02. 핵의학물리 및 방사선 검출기(브래그 피크(Bragg peak), 반측치(full width at half maximum, FWHM))

 

 

그림 2-14는 알파입자가 매질 내를 이동할 때 이동 거리에 따른 단위거리당 잃는 에너지를 보여준다. 단위거리당 잃는 에너지는 입자가 매질 내 진입한 이후로 점점 커지는 양상을 보인다. 이렇게 점점 커지다가 어느 정도 깊이에 이르렀을 때 최댓값이 되는데, 이 최댓값이 되는 지점에서 알파입자의 에너지를 가장 많이 잃는다. 즉 알파입자가 매질 내로 들어왔을 때 그 속도가 크면 상대적으로 적은 충돌을 하여 단위거리당 잃는 에너지는 작지만 점차 속도가 줄어들면 단위거리당 잃는 에너지는 커진다. 이것이 매우 급속도로 상승하게 되면 알파입자는 어느 순간 모든 운동에너지를 잃고 멈추게 된다. 이를 브래그 피크(Bragg peak)라고 하는데, 이는 중입자를 이용한 방사선 치료에 매우 중요한 개념이다. 알파입자나 양성자를 위용한 치료에서 인체 내 암 조직의 깊이에서 가장 많은 에너지를 잃게끔 중입자를 가속시켜 주면 주변 조직의 손상을 최소화하며 암 조직을 선택적으로 파괴할 수 있다.
 

 에너지 분해능(resolution)은 특정 방사선이 갖는 고유에너지를 방사선검출기가 얼마나 정확하게 판별하는가 하는 능력을 의미한다. 모든 방사선검출기는 유한한 에너지 분해능을 갖는데 이는 다음과 같이 에너지 스펙트럼의 반측치(full width at half maximum, FWHM)를 고유에너지 값으로 나눈 백분율 값으로 표현한다.