• 제목/요약/키워드: $^{14}C$ 핵종

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가압경수로형 원전에서 발생된 폐수지의 $^{14}C$$^3H$ 동시 분리 및 측정 (Simultaneous Separation and Determination of $^{l4}C\;and\;^3H$ in Spent Resins from PWR Nuclear Power Plants)

  • 박순달;김정석;김종구;한선호;지광용
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.179-188
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    • 2007
  • 가압경수로형 원자력발전소의 운영과정에서 발생된 폐수지내 $^{14}C$$^3H$의 분포특성을 조사하였다. $Na_2^{14}CO_3$ 표준용액을 사용한 $^{14}C$의 회수율 측정결과, 사용한 산의 종류에 관계없이, 3 N-HCl $3\;N-HNO_3,\;3\;N-H_2SO_4$, 주입한 $^{14}C$ 농도 $0.72\;Bq{\sim}460\;Bq$ 범위에서 $81%{\sim}100%$의 회수율을 나타내었다. 같은 장치를 사용하여 HTO 표준용액 증류에 의한 $^3H$의 회수율은 주입한 $^3H$ 농도 $0.60\;Bq{\sim}435\;Bq$ 범위에서 $81%{\sim}101%$ 이었다. 습식산화-산용출법에 의한 폐수지의 $^{14}C$$^3H$ 동시분리시, $3\;N-H_2SO_4$를 사용했을 때 다른 감마핵종에 의한 방해가 없었으며, $^3H$ 포집액이 섬광제와 잘 혼합되었다. 그러나 3 N-HCl을 사용했을 때 $^3H$ 포집용액에서 $^{60}Co,\;^{134}Cs,\;^{137}Cs$$^{54}Mn$ 등의 감마핵종이 검출되었다. 또한 Sample Oxidizer에 의한 $^3H$ 포집용액에서도 $^{60}Co,\;^{134}Cs,\;^{137}Cs$$^{54}Mn$ 등이 검출되었으며, $^{14}C$ 포집용액에서는 $^{134}Cs,\;^{137}Cs$이 검출되었다. 폐수지의 총 $^{14}C$ 함량중 약 70% 이상이 무기 탄소로 확인되었다. 30개 폐수지 시료중 8개 고방사능 폐수지의 $^{14}C$$^3H$의 평균농도는 각각 $19000\;Bq/g{\pm}41000\;Bq/g,\;670\;Bq/g{\pm}460\;Bq/g$이었으며 22개 저방사능폐수지에서는 각각 $4.2\;Bq/g{\pm}4.3\;Bq/g,\;6.0\;Bq/g{\pm}5.3\;Bq/g$이 검출되었다. 고방사능 폐수지의 평균 $^{14}C/^3H$비는 28로 저방사능 폐수지의 0.70에 비해 높게 나타났으며, $^{14}C$$^3H$의 농도는 서로 비례하는 경향을 보였다.

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폐밀봉선원 처분방식별 폐쇄후 예비안전성평가 (Preliminary Post-closure Safety Assessment of Disposal Options for Disused Sealed Radioactive Source)

  • 이승희;김주열;김석훈
    • 자원환경지질
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    • 제49권4호
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    • pp.301-314
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    • 2016
  • 국내에서 발생한 폐밀봉선원은 현재 한국원자력환경공단 폐기시설에 임시 보관 중에 있으며 향후 중 저준위 방사성 폐기물 처분시설에 처분될 예정이다. 본 연구에서는 폐밀봉선원의 최적 처분방안 수립에 앞서 폐밀봉선원 처분시 폐쇄후 예비안전성평가를 수행하였다. 폐밀봉선원이 표층처분시설 또는 동굴처분시설에 처분되는 것으로 가정하였으며, GoldSim 전산코드를 사용하여 결정집단의 개인 피폭선량을 계산하였다. 평가결과 정상 시나리오시 최대 피폭선량은 두 가지 처분방식에 대해 약 $1{\times}10^{-7}mSv/yr$으로 나타났으며 이는 규제치인 0.1 mSv/yr에 대비하여 장기적으로 충분한 안전성을 확보할 수 있는 것으로 판단된다. 우물시나리오 시 최대 피폭선량은 표층처분시설에서 규제치인 1 mSv/yr를 초과하였으며 이는 $^{226}Ra$, $^{210}Pb$($^{226}Ra$의 딸핵종) 및 $^{237}Np$($^{241}Am$의 딸핵종)에 기인한 것으로 확인되었다. 동굴처분시설의 경우, 모든 핵종의 최대 피폭선량이 법적 규제치를 만족하나 $^{14}C$$^{237}Np$($^{241}Am$의 딸핵종)에 의한 피폭선량이 규제치 대비 10%를 초과하는 상대적으로 높은 값을 나타내는 것으로 확인되었다. 처분시설 폐쇄후 주민의 피폭선량은 반드시 법적 규제치 이하로 유지되어야 하므로 규제치를 초과 또는 이에 근접한 피폭선량을 유발하는 핵종인 $^{14}C$, $^{226}Ra$$^{241}Am$를 각 처분방식에서 제한할 필요가 있으며 안전한 영구 처분을 위한 처분전 관리가 요구된다.

월성 원전 주딘의 대기중 $^l4C$ 포집기술

  • 강덕원;김언희
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.671-676
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    • 1998
  • 방사성 $\beta$핵종 중의 하나인 $^{14}$ C은 중수로에서 상대적으로 많이 방출된다. 본 연구에서는 국내 유일의 중수로 원전인 월성 원자력발전소에서 배기구를 통해 환경으로 방출된 $^{14}$ C을 감시하기 위한 두 가지 타입의 대기시료 포집기술을 개발하였다. 하나는 전원을 이용하는 능동시료포집법(active air sampling)이며, 다른 하나는 전원을 사용하지 않는 수동시료포집법(passive air sampling)이다. 시료분석의 재현성 측면에서는 능동시료포집법이 보다 나은 것으로 알려져 있으나 시료채취 장소의 제한성 등으로 인해 최근에 들어와 수동시료포집법의 사용을 선호하고 있다. 본 연구를 통해 두가지 시료 채취법에 대한 측정오차의 신뢰성을 검증하기 위해 동위원소 분별효과를 비교 평가해 본 결과, 측정상의 오차가 약 2% 정도로 나타나 시료채취가 간단한 수동시료포집법의 사용타당성 및 활용 가능성을 입증하였다.

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Application of Biological Accelorator Mass Spectrometry by 6 MV in KIST

  • 이기수;이경희;조혜미;이관호;김재열;유병용
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.146.2-146.2
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    • 2014
  • KIST 6MV 가속기는 이온빔 분석 그리고 가속기 질량 분석법(Accelerator mass spectrometry)으로 활용된다. 이온빔 분석으로는 RBS, TOF ERD, PIXE. ${\mu}$-Probe을 할 수 있으며 AMS(Accelerator mass spectrometry)는 액체섬광측정법(LSC)과 비교할때 민감도는 1,000배 정도로 3H, 14C, 26Al,41Ca 을 10-21 ~ 10-18 mole/mg 까지 검출 가능하여. 응용분야로는 BAMS(Biological AMS), 전통과학, 지구과학, 환경과학에 활용되고 있다. 이중 AMS의 생-의학분야(BAMS)의 응용은 최근 매우 중요하게 연구되고 있다. BAMS의 활용 연구에 사용하는 핵종으로는 주로 3H, 14C, 41Ca, 36Cl를 사용하며, 14C 화합물은 쉽게 구할 수 있고, 자연방사선 이하의 낮은 14C labeled drug 사용하기 때문에 1948년 이후 생물학 연구에 혁신적으로 활용되고 있다. 주 활용분야로는 (1) 신약개발은 임상실험 전(Phase 0) 이용되며, 14C로 표지된 bio-molecule을 자연수준의 방사선 농도에서 추적자로 사용하여 질량을 측정하는 방법을 활용. (2) 의과학분야는 인체 내에서의 추적자 연구수행 (3) 항암제 연구는 암조직 중 약물농도와 암효과의 상관성을 연구 (4) 바이오 기술 분야에서는 생약 유효물질의 체내 대사연구 등을 할 수 있어 전세계적으로 활발히 연구가 진행되고 있다. KIST에서는 6MV가속기를 BAMS 연구에 활용하기 위하여 전처리 단계의 Combustion, Gas transfer, Reduction 등을 자체 제작하여 테스트 중에 있으며, BAMS 샘플의 Gas는 호기중의 성분, 대기 성분이 있으며, Liquid는 혈액(혈장,혈청,적혈구), Solid는 DNA, 세포, 장기 뼈, 피부, 식물조직, 사료, Drug 및 그 대사 류가 있다. AMS 측정 결과는 14C/12C 비율로 나타나며 그 결과를 농도로 환산하여 분석하게 된다. 또한 분석 데이터 신뢰를 확보하기 위하여 표준시료 및 품질관리용 시료를 사용하여 BAMS분석법에 대한 검증을 실시하였다.

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의료용 사이클로트론 해체 시 발생되는 방사화 콘크리트의 방사선학적 영향평가 (Radiological Impact Assessment for Radioactive Concrete in Dismantling of the Medical Cyclotron)

  • 장동근;신상화
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.73-80
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    • 2019
  • 사이클로트론 가동 시 핵반응으로 인해 중성자가 발생되며, 발생된 중성자는 콘크리트벽에 흡수되어 방사화를 일으키게 된다. 이에 본 연구에서는 콘크리트 종류에 따른 방사화 분석과 방사화 핵종이 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 실험은 몬테카를로 시뮬레이션 및 RESRAD 모델을 사용하였다. 실험 결과 콘크리트의 Fe 함유량이 높을수록 차폐율이 증가하였으며, Fe은 $^{56}Fe(n,\;2np)^{54}Mn$ 반응으로 인하여 종사자에게 미치는 영향 또한 같이 증가하였다. 하지만, 방사화로 생성된 핵종의 방사능은 매우 낮게 나타나 종사자들에게 미치는 영향은 매우 낮은 것으로 나타났다. 방사화된 콘크리트 해체 처분 시 방사능이 자체처분 한도 미만으로 일반폐기물로써 처리되어야 하며, $^{14}C$의 영향을 최소화하기 위해 매립이 아닌 도로 보수와 같은 표층에 재활용 되어야 할 것이다.

중수로 원전 종사자의 방사선량 평가를 위한 $^{14}C$ 인체대사모델 분석 (An Analysis of Carbon-14 Metabolism for Internal Dosimetry at CANDU Nuclear Power Plants)

  • 김희근;이형석;하각현
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제28권3호
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    • pp.207-213
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    • 2003
  • $^{14}C$은 중수로원전에서 연돌(Stack)을 통해 방출되는 중요한 방사성 핵종중의 하나로, 대략 95% 가량이 이산화탄소의 형태로 발생되고 방출되고 있다. 방사성탄소는 발생에너지가 낮은 베타 방출체로서 외부피폭은 크게 영향을 미치지 않는다. 따라서 중수로에서 탄소는 흡입이나 섭취를 통해 작업자 체내로 유입되는 경우에만 내부피폭을 일으키고 있다. 일반적으로 탄소는 신체에서 불활성 기체와 같은 거동을 보이기 때문에 섭취경로에 의한 피폭이 흡입경로에 의한 피폭보다 훨씬 높은 것으로 알려져 있다. 따라서 작업장에서 탄소의 흡입에 의한 방사선 피폭은 거의 일어나지 않으나 캐나다 원전의 압력관 교체 작업시 아주 소량의 피폭을 일으킨 경험이 있다. 본 논문은 원전 작업장에서 일어날 수 있는 방사성탄소의 흡입에 대비하여 방사선 피폭평가를 위한 방사선방호 프로그램을 수립할 목적으로 방사성탄소의 인체 대사모델 등에 대한 분석을 수행하였다.

가무락조개에 의한 세슘-137 의 농축(濃縮)과 잔류(殘留)에 미치는 온도(溫度)의 영향 (Effects of Temperature on the Uptake and Retention of Cesium-137 by the Clam Cyclina sinensis)

  • 유병선;이정호;이서래
    • 한국환경농학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.24-29
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    • 1983
  • 가무락조개(Cyclina sinensis)에 의한 방사성핵종(放射性核種) $^{137}Cs$의 흡수(吸收)와 잔류(殘留)에 미치는 온도(溫度)의 영향을 알기 위하여 실험실 조건하에서 조사(調査)한 결과는 다음과 같다. 1) 가무락조개는 $15^{\circ}C$에서 적응(適應)시킨 것보다 $25^{\circ}C$에서 적응시킨 경우에 더 높은 생물농축계수(生物濃縮係數)를 나타냈다. 2) 가무락조개를 14일간 $^{137}Cs$에 노출시킨 후의 생물농축계수(生物濃縮係數)는 여러 조직(組織)중에서 내장(內臟)이 가장 높았으나 조직간(組織間) $^{137}Cs$의 분포상(分布相)은 노출온도에 의하여 큰 영향을 받지 않았다. 3) 가무락조개에 의한 $^{137}Cs$의 흡수속도(吸收速度)는 노출온도 $25^{\circ}C$에서 보다는 $15^{\circ}C$에서 약간 높이 나타났으며 5주간 노출후의 생물농축계수(生物濃縮係數)는 최고 5.5에 도달하였다. 4) 가무락조개에 의하여 흡수(吸收)된 $^{137}Cs$은 방사성핵종(放射性核種)이 없는 바다물에 노출시 이단계(二段階) 모델에 의하여 다시 방출(放出)되었다. 흡수(吸收)된 $^{137}Cs$ 중 장수명성분(長壽命成分)의 생물학적(生物學的) 반감기(半減期)는 노출온도가 $10^{\circ}C$상승함에 따라 $\frac{1}{2}$로 감소되었으나 단수명성분(短壽命成分)의 그것은 변화되지 않았다.

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공기중 라돈 및 라돈 자핵종의 농도 측정 (Measurement of Radon and its Daughters Concentration in Air)

  • 박영웅;하정우;노성기
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제14권2호
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    • pp.23-29
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    • 1989
  • 이중관 형태의 라돈 표준선원을 제작하여 루카스셀의 계수치 (cph)를 라돈농도로 나타내기 위한 환산인자를 측정한 결과 라돈 표준선원을 실온으로 하였을 때는 0.031$\pm$0.001 (pCi/l)/(cph/Cell)였다. 사무실 내에서 라돈과 라돈 자핵종의 농도를 측정한 값은 $^{222}Rn,\;{\rightarrow}^{218}Po\;{\rightarrow}^{214}Pb,\;{\rightarrow}^{214}Bi$ 의 평균 농도가 각각 0.87, 0.53, 0.35, 0.26 pCi/l 였다. 이때 전체 방사평형인자와 WL의 평균 값은 각각 0.40, 3.33${\times}10^{-3}$ 이며 측정 지점에서 연간 피폭되는 방사선량으로 환산하면 약 30 mren 이다.

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위치기반정보서비스(Location Based Service)를 지원하는 시스템 구조 및 소프트웨어 기술 동향 분석 (The Analysis of System Architecture and S/W Technology Trends for Location Based Service)

  • 박상미;안병익;진희채
    • 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국공간정보시스템학회 2001년도 학술회의 논문집
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    • pp.143-160
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    • 2001
  • 최근 들어 무선인터넷 및 모바일 컴퓨팅 기술의 급속한 발전과 함께 향후 그 수요가 폭발적으로 증대될 것으로 예상되는 분야가 위치기반서비스(LBS, Location Based Service) 기술이다. 이동통시산업이 발달한 미국 및 유럽의 선진국에서는 지난 수년에 걸쳐 지속적으로 축적되어 온 정보기술을 통하여 현재 수많은 LBS 관련 기술개발이 활발히 진행되고 있다. 1999년 미국의 FCC(미연방통신위원회)는 무선 E119 규칙을 제정하였는데, 이 규칙은 LBS를 주목하게 한 결정적인 계기가 되었다. FCC는 미국내의 망 사업자들이 2001년 10월까지 이동전화 사용자가 응급 호출(911)을 하였을 때 67%는 100M 이내의 위치오차로, 95%는 300M 이내의 위치오차로 응급호출자의 위치정보를 제공해야 한다는 규정을 제정했다. 이때부터 각종 관련 회사들이 생겨나기 시작했으며, 사람들이 LBS에 관심을 가지기 시작하였다. 국내에서도 이동통신사업자 및 IMT-2000 사업자를 중심으로 LBS 도입을 적극 준비하고 있는 상황이다. 그러나 위치정보라는 것은 오래 전부터 사람들이 알고있던 사항이다. 이미 GPS라는 것을 이용하여 국방분야, 환경분야, 교통 및 물류 분야에서 많이 활용되고 있었기 때문이다. 그런데 왜 같은 위치정보를 활용하는 분야인데 LBS는 이토록 많은 관심을 불러일으키는가? 그것에 대한 답변은 바로 위치정보가 이동통신망과 연결되면서 대중적이고 일반적인 서비스가 가능해졌기 때문이다. 특히, LBS는 GIS가 정보통신 기술과 융합되면서 앞으로 추구해야 할 차세대 정보기술 분야라는 점에서 그 의미는 더 크다고 할 수 있다. 평균(平均) 0.322였다. 그리고 RaA를 모핵종(母核種)으로 가정(假定)했을 때 각핵종간(各核種間)의 방사평형비(放射平衡比)는 대개 $C_1>C_2>C_3$인 것으로 나타났다. 여기서 $C_1,\;C_2$$C_3$는 각각 RaA, RaB 및 RaC의 농도(濃度)를 나타낸다.0cm 깊이에서는 Pythium균(菌)과 Fusarium균(菌)을 제외(除外)하고 모두 14일간(日間)에 사멸(死滅)하였다. 6. 최고(最高)에 달(達)했다가 최저(最低)에 이르는 온도(溫度)의 반복적(反復的)인 파동(波動)이 있는 것에서 없는 것보다 단시간(短時間)에 사멸(死滅)하였다. 이상(以上)의 결과(結果)에서 볼 때 하기고온기(夏期高溫期)의 재배(栽培) 휴한기(休閑期)에 PVC film을 사용(使用)하여 하우스를 밀폐(密閉)하거나 턴널을 만들어서 태양열(太陽熱)을 이용(利用)한 토양소독(土壤消毒)의 가능성(可能性)이 충분(充分)히 있는 것으로 생각된다.종합적(綜合的)으로 볼 때, diazinon 과 decamethrin의 처리(處理)는 포장(圃場)에서 벼멸구의 산란력(産卵力)과 성충수명을 증대(增大)시키고, 식이활동(食餌活動)을 촉진(促進)함으로서 벼멸구의 resurgence를 유발(誘發)하고 아울러 수도체(水稻體)의 hopperbun을 가속화시킬 가능성(可能性)이 있음을 알 수 있었다.는 점차 약하여 졌으나 catalase, invertase는 그 활성도가 일단 숙성중기에 높아졌다가 낮아졌다.n 이 pH 4.2이고 temperature는 $60^{\circ}C$이었다. 그리고

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Monte Carlo 계산에 의한 액체섬광계수기의 베타선 스펙트럼 Simulation (Simulation of Beta Ray Spectra in Liquid Scintillation Counting System by means of Monte Carlo Method)

  • 이철영;전재식
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제18권2호
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    • pp.17-25
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    • 1993
  • 액체섬광 계수기에 대한 $^3H,\;^{14}C,\;^{36}Cl$의 베타선 스펙트럼의 시뮬레이션을 Monte Carlo 법으로 수행하였다. 베타선의 손실에너지는 'continuous slowing down approximation(CSDA)' 모형으로부터 구하였다. 순 베타방출 핵종이 균일하게 용해되어 있는 섬광용액은 $1.25cm{\times}3.5cm$의 원통형 geome try로 가정하였다. $^{14}C,\;^{36}Cl$에 대한 계산결과는 계수효율의 경우 실험 값과 2%의 범위 내에서 잘 일치하였으나 $^3H$에 대해서는 상당한 편차를 나타내었다. 이는 저 에너지 베타선에 대한 섬광용액 자체의 quenching 효과에 기인하는 것으로 판단된다.

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