• 자원리싸이클링
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• 제31권5호
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• pp.20-25
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• 2022

본 연구에서는 방사성 폐액내 포함된 방사성 핵종인 세슘-137(Cs-137) 및 스트론튬-90(Sr-90)의 친환경적인 제염을 위해 미세조류의 적용 가능성을 평가하였다. Cs-137 및 Sr-90이 각각 함유된 일원계 표준 방사성 용액과 3차 증류수를 희석하여 1.5 Bq/mL Cs-137, 1.0 Bq/mL Sr-90 농도로 제조한 뒤 실험에 사용하였다. 미세조류는 2종을 사용했으며, Sr-90 제염에는 Chlorella Vulgaris를 사용하였고, Cs-137 제염에는 Hematococcus pluvialis를 사용하여 실험을 수행하였다. 실험 방법은 2주 간 배양된 미세조류를 반투과막이 부착된 병에 투입한 뒤, 미세조류가 투입된 병을 제조된 방사성 용액에 투입하여, 반투과막을 통해 미세조류와 방사성 용액이 48 시간 동안 반응하도록 하였다. 각 시료에 대한 방사능 농도 분석은 γ선 동위원소인 Cs-137은 감마선 핵종 분석기를 사용하였고, β선 동위원소인 Sr-90은 액체섬광계수기(LSC: Liquid Scintillation Count)를 사용하였다. 실험 결과, Cs-137은 약 88.0 %, Sr-90은 약 89.7 % 제염이 가능함을 확인하였으며, Sr-90은 2단 제염 방법에 의해 최종적으로 약 98.6 % 제염이 가능하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제24권2호
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• pp.178-182
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• 1992

사용후 가압경수로 핵연료봉속에 들어 있는 핵분열 생성핵종의 하나인 Cs-137감마선의 상대적 세기를 핵연료봉의 길이방향 및 단면방향으로 측정(스캐닝)하고 이곳에서 시료를 취하여 화학분석 법 인 Nd-148 정량법으로 연소도를 구한 후 Cs-137 검출세기와 연소도간의 관계식을 유도하였는데 이들은 연소도 영역 10∼35 GWD/MTU에서 일차 선형적으로 비례하고 있음이 확인되었다. 아울러, 임의의 사용후 가압 경수로 핵연료를 대상으로 한 검증시험에서 검출된 Cs-137감마선의 세기를 이 관계식에 대입하여 계산한 연소도와 Nd-148 정량법으로 산출한 값을 비교하였다. 그 결과, 양자간에는 잘 일치하고 있음을 보여주었다. 이로서 유도된 관계식을 이용하여 Cs-137 감마선세기의 분포로부터 연소도를 추정하는 것이 가능하게 되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제19권2호
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• pp.107-114
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• 1987

$^{137}$Cs 용액을 추적자로 사용하여 동시와 역동시 계수방법에 의해 $^{137}$Cs 용액의 방사능을 측정하였다. 본 연구에서의 측정선원은 $^{137}$Cs과 추적자를 혼합하여 제작하였으며 혼합 비율은 동시와 역동시 계수 방법에서 각각 1/3과 1/5로 하였다. $^{137}$Cs용액의 비 방사능은 $\beta$채널 저에너지 문턱 준위 변화와 효율외삽 방법에 의해 산출되었다. 동시와 역동시 계수 방법에 의해 산출된 결과는 기준일 현재 552.78kBq/g과 554.32kBq/g이었으며 합성오차는 각각 1.60kbq/g과 1.51kBq/g이었다. 두 개의 결과는 오차범위 내에서 잘 일치함을 보여준다.

• 전기전자학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.337-343
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• 2016

본 연구에서는 SiPM에 열진공증착법을 이용하여 증착한 미세기둥 구조의 CsI:Tl의 감마선 분광특성연구를 진행하였다. SEM장비를 사용하여 미세기둥 구조의 CsI:Tl의 두께와 각각의 CsI:Tl 미세기둥의 두께를 측정하였다. SEM 관측 결과 CsI:Tl의 두께는 $450{\mu}m$, $600{\mu}m$이다. SiPM에 $450{\mu}m$, $600{\mu}m$ 두께로 증착한 미세기둥 구조의 CsI:Tl은 표준 감마선원인 $^{133}Ba$, $^{137}Cs$를 사용하여 감마선의 분광특성 평가를 진행하였다. SiPM에 증착한 미세기둥 구조 CsI:Tl의 분광특성 평가는 $^{137}Cs$ 감마선 세기에 따른 응답 선형성과, 감마선 에너지 스펙트럼을 측정하였다. SiPM에 증착한 두께 $450{\mu}m$와 $600{\mu}m$ CsI:Tl은 감마선 세기에 따라 선형성을 나타났다. 또한 $^{133}Ba$과 $^{137}Cs$의 감마선 에너지 스펙트럼 측정 결과 $450{\mu}m$ 두께의 CsI:Tl은 $^{133}Ba$에 대한 특성이 좋게 평가되었고, $600{\mu}m$ 두께의 CsI:Tl은 $^{137}Cs$에서 우수한 특성을 확인할 수 있었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제45권4호
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• pp.154-162
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• 2020

Background: Several studies have reported that wild mushrooms contain high amounts of radioactive cesium (137Cs). After the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident, a significantly high concentration of 137Cs has been detected in wild mushrooms, and their consumption may be the cause of the chronic internal exposure of local consumers to radioactivity. Therefore, an accurate evaluation of the internal radioactivity resulting from mushroom ingestion is needed. Materials and Methods: The 137Cs elution rate through the cooking and digestion stages was evaluated using in vitro experiments. The edible mushroom Pleurotus djamor was taken as a sample for the experiments. The mushrooms were cultivated onto solid media containing 137Cs. We evaluated the internal dose based on the actual conditions using the elution rate data. For various cooking methods, the results were compared with those of other wild edible mushrooms. Results and Discussion: From the elution experiment through cooking, we proved that 25%-55% of the 137Cs in the mushrooms was released during soaking, boiling, or frying. The results of a simulated digestion experiment after cooking revealed that almost all the 137Cs in the ingested mushrooms eluted in the digestive juice, regardless of the cooking method. The committed effective dose was reduced by 20%-75% when considering the dissolution through the cooking process. Conclusion: We found that cooking lowers 137Cs concentration in mushrooms, therefore reducing the amount of radioactivity intake. Besides, since there were differences between mushroom types, we demonstrated that the internal exposure dose should be evaluated in detail considering the release of 137Cs during the cooking stages.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제47권1호
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• pp.30-38
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• 2022

Background: Residential areas have some factors on the external exposure of residents, who usually spend a long time in these areas. Although various survey has been carried out by the government or the research institutions after the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident, the mechanism of radiocesium inventory in the terrestrial zone has not been cleared. To better evaluate the radiation environment, this study investigated the temporal changes in air dose rate and ¹³⁷Cs inventories (Bq/m²) in residential areas and agricultural fields. Materials and Methods: Air dose rate and ¹³⁷Cs inventories were investigated in residential areas located in an evacuation zone at 5-8 km from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant. From December 2014 to September 2018, the air dose rate distribution was investigated through a walking survey (backpack survey), which was conducted by operators carrying a γ-ray detector on their backs. Additionally, from December 2014 to January 2021, the ¹³⁷Cs inventories on paved and permeable grounds were also measured using a portable γ-ray detector. Results and Discussion: In the areas where decontamination was not performed, the air dose rate decreased faster in residential areas than in agricultural fields. Moreover, the ¹³⁷Cs inventory on paved surfaces decreased with time owing to the horizontal wash-off, while the ¹³⁷Cs inventory on permeable surfaces decreased dramatically owing to the decontamination activities. Conclusion: These findings suggest that the horizontal wash-off of ¹³⁷Cs on paved surfaces facilitated the air dose rate decrease in residential areas to a greater extent compared with agricultural fields, in which the air dose rate decreased because of the vertical migration of ¹³⁷Cs. Results of this study can explain the faster environmental restoration in a residential environment reported by previous studies.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제50권6호
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• pp.886-889
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• 2018

This article presented two-staged chemical precipitation for radioactive wastewater decontamination by using chemical agents. The total amount of radioactive wastewater was $35m^3$, and main radionuclides were Cs-137, Cs-134, and Co-60. Initial radioactivity concentration of the liquid waste was 2264, 17, and 9 Bq/L for Cs-137, Cs-134 and Co-60, respectively. Potassium ferrocyanide, nickel nitrate, and ferrum nitrate were selected as chemical agents at high pH levels 8-10 according to the laboratory jar tests. After the process, radioactivity was precipitated as sludge at the bottom of the tank and decontaminated clean liquid was evaluated depending on discharge limits. By this precipitation method decontamination factors were determined as 66.5, 8.6, and 9 for Cs-137, Cs-134, and Co-60, respectively. By using the potassium ferrocyanide, about 98% of the Cs-137 was removed at pH 9. At the bottom of the tank, radioactive sludge amount from both stages was totally $0.98m^3$. It was transferred by sludge pumps to cementation unit for solidification. By chemical processing, 97.2% of volume reduction was achieved. The potassium ferrocyanide in two-staged precipitation method could be used successfully in large-scale applications for removal of Cs-137, Cs-134, and Co-60.

• 청정기술
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• 제22권2호
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• pp.122-131
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• 2016

세슘 동위원소, ¹³⁴Cs와 ¹³⁷Cs는 대기 핵실험 및 원자력발전소의 배출물로부터 기인하는 인공방사성 핵종 연구에 매우 중요하다. 본 연구에서는 최소검출방사능(minimum detection activity, MDA)을 낮추기 위해 ¹³⁷Cs 및 화학적, 환경적 거동이 동일한 ¹³⁴Cs를 이용하여 환경측정실험실 절차서에 따른 일반적인 환경방사능 분석을 수행하였다. 원자력발전소 주변 고산지대 환경토양을 채취하였고, 세슘 동위원소를 화학적으로 추출·농축하기 위한 방법으로 세슘동위원소와 흡착특성이 높은 Ammonium Molybdophosphate (AMP) 공침법을 토양 전처리 과정에 도입하였다. 방사능 농도는 감마선 분광광도법을 이용하여 분석하였다. 감마 에너지 스펙트럼에서 ⁴⁰K 방사능 농도가 증가함에 따라 ¹³⁴Cs 및 ¹³⁷Cs의 MDA가 증가하였다. 따라서 토양으로부터 자연방사성 핵종이 제거된다면 세슘의 MDA가 줄어들 것이고, 환경토양에서 ¹³⁷Cs의 농도를 효과적으로 측정할 수 있다. 한국원자력안전기술원의 표준 토양 실험에서는 ⁴⁰K의 방사능 농도가 평균 84% 이상 제거되었고, ¹³⁴Cs의 MDA는 2배 줄어들었다. ¹³⁷Cs의 방사능 농도는 82% 이상 회수되었다. 한편 환경토양을 이용한 시료에서는 AMP 공침법이 직접법에 비해 ⁴⁰K는 최대 180배 제거되었고, 또한 ¹³⁴Cs의 MDA는 5배 감소하였다. ¹³⁷Cs의 회수율은 54.54%에서 70.26%를 나타내었다. MDA와 회수율을 고려할 때 AMP 공침법은 매우 낮은 농도의 세슘분석에 효과적이다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제17권1호
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• pp.1-7
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• 1985

원자력 발전소의 조사후 핵연료 저장풀에시 조사후 핵연료 집합체에 대한 감마선 분광분석 실험을 비파괴적인 방법으로 수행하였다. 조사후 핵연료 집합체가 갖는 연소분포를 알기 위해서 1차핵분열 생성물과 2차핵분열 생성물간의 감마선 강도비인 $^{134}$ Cs$^{137}$Cs을 사용했으며 그 결과는 이들 집합체가 노심내에서 연소시에 가졌든 중성자 분포의 기대치와 상응하였다. 이로부터 감마선 강도비 $^{134}$ Cs$^{137}$Cs은 연소도 해석을 위한 좋은 인디케이터임을 확인하였다. 핵물질의 안전관리면에서 중요시되고 있는 조사후 핵연료의 냉각시간을 감마선 강도비 $^{144}$ Ce$^{137}$Cs을 사용하여 구했으며 이를 핵연료 관리기록에 의한 냉각시간과 비교해 본 결과 각각 2%, 10%이내의 차이를 나타내었다. 이로부터 본 실험에서 냉각시간을 하기 위해서 유도한 방정식을 단일 주기로 연소된 핵연료에 대해서 사용할 수 있음을 실증하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제2권2호
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• pp.145-153
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• 2004

10년 이상 된 방사능오염 토양에서 동전기적 방법에 의한 $^{137}$Cs과 $^{60}$Co의 제염효율을 높이기 위해 H$_2$SO$_4$과 시트르산을 첨가제로 사용했다. 동전기 토양복원 컬럼의 방출수 평균속도는 2.0${\times}$$10^{-2}$ cm/min이고, 10일 동안 방출된 토양폐액의 부피는 컬럼의 3.6 공극부피다. 10일간 $^{137}$Cs 의 제거효율이 54%에 불과한 반면에, $^{60}$Co는 97%나 제거되었다. 이것은 $^{137}$Cs의 흡착평형계수가 $^{60}$Co 보다 크기 때문이라고 생각된다. 본 연구에서 제시한 수학적 모델에 의한 컬럼 잔류 오염도는 실험 오차 범위에서 실험결과와 잘 일치하였다.