건조 수산가공식품의 안전성 확보를 위해 2020년 경기도 내 유통 중인 건조 수산가공식품 12품목 120건을 수거하여 방사능(131I, 134Cs, 137Cs) 및 중금속(납, 카드뮴, 비소, 수은) 함량을 분석하였다. 모든 시료에서 자연 방사성 핵종 중 하나인 40K만 검출되었으며, 인공 방사성 물질인 131I, 134Cs, 137Cs는 최소검출가능농도(MDA) 이하의 값을 나타내었다. 중금속의 평균 함량[평균±표준편차(최소값-최대값)]은 생물로 환산하였을 때 납 0.066±0.065(N.D.-0.332) mg/kg, 카드뮴 0.200±0.406(N.D.-2.941) mg/kg, 비소 3.630±3.170(0.371-15.007) mg/kg, 수은 0.009±0.011(0.0005-0.0621) mg/kg 이었으며, 수산물에서 중금속 기준이 있는 제품의 경우 모두 기준 규격 이내로 나타났다. 국내산 제품과 수입산 제품의 중금속 함량은, 조개의 카드뮴과 새우의 수은 함량에서만 유의적인 차이를 나타내었다(P<0.05). 본 연구 결과, 유통 중인 건조 수산가공식품에서 방사능 및 중금속은 안전한 수준인 것으로 판단되나, 식품 중 특히 수산물에서 방사능 오염에 대한 국민의 우려가 크기 때문에 국민들의 불안감 해소를 위해 방사능 검사는 지속적으로 필요할 것으로 생각된다. 또 향후 건조 수산가공식품 중에서도 건조된 형태로 직접 섭취 가능한 제품의 중금속 관리 기준 설정을 위한 기초 자료로 활용할 수 있을 것이다.
비파괴적인 방법으로 방사성폐기물드럼에 대한 핵종분석을 수행할 때 드럼내 매질에 의한 방사선의 감쇠에 의해 핵종분석장치로 측정한 계수값은 실제 드럼내 방사능에 의한 계수값보다 작게 나타나 결과적으로 방사능의 측정결과가 과소평가된다. 그러므로 드럼내 매질에 의한 감쇠를 보정해 주어야 하는데 감쇠 보정방법은 드럼내 매질의 분포나 매질의 밀도에 따라 달리 적용해야 한다. 본 연구에서는 원자력발전소에서 발생하는 드럼 종류별로 모델드럼을 제작한 후 모델드럼에 표준감마선원을 넣고 핵종분석장치를 이용해 측정을 하여 드럼내 매질의 밀도를 구하였고, 이 값을 실제 매질의 밀도와 비교해 드럼종류에 따라 매질에 의한 최적의 감쇠 보정방법을 결정하였다. 그 결과 잡고체드럼의 경우에는 전송선원 보정방법과 평균밀도 보정방법, 차폐잡고체드럼의 경우 전송선원 보정방법과 두 감마선피크비교 보정방법이 최적의 감쇠 보정방법임을 알 수 있었고, 고밀도드럼인 폐수지, 농축폐액 및 폐필터드럼의 경우에는 평균밀도 보정방법과 두 감마선피크비교 보정방법을 사용해 드럼내 매질의 감쇠를 보정할 수 있다.
환경에 존재하는 인공방사성핵종 중 방사성요오드($^{131}I$)는 주로 갑상선질환의 치료에 사용되며 환자의 배출과정을 통해 체외로 방출된다. 붕괴가 채 끝나지 않은 $^{131}I$는 환경으로 방출되어 공공수역에서 검출될 수 있다. 본 연구는 공공수역에서 검출된 $^{131}I$ 방사능 결과의 정확도 및 신뢰도에 영향을 미치는 불확도 중 계측 과정에서 발생하는 불확도에 대하여 금강수계의 실제 사례를 조사하였다. 시료는 금강권역 삽교천 수계의 하천수 및 그 상류의 하수처리장 방류수를 대상으로 하였으며, 시료량에 따른 불확도를 확인하기 위하여 각 지점의 시료를 1, 10, 20 L로 채수하였다. 채취한 시료는 시료량에 따라 전 처리를 거친 후 1 L 마리넬리 비커에 충전하여 HPGe (High Purity Germanium) 감마선 검출기를 이용하여 10,000초 단위로 계측 분석하여 계측시간 및 방사능에 따른 측정불확도를 비교하였다. 각 지점의 방사능 농도는 0.03~1.8 Bq/L로, 채취시점에 따라 차이가 있는 것으로 나타났다. $^{131}I$의 방사능 농도가 0.3 Bq/L 수준인 경우 시료량이 1 L이면 약 80,000초 계측 시까지 핵종의 존재여부를 판단하지 못하는 경우가 발생하였으나, 같은 조건에서 시료량을 증가시켜 계측한 경우 10,000초 이상의 계측시간부터 불확도 10% 범위에 포함되는 것으로 나타났다. $^{131}I$의 짧은 반감기를 고려하여 즉시 계측이 가능한 1 L 생시료 계측 방법을 사용할 수 있으나, 불확도 수준과 전처리 및 계측에 소요되는 시간을 비교하였을 때, 10 L 시료의 계측을 통해 높은 신뢰도의 측정 결과를 얻을 수 있는 합리적인 방법이라고 판단되었다.
기반암별로 구획화된 지역(서울대학교 관악캠퍼스, 경기도 가평, 충북 보은)에서의 사례연구결과, 화강암질 암석의 잔류토양에서 라돈농도가 상대적으로 높은 값을 나타냈다. 이는 기반암에 따른 우라늄의 지구화학적 분포의 차이가 1차적 원인으로 작용했기 때문이라 판단된다. 라돈의 발산율에 영향을 미치는 토양의 함수율과 우라늄-라듐간의 방사는평형도 토양가스 중 라돈농도를 지배하는 2차적 요인임이 실험에 의해 증명되었다. 서울대학교 관악캠퍼스 지역에서 선정한 40개의 실내공간에서 라돈 및 리돈후대핵종농도 분포를 조사한 결과, 지하실에 위치하면서 환기가 불량한 일부 실내공간에서 EPA의 라돈 기준치인 4pCi/L을 초과하는 농도를 나타냈다. 또한, 실내에서의 라돈농도와 비교한 결과, 일반적으로 양의 상관성을 보여, 토양가스가 실내라돈유입의 주 원임이 확인되었다. 단층이 위치한 경주 및 가평지역에서 단층선과의 거리에 따른 라돈농도분포를 조사한 결과, 일부 지역에서 단층구조의 영향으로 인해 라돈의 이동성이 증가하여, 해당 토양의 우라늄함량만으로는 설명할 수 없는 라돈이상치가 나타났다.
Background: To investigate radiological effects on biota, it is necessary to assess radiation dose for flora and fauna living in a terrestrial ecosystem. This paper presents a dynamic model to assess radioactivity concentration and radiation dose of terrestrial flora and fauna after a nuclear accident. Materials and Methods: Litter, organic soil, mineral soil, trees, wild crops, herbivores, omnivores, and carnivores are considered the major components of a terrestrial ecosystem. The model considers the physicochemical and biological processes of interception, weathering, decomposition of litter, percolation, root uptake, leaching, radioactive decay, and biological loss of animals. The predictive capability of the model was investigated by comparison of its predictions with field data for biota measured in the Fukushima forest area after the Fukushima nuclear accident. Results and Discussion: The predicted radioactive cesium inventories for trees agreed well with those for evergreens and deciduous trees sampled in the Fukushima area. The predicted temporal radioactivity concentrations for animals were within the range of the measured radioactivity concentrations of deer, wild boars, and black bears. The radiation dose for the animals were, for the whole simulation time, estimated to be much smaller than the lower limit (0.1 mGy·d-1) of the derived consideration reference level given by the International Commission on Radiological Protection for terrestrial flora and fauna. This suggested that the radiation effect of the accident on the biota in the Fukushima forest would be insignificant. Conclusion: The present dynamic model can be used effectively to investigate the radiological risk to terrestrial ecosystems following a nuclear accident.
Top soil samples across the state of Kuwait numering ninety were collected and analysed using gamma-ray spectrometry, to evaluate the elemental concentration of $^{238}U$, $^{232}Th$ and $^{40}K$ and their depletion/enrichment. Results of elemental concentration ranges from 0.48 to 2.61 mg/kg, 0.87-5.23 mg/kg, and 0.24-2.23%, with a mean values of 1.39 mg/kg, 3.47 mg/kg, and 1.18%, for the $^{238}U$, $^{232}Th$ and $^{40}K$, respectively. Further analysis was conducted amongst the five identified soil types, i.e. Aquisalids (S1), Calcigypsids (S2), Petrocalcids (S3), Petrogypsids (S4), and torripsamment (S5). The highest radioactivity concentrations from both uranium and thorium were recorded in the S2 (Calcigypsids) soil, with a value of 1.71 (mg/kg) and 4.45 (mg/kg), respectively. Minimum and maximum values of $^{40}K$ are 1.1(%) and 1.27(%) and is prevalent in Aquisalids (S1) and Petrocalcids (S3) soil types, respectively. Ratios of elemental concentration for $^{232}Th/^{238}U$, $^{40}K/^{238}U$, $^{40}K/^{232}Th$ across the soil types are 2.53, 0.09 and 0.03, with a correlation coefficient of 0.92, 0.34, and 0.38, respectively. A progressively higher $^{232}Th/^{238}U$ ratio is observed moving south-wards, indicating lower $^{238}U$ content in soils from the south relative to the northern part. Overall results indicate Kuwait to be relatively an area with low level of natural radioactivity.
In the first study, the Radon emanation and radiological hazards associated with radionuclides in soil samples, collected from 9 various date palm farms located in 3 different districts in Saudi Arabia were determined through a high purity Germanium (HPGe) gamma-ray spectrometer. The estimated average values of Radon emanation coefficient and Radon mass exhalation rate for soil samples were 0.535 ± 0.016 and 50.063 ± 7.901 mBqkg-1h-1, respectively. The annual effective dose of radionuclides in all sampling locations was found to be lower than UNSCEAR's recommended level of 0.07 mSvy-1 for soil in an outdoor environment. In the secondary study, gross α and gross β activities in soil and date palm pits samples were measured by a low background α/β counting system. Average values of gross α and gross β activities in soil and date palm pits samples were 5.761 ± 0.360 Bqkg-1, 38.219 ± 8.619 Bqkg-1 and 0.556 ± 0.142 Bqkg-1, 24.266 ± 1.711 Bqkg-1, respectively.
A geochemical approach to the long-term safety of waste disposal is discussed in connection with the significance of actinides, which shall deliver the major radioactivity inventory subsequent to the relatively short-term decay of fission products. Every power reactor generates transuranic (TRU) elements: plutonium and minor actinides (Np, Am, Cm), which consist chiefly of long-lived nuclides emitting alpha radiation. The amount of TRU actinides generated in a fuel life period is found to be relatively small (about 1 wt% or less in spent fuel) but their radioactivity persists many hundred thousands years. Geological confinement of waste containing TRU actinides demands, as a result, fundamental knowledge on the geochemical behavior of actinides in the repository environment for a long period of time. Appraisal of the scientific progress in this subject area is the main objective of the present paper. Following the introductory discussion on natural radioactivities, the nuclear fuel cycle is briefly brought up with reference to actinide generation and waste disposal. As the long-term disposal safety concerns inevitably with actinides, the significance of the aquatic actinide chemistry is summarized in two parts: the fundamental properties relevant to their aquatic behavior and the geochemical reactions in nanoscopic scale. The constrained space of writing allows discussion on some examples only, for which topics of the primary concern are selected, e.g. apparent solubility and colloid generation, colloid-facilitated migration, notable speciation of such processes, etc. Discussion is summed up to end with how to make a geochemical approach available for the long-term disposal safety of nuclear waste or for the performance assessment (PA) as known generally.
Tritium extraction from radioactively contaminated cement mortar samples was performed using heating and liquid scintillation counting methods. Tritiated water molecules (HTO) can be present in contaminated water along with water molecules (H2O). Water is one of the primary constituents of cement mortar dough. Therefore, if tritium is present in cement mortar, the buildings and structures using this cement mortar would be contaminated by tritium. The radioactivity level of the materials in the environment exposed to tritium contamination should be determined for their disposal in accordance with the criteria of low-level radioactive waste disposal facility. For our experiments, the cement mortar samples were heated at different temperature conditions using a high-temperature combustion furnace, and the extracted tritium was collected into a 0.1 M nitric acid solution, which was then mixed with a liquid scintillator to be analyzed in a liquid scintillation counter (LSC). The tritium extraction rate from the cement mortar sample was calculated to be 90.91% and 98.54% corresponding to 9 h of heating at temperatures of 200 ℃ and 400 ℃, respectively. The tritium extraction rate was close to 100% at 400 ℃, although the bulk of cement mortar sample was contaminated by tritium.
Currently, Japan is undertaking a nationwide project to measure and map radioactive contamination around Fukushima, as part of the efforts to restore normalcy following the nuclear accident. The Japan Atomic Energy Agency (JAEA) manages the Fukushima Environmental Safety Center, located approximately 20 km north of the Fukushima Daiichi nuclear power plant in Minamisōma City, Fukushima Prefecture. In collaboration with the JAEA, this study involved conducting comparison experiments and analyses with radiation detectors in high radiation environments, a challenging task in Korean environments. Environmental radiation surveys were conducted using three types of detectors: CZT, NaI(Tl), and LaBr3(Ce), across two contaminated areas. Dose rate values were converted using dose rate conversion factors for each detector type, and dose rate maps were subsequently created and compared. The detectors yielded similar results, demonstrating their feasibility and reliability in high radiation environments. The findings of this study are expected to be a crucial reference for enhancing the verification and supplementation of procedures and methods in future radiation measurements and mobile surveys in high-radiation environments, using these three types of radiation instruments.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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