• 제목/요약/키워드: 원소분석기

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양성자치료기 가속기 시설에서의 작업종사자의 방사선 피폭 연구 (A Study of Radiation Exposure in Proton Therapy Facility)

  • 이상훈;신동호;윤명근;신정욱;라정은;곽정원;박성용;신경환;이두현;안성환;김대용;조관호;이세병
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제20권1호
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    • pp.37-42
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    • 2009
  • 국립암센터에 설치된 양성자 치료기는 양성자 가속기의 운영을 통해 많은 양의 이차방사선을 방출하게 되는데, 이는 양성자 빔이 가속 중에 주위의 물질과 반응을 하여 이차 입자를 발생하고 방사성 동위원소도 생성하기 때문이다. 생성된 방사성 동위원소에 의한 방사선량은 시간에 따라 감쇠되지만 양성자 치료기의 운영 및 유지보수를 위해 수시로 가속기 작업종사자들이 시설내부로 접근해야 하며 이로 인해 이차방사선에 의한 피폭 문제가 발생될 수 있다. 본 논문에서는 양성자 가속기(Cyclotron)를 포함한 양성자 치료기의 운영을 위해 필요한 작업종사자들의 작업환경을 평가하고, 적절한 수준의 방사선 방호대책을 수립하기 위해 양성자 치료기 운영 중 가장 높은 수준의 방사선이 발생되는 양성자 가속기(Cyclotron) 및 주변 지역에서의 가속기 가동에 따른 방사선 발생 정도를 측정하였고 그 지속시간을 분석하였다. 이를 위해 양성자 빔의 손실이 가장 큰 가속기 주변과 에너지 선택 시스템(Energy Selection System, ESS)지역의 탄소(graphite, $^{12}C$) 재질로 구성된 에너지 감쇠장치(degrader)에서의 방사선 변화를 추적하고, 가속기에서 생산된 230 MeV의 고정된 에너지 빔이 에너지 감쇠장치(degrader)를 거쳐 ESS를 통해 전송된 빔의 효율을 산출하고 빔의 전송 구간에서의 상대적인 방사화 정도를 분석하였다. 이러한 분석 자료를 토대로 작업종사자들의 작업간 피폭 수준을 계산하고 연간 피폭 정도를 측정하였다. 작업 중 가속기 시설내의 선량은 수십 ${\mu}Sv/h$로 다른 방사선 치료기에 비해 상대적으로 높은 수준이지만 작업시간을 고려한 연간 총 피폭 선량은 작업자에 따라 1~3 mSv/year 정도로, 연간 피폭 한계 선량보다 충분히 낮은 수준으로 운영이 가능하였다.

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다검출기 유도결합 플라즈마 질량분석기를 이용한 스트론튬 동위원소비 분석법 개선 (Improving Strontium Isotope Ratio Analysis Using MC-ICP-MS)

  • 이신우;박재선;박현우;황종연;김금희;정현미;최종우
    • 환경분석과 독성보건
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    • 제21권4호
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    • pp.237-242
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    • 2018
  • Strontium (Sr) commonly exists in rock, groundwater, soil, plants, and animals. The Sr isotope ratio offers important information as a tracer on nature because the Sr isotopic composition is not fractionated by any biological process in these ecosystems. Hence, Sr isotope ratio has been used in several studies on tracing the Sr source for contaminated sites and human migration. In this study, we developed a separation method for Sr content, and then improved Sr isotope analysis using multi-collector inductively coupled plasma mass spectrometry (MC-ICP-MS). A powdered rock standard (NIST 2710a) was used to determine the removal of interference elements (Rb and Ca) and the recovery rate of Sr content. The results ranged from 98% to 106%. Additionally, three standard samples (NBS 987, IAPSO and NIST 1486) were analyzed to evaluate the precision and accuracy of the results. The measured $^{87}Sr/^{86}Sr$ ratio for all the samples were consistent with the reported values, within an error. These results indicate that our established Sr separation and Sr isotope measurement methods are reliable and can hence be useful in the fields of environmental and forensic sciences.

즉발감마선 측정을 위한 HPGe 검출기의 전계수 또는 동시계수모드에서의 광대역 계측효율 보정 (Efficiency Calibration of HPGe Detector in Normal ana Coincidence Mode for the Determination of Prompt Gamma-ray)

  • 송병철;박용준;지광용
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.97-104
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    • 2004
  • NIPS 시스템은 중성자 핵반응 결과 방출되는 즉발 감마선을 정량적으로 측정하는 장치이며 고체 및 액체 폐기물 중 존재하는 다양한 원소를 비파괴적으로 분석할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 NIPS 시스템에 이용된 고순도반도체 검출기의 계측효율을 $^{l33}$Ba 및 $^{152}$Eu 방사성 동위원소 선원과 $^{35}$ Cl(n, ${\gamma}$)$^{36}$ Cl 핵반응 시 발생되는 즉발감마선을 이용하여 80 keV에서 8 MeV까지 넓은 영역에 대하여 구하였다. $^{35}$ Cl(n, ${\gamma}$)$^{36}$ Cl 핵반응을 이용한 고에너지 감마선의 계측효율은 즉발감마선의 방사능 값을 정확히 알 수 없기 때문에 저 에너지 영역에서 정확히 알고 있는 검출기 효율곡선에 규격화시켜 전 에너지 영역에서의 효율보정곡선을 구하였다. 또한 KCl 표준용액에 $^{252}$ Cf 중성자 선원을 조사시켜 표준용액으로부터 방출되는 즉발 감마선을 고순도반도체 검출기로 측정하고 광대역 계측효율 곡선을 이용하여 수용액 시료에서의 평균 열중성자 속을 예측하였다. NIPS 측정시스템은 주변 재료 물질의 핵반응으로 방출되는 감마선 background를 줄이기 위해 두 개의 고순도반도체 검출기를 이용한 동시계수 장치가 고안되었으며, 동시계수 모드에서의 계측효율도 함께 고려되었으며, 표준선원을 이용하여 전 계수 또는 동시계수모드에서의 background에 대한 측정감도를 비교하였다.다.

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Poly(vinyl butyral)에 azide기가 도입된 감광성 고분자의 합성 및 감광특성 (Synthesis and Photochemical Properties of Photosensitive Poly(vinyl butyral) with Azide Group)

  • 박이순;한윤수;오현식;임대환
    • 공업화학
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    • 제9권7호
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    • pp.1053-1058
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    • 1998
  • Poly(vinyl alcohol)(PVA)와 n-butylaldehyde를 산촉매하에서 반응시켜 butyral unit의 함량이 서로 다른 poly(vinyl butyral)(PVB)를 합성하였으며, PVB내 butyral unit의 함량은 원소분석으로부터 결정하였다. 합성된 PVB와 p-azidobenzaldehyde를 산촉매하에서 반응시켜 azidobenzene기가 도입된 감광성수지(PVB-AZ)를 합성하였으며, PVB-AZ내 azidobenzene기의 함량은 UV 분광분석법으로 결정하였다. 합성된 PVB-AZ의 감광특성, 열적성질 및 용해특성을 조사하였으며, 상대감도 변화를 gray scale(GS)법으로 조사하였다.PVB-AZ내 butyral unit의 함량, azidobenzene기의 함량 및 현상용매에 따라 GS법에 의한 상대감도가 서로 다르게 나타났으며, 공유결합으로 감광기가 도입된 감광성수지(PVB-AZ)의 감도는 PVB에 감광제인 2,6-bis(p-azidobenzylidene) cyclohexanone(BAC)가 혼합된 감광성수지(PVB-BAC)보다 우수하였다.

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고구려 개마총 『여인행렬도』의 안료분석 (The Pigment Analysis of 『Procession of the Ladies』 Mural painting from Gaemachong, Koguryo)

  • 윤은영;김유란;강형태
    • 박물관보존과학
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    • 제12권
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    • pp.53-58
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    • 2011
  • 국립중앙박물관이 소장하고 있는 고구려 개마총 여인행렬 벽화편에 사용된 안료의 성분 분석을 수행하였다. 분석은 비파괴 성분분석기인 X-선 형광분석기(XRF)를 사용하여 안료의 성분 원소를 확인하였다. 분석결과 벽화의 채색안료 중 적색에는 진사/주(HgS)와 산화철이 사용되었으며 흑색에는 먹, 백색에는 연백이 사용되었다. 얼굴 부분은 진사/주와 연백을 혼합하여 채색하거나 경우에 따라 채색하지 않았을 가능성이 높았다.

Elemental analysis by neutron induced nuclear reaction - Nuclear track method for the analysis of fissile materials

  • Ha, Yeong-Keong;Pyo, Hyung Yeol;Park, Yong Joon;Jee, Kwang Yong;Kim, Won Ho
    • 분석과학
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    • 제18권4호
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    • pp.263-270
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    • 2005
  • 핵분열트랙은 우라늄, 플루토늄, 토륨 등의 방사성핵종 분석이나, 리튬이나 붕소와 같이 열중성자와 핵반응을 하는 원소분석에 매우 유용하다. 이 방법은 대기 중의 방사성핵종 분석을 통해 핵무기 실험을 검출한다거나, 우주공간의 중이온에 대한 선량측정이나 운석의 우주선 조사과정 추정, 원자력분야의 핵분열률 측정, 암석의 연대 및 역사를 파악하거나, tracer로 사용하는 등 여러 분야에 적용 가능하다. 현재 원자력연구소에서는 알파트랙기입법을 이용한 미량의 보론 분석이나, 핵분열트랙을 이용한 우라늄 등의 핵물질을 포함한 입자분석에 적용하고 있다. 본 총설에서는 트랙형성의 이론적 배경, 에칭된 트랙을 얻는 실제 과정 및 앞으로의 전망 등에 대해 살펴보았다.

HPGe 검출기에서 환경방사능측정의 검출하한치에 관한 연구 (A Study on Minimum Detection Limit of Environmental Radioactivity in HPGe Detector)

  • 장은성
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.5-10
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    • 2011
  • 검출한계에 대한 기본개념을 기초로 백그라운드 측정시간과 시료측정시간을 고려하였고, 환경시료중에서 육상시료(하천토, 표층토양, 식수, 지하수, 지표수, 솔잎, 쑥) 분석에서 백그라운드 계측시간과 시료 측정시간의 변화에 따른 MDA 값들을 비교하였다. 물시료 분석결과를 살펴보면 대부분 시료에서 불검출로 나타났으며, 육상시료 분석결과 대부분의 시료에서 "과학기술부고시 제 2008-28호"의 검출하한치 미만으로 측정되었으나, 일부 시료에서는 인공방사성핵종인 $^{137}Cs$이 검출되었다. 이는 과거 50.60년대 행해졌던 대기권 핵실험에 의한 낙진 및 소련의 체르노빌 원전사고 등에 의한 영향으로 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 검출되고 있는 수준이다. 또한 $^{137}Cs$의 동위원소이며, 상대적으로 반감기가 짧은 $^{134}Cs$가 모든 시료에 대해서 검출되지 않는 것으로 보아 원전운영에 의한 영향이 아님을 알 수 있다.

동해 울릉분지에서의 황산염 환원작용과 유기물의 기원 (Sulfate Reduction and Origin of Organic Matter in the Ulleung Basin, East Sea)

  • 박명호;김지훈;류병재;김일수;이영주;장호완
    • 자원환경지질
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    • 제38권3호
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    • pp.335-346
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    • 2005
  • 이 연구에서는 동해 울릉분지 북서부해역의 제4기 후기 퇴적물 내의 유기물과 가스의 기원을 규명하기 위해서 천부 퇴적물과 공극수를 분석하였다. 연구지역에서 채취한 코어퇴적물을 원소 분석한 결과, C/N 및 C/S 비$(wt.\;\%)$는 퇴적물 내 유기물이 주로 해양조류 기원을 가지고, 일반적인 해양 또는 정체 환경에서 퇴적되었음을 지시한다 그러나 열분석 결과는 유기물 기원이 육상식물이고, 열적 성숙단계가 미성숙단계임을 보여준다. 이러한 원소분석과 열분석간의 관계는 유기물이 침강하는 동안 또는 퇴적 후 이루어진 강한 산화작용에 기인한 것으로 추정된다. 퇴적물 내 공극수와 공기층 가스의 분석을 통하여 매몰심도가 증가할수록 $SO_4\;^{2-}$농도는 감소하고, 공기층 가스의 주성분인 $CH_4$의 양이 증가한다는 것을 알 수 있었다 이것은 코어퇴적물에서 미생물과 관련된 황산염 환원작용이 일어났으며, 점진적으로 메탄생성단계로 전이가 일어났음을 의미한다. 또한 $CH_4$의 성분은 열기원보다는 생물기원임을 가리킨다.

SIMS와 GDMS를 이용한 구리와 탄탈 박막내의 주요불순물 분석 (Analysis of dominant impurities in Cu and Ta films using SIMS and GDMS)

  • 임재원
    • 한국진공학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.79-85
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    • 2004
  • 본 논문은 구리와 탄탈 박막내에 불순물로써 함유되기 쉬운 수소와 탄소, 그리고 산소 원소에 대해 이차이온 질량분석기(secondary ion mass spectrometry)와 글로우방전 질량분석기(glow discharge mass spectrometry)를 이용하여 분석하였고, 이들의 분석결과에 대해서 고찰하였다. 구리와 탄탈 박막은 실리콘 기판 위에 비질량 분리형 이온빔 증착장비를 이용하여 기판 바이어스를 걸지 않은 경우와 -50 V(구리 박막) 또는 -125 V(탄탈 박막)의 기판바이어스를 걸은 상태에서 증착하였다. 세슘 이온빔을 이용하여 분석한 SIMS 결과에서, 기판 바이어스를 걸지 않은 경우, 상당히 많은 피크들이 강하게 관찰되었는데 이는 위의 주요불순물들의 결합에 의한 상태로 검출된 것으로 이들 주요불순물들의 조합에 의해 가능한 질량번호를 산출하여 SIMS 결과의 모든 피크들을 해석할 수 있었다. 또한, 박막 내의 주요불순물들의 정량적인 GDMS 분석에 의해 SIMS 결과와의 일치성을 확인할 수 있었다.

암모늄 기능기와 계면활성제가 포함된 메조포러스 음이온교환수지를 이용한 수용액중 퍼리네이트(Perrhenate) 음이온 제거 (Effects of the Surfactant and the Quaternary Ammonium Functional Groups on the Removal of Perrhenate Anions using Mesoporous Anion-Exchange Resins in Aqueous Solutions)

  • 이병환;정연성;박철환
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권2호
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    • pp.436-442
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    • 2008
  • 수용액에서 음이온을 제거하기 위하여 다양한 종류의 유기/무기 복합음이온교환수지를 제조하였다. 제조된 음이온교환수지들은 질소흡탈착 실험, 적외선분광실험, 원소분석 등을 통하여 그 특성을 조사하였다. 또한 제조된 음이온교환수지의 음이온 교환 특성을 조사하기 위하여 배치(batch) 실험과 키네틱(kinetic) 실험을 수행하였다. 제조된 시료들 가운데 트리메틸암모늄 기능기를 사용했을 때보다 트리부틸암모늄 기능기를 사용하였을 때 더욱 큰 흡착량을 나타내었는데, 이것은 호프마이스터 효과와도 부합된다. 또한, 소수성기를 다량 보유하고 있는 계면활성제인 헥사데실아민도 소수성 음이온에 대한 교환능이 있는 것을 알 수 있었다.