• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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• v.6 no.2
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• pp.129-139
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• 2008

In this study, a sorption experiment of multivalent nuclides such as Eu(III) and Th(IV) relatively stable for redox reactions was carried out for bentonite colloids which had been prepared from the domestic Gyeongju bentonite. The amounts of the nuclides lost by an attachment to bottle walls, by a precipitation, and by a colloid formation were estimated by performing blank tests for the sorption experiments. Sorption coefficients, $K_d's$, reflecting the mass losses were obtained and investigated for the sorption of Eu(III) and Th(IV) onto the bentonite colloids. The net sorption coefficients $K_d's$ considering all the three mass losses were measured as about $10^6-10^7\;mL/g$ and $7{\times}10^6-10^7\;mL/g$ for Eu(III) and Th(IV), respectively, depending on pH. In particular, a precipitation occurred mainly at a pH greater than 5 for Eu(III) and a precipitation and colloid formation significantly occurred at a pH greater than 3 for Th(IV). The precipitation and colloid formation of the multivalent nuclides of Eu(III) and Th(IV) therefore should be considered when $K_d's$ are rightly obtained over the pH range where their precipitation and colloid formation become significant at a given concentration.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.171-171
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• 2013

최근에 희토류 이온이 도핑된 형광체를 램프, 플라즈마, 디스플레이 패널, 음극선관, 광전 소자에 응용하기 위한 연구에 많은 노력이 경주되고 있다. 특히 희토류 이온은 4f-껍질에 존재하는 전자의 독특한 성질 때문에 좁은 밴드폭과 강한 발광 특성을 나타내므로 발광 다이오드, 자석, 촉매, 디스플레이 패널용 형광체로 개발되고 있다, 본 연구에서는 고효율의 녹색과 적색 형광체를 개발하기 위하여 모체 결정은 SrSnO3, 활성제 이온은 Eu (유로퓸) 와 Tb (테르븀)을 선택하여 도핑하였다. 합성된 형광체 분말의 회절상을 XRD로 측정한 결과에 의하면, Eu3+와 Tb3+의 함량비에 관계없이 모든 세라믹 분말은 JCPDS #74-1298에 제시된 회절상과 일치하였으며, 주 피크는 $31.3^{\circ}$, $44.9^{\circ}$, $55.8^{\circ}$에서 최대값을 갖는 (110), (200), (211)면에서 발생한 회절 신호이며, 이밖에도 $22.04^{\circ}$, $65.4^{\circ}$, $74.3^{\circ}$에서 약한 회절 피크를 갖는 (100), (220), (013)면의 신호들이 관측되었다. Eu3+ 이온의 함량비가 0.05 mol 인 경우에 (110)과 (211) 피크의 세기가 최대값을 나타내었고, Eu3+의 함량비가 증가함에 따라 두 피크의 세기는 점점 감소하였다. XRD의 데이터를 Scherrer의 식에 대입하여 계산한 결정 입자의 크기는 Eu3+ 이온이 도핑된 경우에는 0 mol에서 최소의 크기를 나타내었고, Tb3+ 이온이 도핑된 경우에 입자의 크기는 0.05 mol에서 최소이었고 0 mol에서 최대값을 보였다. SEM으로 촬영한 표면 형상의 변화를 관측한 결과, Eu3+의 함량비가 0.15 mol인 경우에, 결정 입자의 평균 크기는 400~450nm이며, Tb3+의 함량비가 0.05 mol인 경우에, 결정 입자의 평균 크기는 270~290nm 이었으며, 입자의 형상은 균일하게 분포하는 구형 형태을 보였다. Eu3+와 Tb3+ 이온의 함량비가 점점 증가함에 따라 미립자들이 서로 뭉쳐져서 각각 약 720 nm와 580 nm의 크기를 갖는 큰 입자를 형성하였고, 불규칙적인 분포를 나타내었다. 여기 파장 293 nm에서 Tb3+가 도핑된 SrSnO3:Tb3+ 형광체 분말의 발광 스펙트럼을 측정한 결과에 의하면, Tb3+의 함량비에 관계없이 모든 시료는 주 피크인 550 nm (녹색)와 상대적으로 세기가 약한 500, 590, 630 nm에서 발광 스펙트럼을 나타내었다. 주 피크의 발광 세기는 0.01 mol~0.15 mol에서는 증가 하였고, 더욱 함량비를 증가함에 따라 급격하게 감소하였다. 이 현상은 활성제 이온의 mol 비가 증가함에 따라 이온 사이의 거리가 가까워져서 서로 뭉치는 현상이 주도적으로 작용하여 발광의 세기가 현저히 감소하는 것으로 판단된다. 0.10 mol 일 때 세기가 가장 강한 녹색 형광 신호를 얻었다. 여기 파장 400nm에서 Eu3+가 도핑된 SrSnO3:Eu3+ 형광체 분말의 형광 스펙트럼은 Eu3+의 함량비에 관계없이 590, 619, 696 nm에서 관측되었다. Eu3+의 몰 비가 0.01~0.05 mol 영역에서 619 nm가 주 피크이나, 몰 비가 더욱 증가함에 다라 주 피크의 파장은 590 nm로 이동하였다. 한편, 696 nm의 발광세기는 몰 비가 증가함에 따라 더욱 증가하였다.

• Resources Recycling
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• v.22 no.3
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• pp.57-64
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• 2013

Sulfurization reaction characteristics of $Eu_2O_3$, uranium oxides($UO_2$, $U_3O_8$), mixture of $Eu_2O_3$ and uranium oxides, Eu-doped uranium oxides($(U,Eu)O_2$, $(U,Eu)_3O_8$), and phase-separated products prepared by HOX (High temperature OXidation) of $(U,Eu)O_2$ were investigated in the temperature range from 400 to $800^{\circ}C$. Only $Eu_2O_3$ in the mixture of $Eu_2O_3$ and uranium oxides was converted into $Eu_3S_4$ by sulfurization reaction at $450^{\circ}C$ without reaction between them. Sulfurization reaction behavior of $(U,Eu)_3O_8$ and $(U,Eu)O_2$ up to $600^{\circ}C$ was similar to $U_3O_8$ and $UO_2$, respectively, while they were sulfurized into Eu-rich $(U,Eu)S_x$ and ${\alpha}-US_2$ at $800^{\circ}C$. In the sulfurization of RE-rich $(U,Eu)_4O_9$ and $U_3O_8$ prepared by high temperature oxidation, it was confirmed that RE-rich $(U,Eu)S_x$ and UOS phases were formed at $600^{\circ}C$. For Eu-rich $(U,Eu)O_2$ and $UO_2$ prepared by reduction of HOX products, it was identified that Eu-rich (U,Eu)OS was formed at $450^{\circ}C$ by sulfurization of Eu-rich $(U,Eu)O_2$, while $UO_2$ remained unreacted.