A Study on Artificial Radionuclides(134Cs, 137Cs and 239+240Pu) Distribution in the Sediment from Lake Euiam

The objective of this study is to identify the radionuclide distribution in public water by carrying out the analysis of artificial radionuclides($^{134}Cs$, $^{137}Cs$, $^{239+240}Pu$), natural radionuclide($^{210}Pb$) and TOC in the lake Euiam sediment in Chuncheon, South Korea. The $^{134}Cs$ concentration in all lake sediments showed below MDA values, and the $^{137}Cs$ concentration in lake sediment were ranged from MDA to $8.79Bq{\cdot}kg^{-1}-dry$. The $^{137}Cs$ concentrations in surface sediment were reported to be 2.4 to $4.2Bq{\cdot}kg^{-1}-dry$. The lowest concentration of $^{137}Cs$ was reported at St. 4 and the highest concentration was reported at St. 3, respectively. The $^{239+240}Pu$ concentration in lake sediment were ranged from 0.049 to $0.47Bq{\cdot}kg^{-1}-dry$. The lowest concentration was reported at St. 2 and the highest concentration was reported at St. 3. The correlation(r) between the $^{239+240}Pu$ concentration and $^{137}Cs$ concentration in lake sediment presented higher values (0.54 to 0.97) and this suggests the behavior and origin of $^{137}Cs$ is identical to the $^{239+240}Pu$ in the sediment. The $^{134}Cs$ concentration below MDA value and the $^{239+240}Pu/^{137}Cs$ ratio(mean value of 0.041) indicated that the artificial radionuclides in the sediment were originated from global fallout by the atmospheric testing of nuclear weapons conducted by former USSR and U.S.A, but not from the Fukushima Daiichi NPP accident. The sedimentation rate derived from $^{210}Pb$ age-dating method at St. 2 is calculated to be $0.31{\pm}0.06cm{\cdot}y^{-1}$. This value is similar to the value ($0.41{\pm}0.05cm{\cdot}y^{-1}$) estimated from the $^{137}Cs$ maximum peak produced from early 1960's. The content of TOC in lake Euiam sediments varied from 0.20 to 13.01%. While the highest correlation between TOC and $^{137}Cs$ concentration in the sediment were found at St. 1, the others presented the low correlation.

의암호 퇴적물 내 인공방사성동위원소 (134Cs, 137Cs, 239+240Pu) 분포특성 연구

공공수역 내 방사성물질 분포특성 파악을 위하여 춘천시 의암호 퇴적물 내 인공방사성핵종인 $^{134}Cs$, $^{137}Cs$, $^{239+240}Pu$과 자연방사성동위원소인 $^{210}Pb$을 분석하였고, 퇴적물 내 유기물의 특성을 파악하기 위하여 총 유기탄소(total organic carbon, TOC)를 분석하였다. 의암호 퇴적물 내 $^{134}Cs$ 농도는 4지점 모두 minimum detectable activity(MDA) 미만으로 나타났으며, $^{137}Cs$ 농도는 $MDA{\sim}8.79Bq{\cdot}kg^{-1}-dry$으로 나타났다. 표층 내 $^{137}Cs$의 농도는 $2.4{\sim}4.2Bq{\cdot}kg^{-1}-dry$의 범위를 나타냈고, St. 4에서 최소값, St. 3에서 최대값을 보였다. 의암호 퇴적물 내 $^{239+240}Pu$ 농도는 $0.049{\sim}0.47Bq{\cdot}kg^{-1}-dry$의 농도를 보였고, St. 2에서 최소값이, St. 3에서 최대값이 나타났다. $^{239+240}Pu$과 $^{137}Cs$ 농도의 상관관계 (r)는 0.54~0.97로 이들 두 핵종의 퇴적물 내 거동과 기원이 유사한 것으로 사료된다. $^{134}Cs$의 농도가 MDA 미만으로 검출된 점과 $^{239+240}Pu/^{137}Cs$의 평균값 0.041이 과거 대기 핵실험기원의 농도 비와 비슷한 값이 나타나는 점으로 의암호 퇴적물 내 인공방사성동위원소 ($^{134}Cs$, $^{137}Cs$, $^{239+240}Pu$)의 기원은 후쿠시마 사고가 아닌 과거 핵실험에 인한 낙진의 영향으로 사료된다. 의암호 퇴적물 내 $^{210}Pb$의 결과를 이용하여 퇴적물의 퇴적률을 산출한 결과, St. 2에서 $0.31{\pm}0.06cm{\cdot}y^{-1}$의 퇴적률을 나타냈으며, 이는 $^{137}Cs$의 퇴적물 내 peak를 1963년으로 가정하였을 때 측정된 퇴적률, $0.41{\pm}0.05cm{\cdot}y^{-1}$와 불확도($2{\sigma}$)의 범위에서 유사한 값으로 나타내었다. 의암호 퇴적물 내 TOC는 0.20~13.01%의 값이 나타났으며, 퇴적물 내 TOC와 $^{137}Cs$의 상관관계는 St. 1에서 다른 지점에 비해 높게 나타났다.