 분리방식(ISOL)과 비행파쇄방식(IF)을 모두 사용할 최초의 중이온 가속기입니다.
라온 중이온 가속기 구성
다음과 같은 장치로 구성됩니다.
- 가속장치 : 입사기, 초전도선형가속기
- 기반장치 : 중앙제어시스템, 극저온시스템
- RI생성장치 : 사이클로트론, ISOL 시스템, IF 시스템
- 실험장치(초저에너지) : 질량측정장치, 동축레이저분광장치
- 실험장치(저에너지) : 되튐분광장치, 핵데이터생간장치
- 실험장치(고에너지) : 대수용다목적핵분광장치, 뮤온스핀공명장치, 빔조사장치
중이온 가속기 활용 분야
핵과학, 원자 및 분자과학, 물성과학, 의생명 과학, 반도체와 신약개발 등 다양한 분야에서의 연구에 활용됩니다.
정보 인용웹사이트
https://risp.ibs.re.kr/html/risp_kr/information/information_0302.html
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