• 제목/요약/키워드: Electron spin resonance (ESR)

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Photostimulated Luminescence (PSL) 방법에 의한 국내 유통 분말형 식품가공원료의 방사선 조사 여부 모니터링 (Identification of Irradiated Food Additives by Photostimulated Luminescence (PSL) Method)

  • 윤혜정;허정무;양수형;이병헌;권중호;김동호
    • 방사선산업학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.27-34
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    • 2008
  • 곡류 및 전분류, 채소 및 과일류, 생선, 육류 및 콩류 및 향신류 등의 시료에 대한 감마선 조사에 의한 검지 특성을 물리적 검지 방법인 photostimulated luminescence (PSL), electron spin resonance (ESR) 및 thermoluminescence (TL) 분석을 통하여 검지 가능성을 확인하였다. PSL 분석 결과 곡류 및 전분류 시료군 가운데 옥수수 전분, 소맥분과 채소 과일류 시료군의 미역 등의 시료는 비 조사군(negative, ${\leq}700$)으로 판정되었으며, 생선, 육류 및 콩류 시료군의 흰 강낭콩 추출분말 및 향신료 시료군의 칠리 파우더를 포함한 9종의 시료는 감마선 조사군(positive, ${\geq}5000$)으로 판정되었다(전체 시료의 3.2%). 이외에 39종의 시료군에서는 방사선 조사 가능성이 있는 700~5,000 범위의 photon counts (intermediate)를 나타내었다(전체 시료의 15.6%). 이들 시료에 대한 TL 분석 결과, 칠리 파우더를 비롯한 미네랄이 분리된 5종의 시료에서는 $150{\sim}250^{\circ}C$ 전후에서 TL glow curve ($TL_1$)을 나타내어 감마선 조사 여부의 확인이 가능하였다. ESR 분석 결과 2차 검증 시료군에서 방사선 유래 특이적인 signal이 관찰되지 않아서 추출물 시료에는 ESR 분석법의 적용이 불가능한 것으로 나타났다.

(40-x)BaO⋅xFe2O3⋅60P2O5 유리의 Fe3+이온에 관한 전자스핀공명 연구 (Electron Spin Resonance Study of Fe3+ in (40-x)BaO⋅xFe2O3⋅60P2O5 Glasses)

  • 강은태
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권3호
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    • pp.179-184
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    • 2008
  • (40-x)BaO${\cdot}xFe_2O_3{\cdot}60P_2O_5$ glasses with $5{\leq}x{\leq}35mol%$ were investigated by ESR spectroscopy. Two resonances observed near g=2.0 and g=4.3. The line at g=4.3 disappeared with the increase of the $Fe_2O_3$ content. The resonance at $g{\approx}2.0$ displayed characteristic signal consisting of superposed extremely broad and narrow components. The broader one indicates the presence of the association of two or more $Fe^{3+}$ ions, antiferromagnetically and the narrow one is related to the microclusters involving iron ions. Temperature dependence of the ESR integrated intensity revealed short-range antiferromagnetic character for $x{\geq}15mol%$.

전자선 조사된 폴리프로필렌 부직포의 그라프트에 있어 보관조건이 미치는 영향 (Effect of Storage Conditions on Graft of Polypropylene Non-woven Fabric Induced by Electron Beam)

  • 이진영;전준표;강필현
    • 방사선산업학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.57-62
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    • 2015
  • In this study, we fabricated effect of storage conditions on graft of polypropylene (PP) non-woven fabric induced by electron beam. The electron beam irradiations on PP non-woven fabric were carried out over a range of irradiation doses from 25 to 100 kGy to make free radicals on fabric surface. The radical measurement was established by electron spin resonance (ESR) for confirming the changes of the alkyl radical and peroxy radical according to effect of storage time, storage temperature and atmosphere. It was observed that the free radicals were increased with irradiation dose and decreased with storage time due to the continuous oxidation. However, the radical extinction was significantly delayed due to reduced mobility of radicals at extremely low temperature. The degree of graft based on the analysis of ESR was investigated. The conditions of graft reaction were set at a temperature: $60^{\circ}C$, reaction time: 6 hours and styrene monomer concentration: 20 wt%.

ESR and Magnetization Study of $La_0.7Ca_0.3MnO_3$

  • Joh, Keon Woo;Lee, Chang Hoon;Lee, Cheol Eui;Jeong, Yoon Hee
    • Journal of Magnetics
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    • 제5권1호
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    • pp.9-12
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    • 2000
  • Electron spin resonance and magnetization measurements were carried out on $La_0.7Ca_0.3MnO_3$ in the ferromagnetic as well as paramagnetic phases. Evidence of an inhomogeneous magnetic structure, consisting of ferro-magnetic microregions embedded in an antiferromagnetic matrix near $T_c$, as well as similar local magnetic structures above and below $T_c$, were found.

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방사선 조사선원에 따른 밀과 옥수수의 물리적 검지 특성 (Physical Detection Properties of Irradiated Wheat and Corn Treated with Different Radiation Sources)

  • 김귀란;이주운;김정숙;권중호
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.211-216
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    • 2009
  • 곡류 중 수입이 활발한 밀과 옥수수에 대하여 국제적으로 이용이 허가된 감마선과 전자선 에너지를 총 흡수선량 $0{\sim}10\;kGy$를 조사한 다음 photostimulated luminescence(PSL), thermoluminescence(TL) 및 electron spin resonance(ESR)를 분석하여 조사여부 검지 특성을 확인하였다. PSL 분석 결과, 두 시료 모두 조사선원에 관계없이 비조사구에서는 $241{\sim}249$ photon count/sec 값으로 700(negative) 이하의 값을, 1 kGy 이상 조사구에서는 $5528{\sim}40870$ photon count/sec 값으로 5000(positive) 이상의 값을 나타내어 비조사구와 조사구의 스크리닝이 가능하였다. TL 분석에서는 두 시료 모두 조사선원에 무관하게 비조사구는 $300^{\circ}C$ 부근에서 매우 낮은 강도의 glow curve($TL_1$)를 나타낸 반면, 조사구에서는 $180^{\circ}C$ 부근에서 방사선 조사 유래의 glow curve($TL_1$)가 관찰되었다. 한편 $TL_1$ 결과의 검증을 위하여 재조사에 의한 TL ratio($TL_1/TL_2$)를 산출한 결과, 비조사구에서는 0.03 이하를, 1 kGy 이상 조사구에서는 0.2 이상의 값을 나타내어 비조사구와 조사구의 threshold value 차이로써 곡류 시료의 방사선 조사여부 판별이 가능하였다. 밀과 옥수수 시료에 대한 ESR 분석 결과, 방사선 조사 유래의 특이한 signal은 확인되지 않았다. 밀과 옥수수의 조사여부 판별에서 동일 선량에서의 PSL 및 TL signal은 감마선에 비해 전자선에서 높은 강도를 나타내었다.

ESR spectroscopy에 의한 감마선 조사된 수입 향신료의 검지 (Detection of Gamma-Irradiation Treatment in Imported Spices by ESR Spectroscopy)

  • 한정은;이은정;양재승
    • 한국식품과학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.1060-1063
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    • 2003
  • ESR spectroscopy를 이용하여 방사선 조사된 수입산 향신료 3종에서 생성된 ESR 신호 크기에 조사선량과 저장기간이 미치는 영향을 조사하였다. 수입산 향신료 3종(겨자, 오레가노, 월계수)를 0, 1, 5 및 10kGy의 Co-60 감마선을 조사한 후, 이를 시료로 Bruker-EPR spectrometer를 이용하여 ESR 신호를 측정하였다. 실험결과 조사 직후 감마선 조사된 겨자와 월계수는 조사시료에서 특유의 신호를 나타내어 비조사시료와 뚜렷이 구별할 수 있었고 오레가노는 비조사시료에서 single- line을 보였으나 조사시료와 비교하여 신호 크기가 매우 커서 비조사시료와 쉽게 구별할 수 있었다. 모든 적용선량$(1{\sim}10kGy)$의 범위에서 조사선량이 증가함에 따라 ESR 신호 크기가 증가하였으며, 조사선량과 생성된 ESR 신호 크기와의 상관계수인 $R^2$ 값은 $0.9939{\sim}0.9993$의 높은 값을 나타내었다. 또 상온에서 12주 후에도 ESR spectroscopy를 이용하여 방사선 조사의 여부를 확인할 수 있었다.

ESR Spectroscopy에 의한 치료용 고에너지 광자선의 선량측정 (High Energy Photon Dosimetry by ESR Spectroscopy in Radiotherapy)

  • Chu, Sung-Sil
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제1권1호
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    • pp.31-42
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    • 1990
  • 방사선치료에 가장 널리 사용하고 있는 Co-60 감마선과 6, 10 MV X-선등 다양한 에너지와 2 Gy 에서 10 Gy 의 조사선량 범위에 대한 정확한 선량측정은 방사선치료효과를 더욱 높힐수 있고 휴유증에 대한 선량평가에 도움을 줄 수 있다. 지금까지 방사선치료 범위에 속하는 방사선 계측은 주로 전리함을 사용하였으며 Build up cap 이나 팬텀을 이용하여 노출선량을 계측하고 계측된 값에 에너지에 따른 흡수선량 변환계수 , 측정기의 구성물질에 대한 저지능등 많은 변수를 고려해야하는 복잡성이 있으며 인체내의 선량분포측정이 어려웠다. 본실험에 사용한 Alanine 측정기는 아미노산의 일종인 유기물질로서 인체조직과 등가이고 부피가 작으므로 (0.5$\times$1cm) 조직내에 많이 삽입하여 방사선을 동시에 측정할 수 있었다. 방사선에 노출된 Alanine 은 구성분자의 일부분이 전리되어 장기간 Free radical 상태로 존재하며 마이크로파를 투과시키면 전자의 고유진동수와 일치된 전파를 흡수하는 전자스핀공명(Electron spin resonance) 이 일어나고 흡수된 전파의 강도를 측정함으로서 흡수선량을 추측할 수 있다. 방사선흡수선량 측정은 Co-60 원격치료장치의 선원에서 80cm 거리에 3개의 Alanine 측정기를 Build up holder 에 넣어 고정시키고 방사선치료 선량범위인 0.1Gy 에서 100 Gy 까지 조사하였으며 이때 ESR Spectra 의 진폭은 흡수선량에 비례하였고 선량 균일성의 표준편차는 2 Gy 에서 1% 이었으며 4 Gy 이상에서는 0.5% 이었다. 조직내 선량분포를 측정하기 위하여 인체구성과 같은 Rando phantom 내에 Alanine 측정기를 삽입하고 조사면과 에너지에 따른 방사선 흡수선량분포및 섬부율을 측정한 결과 표준 심부율과 일치하였다. 특히 Alanine 측정기는 온도 습도에 대한 변화가 적고 시간 경과에 대한 변화도 거의 없었으며 (년간 약 1% 감소 ) 에너지에 따른 변화도 없었기 때문에 치료방사선 영역의 선량 측정과 조직내 선량분포에 적당한 것으로 생각된다.

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건마늘과 건양배추의 방사선 조사여부 확인을 위한 물리적 마커 분석 (Analyzing a Physical Marker to Identify Irradiated Dried Garlic and Cabbage)

  • 김동길;안재준;;이호천;권중호
    • 한국식품과학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.136-140
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    • 2009
  • 건마늘과 건양배추에 대하여 감마선 조사(0, 2.5, 5, 10, 20 kGy)에 따른 검지특성을 PSL, ESR 및 TL 분석에 의해 확인하였다. PSL 분석결과, 건마늘과 건양배추의 비 조사시료는 287-337 photon counts로 negative값을 나타내었고, 조사시료는 7511-54063 photon counts의 positive값을 나타내어 비 조사시료와 조사시료간의 차이를 확인할 수 있었다. ESR 분석 결과, 건마늘의 경우 비 조사시료에서 나타나지 않은 cellulose radical이 고선량(20 kGy)에서 관찰되었고, 건양배추의 경우 조사시료에서 crystalline sugar 유래의 multi- component signal이 관찰되었다. 또한 조사선량이 증가할수록 ESR signal intensity도 유의적으로 증가하였다($R^2$= 0.9369-0.9926). TL 분석 결과, 건마늘과 건양배추 모두 비 조사시료와 조사시료의 glow curve가 나타나는 온도 범위(150-250$^{\circ}C$)와 TL intensity의 차이가 명확하였고, 조사선량의 증가에 따라 TL signal intensity가 증가하였다($R^2$= 0.9670-0.9768). 그리고 TL ratio($TL_1/TL_2$)의 측정결과는 비 조사구는 0.1 이하, 조사구는 0.1 이상의 값을 나타내어 TL 분석결과의 신뢰성을 높여주었다.

건멸치의 방사선 조사 확인을 위한 열발광, 전자스핀공명, Hydrocarbon 및 2-Alkylcyclobutanone의 다중분석 (Multistep Identification of γ-Irradiated Boiled-Dried Anchovies by Analysis of Thermoluminescence, Electron Spin Resonance, Hydrocarbon and 2-Alkylcyclobutanone)

  • 노정은;권중호
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.8-14
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    • 2003
  • 건 멸치에 대한 방사선 조사 여부의 확인을 위한 다중 분석을 실시하였다 열발광(TL) 분석에서 건 멸치의 비조사구는 28$0^{\circ}C$ 부근에서 매우 낮은 peak를 나타내었다 방사선 조사구 는 20$0^{\circ}C$ 전후에서 선량의존적인 높은 peak를 나타내었다. 재조사에 의한 TL ratio의 산출은 조사 여부 확인의 신뢰도를 높여주었다. 전자스핀공명(ESR) 분석에서는 건멸치의 뼈를 사용하여 hydroxyapatite 유래의 radical을 확인할 수 있다. 이때 ESR signal은 선량의존적 이었으며, -2$0^{\circ}C$에서 6개월 저장 이후에도 측정이 가능하였다. 건 멸치에서 6종의 hydrocarbon (HC)류가 분석되었고, 이 중 1,7-hexadecadiene과 1-hexadecene는 방사선 조사구 에서만 검출되었다. 건 멸치에서 3종의 2-alkylcyclobutanone(2-ACB)류가 분석되었으며, 2-do-decylcyclobutanone와 2-tetradecylcyclobutanone는 방사선 조사구에서만 검출되었다. 이상의 방사선 조사 유래의 HC와 2-ACB는 조사선량에 따라 의존적으로 증가하였다. HC와 2-ACB는 저장 6개월 후에도 미량이지만 검출이 가능하였으나 TL- 및 ESR 분석은 좀 더 간편한 분석방법으로 나타났다.