수 MV급 탄뎀형 가속기와 정전형, 자장형 질량분석기를 결합함으로써 존재비가 극히 작은 동위원소 측정이 가능해진다. 수 MeV로 가속이 되면 분해에 방해가 되는 모든 분자이온들이 제거되며, 탄뎀형 가속기에서는 음이온으로부터 가속이 개시되므로 몇몇 음이온을 형성하지 못하는 동중원소의 간섭으로부터 자유로워지기 때문에 고감도분석이 실현될 수 있다. 이외에 음이온을 형성하는 동중원소들은 주로 이온함인 최종 검출기에서의 유효 전하에 따른 에너지손실 차이를 이용하여 효과적으로 제거할 수 있다. 현재는 주로 장반감기 방사성동위원소인 $^{10}Be$, $^{14}C$, $^{26}Al$, $^{36}Cl$과 $^{129}I$ 등의 측정법이 확립되어 천연시료 중에서 동위원소 존재비 $10^{-12}$에서 $10^{-15}$까지의 정량이 가능하며, 원자수로 환산한 검출하한을 $10^5$개가 된다. 또한 해당 원소를 기준으로 소요 시료량은 대부분 mg 정도로 충분하다. 지금까지는 불가능했던 이러한 특징으로 인해 지난 수년간 AMS(Accelerator Mass Spectrometry)가 활용되어 온 연구분야는 지구과학(기후학, 우주화학, 빙하학, 수문학, 해양학, 퇴적학, 화산학 및 광물탐사), 인류 및 고고학(연대측정), 그리고 물리학(천체물리, 핵 및 입자물리) 등으로 다양하다. 이외에 생의학 및 재료과학 분야에서도 AMS를 활용하고자 하는 노력이 계속되고 있다. 본 해설에서는 가속기질량분석기술의 특징, 원리, 장치 및 활용분야 등을 소개하고자 하며, 이로써 관련 분야의 연구 활성화에 기여하고자 한다.
25$^{\circ}C$에서 메탄올, 에탄올, 아세톤 이성분 혼합수용액과 물, 메탄올에서의 가용매분해반응 속도 상수를 결정하고, 이들 속도자료를 Grunwald-Winstein 식과 Kivinen 관계식을 이용하여 해석하였다. 또한 물과 메탄올에서의 속도론적 용매 동위원소 효과와 알코올-물 혼합용매계에서 생성물 선택성 값을 결정하였다. 염화 2-티오펜술포닐의 가용매 분해반으에 대한 속도론적 용매 동위원소 효과는 메탄올과 물에서 각가 2.24와 1.47이었다. 에탄올-물에서의 술포닐 에스테르 형성에 대한 선택성 값은 최대값을 나타내었다. 메탄올과 물에서의 속도론적 용매 동위원소 효과, 알코올 수용액에서의 선택성 자료와 용매효과로부터, 본 연구에서의 반응은 극성이 낮은 용매계에서는 일반염기 촉매반응과 또는 S$_A$N 반응이 유리하고, 극성이 큰 용매계에서는 S$_N$2 반응의 유리한 반응으로 진행되는 것으로 제안하였다.
다이오드 레이저를 optogalvanic spectroscopy에 이용하여 우라늄, 토륨 및 루비듐에 대한 전자전이 및 다이오드 레이저의 분광학적 특성을 살펴보았다. 흡수스펙트럼의 분석은 속빈 음극관내 음극표면에서 튕김에 의해 형성된 고온의 금속원자 기체를 다이오드 레이저를 이용하여 금속원자의 광흡수 현상에 따른 임피던스의 변화를 측정함으로써 수행되었다. 다이오드 레이저를 사용하여 자연산 악티늄족 원소인 토륨과 우라늄의 검출을 수행하였다. 본 실험에 이용된 optogalvanic spectroscopy에서는 Doppler효과로 인한 띠 나비에 제한이 있어 초미세 갈라짐이나 동위원소 선이동을 관찰하는데 어려움이 있었다. 하지만 루비듐 780.023 nm에서는 Doppler 띠 넓힘이 있음에도 불구하고 동위원소의 선이동과 초미세 갈라짐을 관찰할 수 있었다. 본 연구에서는 다이오드 레이저가 방사능을 지닌 악티늄족 원소들의 검출과 이들의 동위원소 존재비를 측정할 때 유용하고, 별로 알려지지 않은 란탄족 및 악티늄족의 초미세 갈라짐 상수와 같은 분광학적으로 중요한 파라미터를 구하는데에도 긴요하게 쓰일 수 있음을 고찰하였다.
파장가변 색소 레이저는 고분해능 분광학, 이온화 분광학, 원격감시용 Lidar 시스템 또는 의료용 레이저 분야 등에서 널리 사용되고 있다. 특히, 의료용 안정동위원소를 생산하는 기술의 한 방법으로 파장가변 색소 레이저를 사용하고 있다. [1] 이러한 시스템의 레이저는 안정적 동작은 물론이고, 동위원소 추출의 생산 단가를 낮추기 위하여 레이저 동작을 연속적으로 할 필요가 있다. 그러나, 레이저 색소를 이득매질로 사용하는 파장가변 레이저는 광펌핑하여 레이저를 동작시키는데, 이 때 광표백효과 및 색소수명감소에 따라서 색소 용액의 교체가 필수적이다. (중략)
한나라의 과학수준이 rocket기술이나 가속기의 출력 energy로서 운운 되었을 때가 있었는데 그때의 기속기는 원자핵 반응을 인공적으로 실험해 보는데 없어서는 안되는 것이기 때문이었다. 2차대전중 원자폭전의 출현을 보게 한 원자로의 발전은 대전후에는 평화적인 이용면에 따르는 응용 분야가 없는 고 energy의 소립자 연구라든지 isotope생산, 고분자화학 및 의료용등에는 대전중에 발전된 잔자기술의 이용으로 더 큰 가속기의 출현이 필요하였다. 특히 이 Electron Accelerator(이하 Linac라고 함)는 높은 고압과 큰 자석을 쓰지 않는 면에서 손쉽게 우리 신변에서 초고압 X선 이상의 효과로 쓸수있게해 주어서 그 이용면은 매우 다급해졌다. 여기서 우리나라의 입장에서 이러한 것을 살펴볼 때 첫째의 radar기술이 충분히 있으면서 이러한 것을 평화적 생산면에서 아직 활용하지 못하고 있으며 한편에서는 외국으로 부터 강력 동위원소를 도입하여 오고 있는데 Linac를 제작하여 여기서 이용하면 이러한 동위원소의 강도 이상의 것을 우리나라 기술로서 제작할 수 있다. 여기서 그 원리와 제작면에 있어서의 문제점 및 국제적인 이용 현황을 소개해 보겠다.
이 연구는 동위원소실에 근무하는 임상병리사들의 방사선 방어에 대한 지식, 태도 및 행위수준을 조사하여 상관관계를 파악하고 방사선 안전관리에 대한 행위에 영향을 미치는 요인을 분석하기 위해 시행하였다. 설문지는 2010년 10월부터 11월까지 대전 충청권 및 서울 경기권 동위원소실 임상병리사를 연구 대상자로 하여 연구자자 임의로 선정 직접설문, 또는 우편방식으로 조사하였고, 수집된 자료는 SPSS12.0 프로그램을 이용하여 빈도와 백분율, T-검정, ANOVA, 다중회귀분석법을 이용하여 분석하였다. 방사선 안전관리에 대한 지식 점수는 평균은 11.5점이었으며 표준편차는 ${\pm}$1.9 분포를 보였다. 방사선 안전관리에 대한 태도 점수는 평균 69.0점, 표준편차는 ${\pm}$5.4이었다. 방사선 방어에 대한 행위점수는 평균은 57.1점, 표준편차 ${\pm}$3.5이었다. 방사선 안전관리 행위에 있어 이론적으로 알고 있는 내용에 비해 수행이 현저히 떨어진 결과가 나왔으며, 방사선 안전관리에 대한 지식, 태도, 행위와의 상관성은 통계적으로 유의한 상관관계를 보였다(p<0.01). 행위점수에 영향을 미치는 요인으로는 종사자법정교육, RI 면허취득, 지식, 태도로 나타났다. 결론적으로 동위원소실에 근무하는 임상병리사의 방사성동위원소 안전관리 행위는 태도에 비하여 수행이 현저히 떨어진 결과가 나왔고, 안전관리 행위에 영향을 주는 인자로 종사자법정교육, RI 면허취득, 지식점수, 태도점수를 알 수 있었다. 업무 진행에 있어 잘못된 지식의 습득 및 태도를 취할 수 있는 가능성이 충분히 있으며 이를 바로 잡을 수 있도록 안전관리에 대한 지속적인 교육을 실시함과 더불어 RI면허 취득, 방사선 종사자에게 교육의 효과를 더욱 높이기 위한 적절한 교육 자료의 개발이 필요하다고 할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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