• 제목/요약/키워드: Instrumental Neutron Activation Analysis (INAA)

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High sensitivity determination of iridium contents in ultra-basic rocks by INAA with coincidence gamma-ray detection

  • Ebihara, Mitsuru;Shirai, Naoki;Kuwayama, Jin;Toh, Yosuke
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권2호
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    • pp.423-428
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    • 2022
  • Very low contents (in the range of 10-9 g/g) of Ir in mantle-derived rock samples (komatiites) were non-destructively determined by INAA coupled with coincidence gamma-ray spectrometry using 16 Ge detectors. Aliquots of the same samples were analyzed by NiS fire-assay ICP-MS for Ir and other platinum group elements. Because the INAA procedure used in this study is non-destructive and is almost free from spectral interference in gamma-ray spectrometry, the INAA values of Ir contents obtained in this study can be highly reliable. Iridium values obtained by ICP-MS were consistent with the INAA values, implying that the ICP-MS values of Ir obtained in this study are equally reliable. Under the present experimental conditions, detection limits were estimated to be 1 pg/g, which corresponds to 0.1 pg for a sample mass of 0.1 g. These levels can be even lowered by an order of magnitude, if necessary, which cannot be achieved by ICP-MS carried out in this study.

$k_0$-표준화방법에 의한 기기중성자방사화 분석법의 고찰 (The Review of Instrumental Neutron Activation Analysis by $k_0$-standardization method)

  • 문종화;정용삼;김선하
    • 분석과학
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    • 제14권4호
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    • pp.1075-1081
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    • 2001
  • 기기중성자방사화 분석법은 핵 분석기술의 대표적인 방법으로 비파괴-동시 다원소분석의 장점과 함께 절대측정값에 의해 정량 할 수 있다는 특징을 갖고 있다. 최근에는 정확도와 편의성을 만족할 수 있는 $k_0$-정량법을 사용한 기기중성자방사화 분석법이 세계적으로 일반화되고 있다. 본 연구에서는 $k_0$-법의 적용을 위하여 이 방법의 전체적인 개념의 소개와 함께 $k_0$-파라미터를 측정하고자 하였다. 이를 위하여 $k_0$-법의 개념이해와 정량에 필요한 인자들의 정의 및 파라미터인 $Q_0$(${\alpha}$)와 f 값을 결정하기 위한 수식과 실험적 측정방법 등을 요약하였고 중성자조사공에 따라 특성 값을 갖는 ${\alpha}$와 f 값을 하나로 연구용원자로의 방사화분석용 조사공(NAA#1)에서 측정하여 $k_0$-법의 도입을 위한 기반을 마련하였다.

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기기 중성자방사화분석을 이용한 대기 중 PM2.5 내 Arsenic 농도 분석의 측정 불확도 (Measurement Uncertainty of Arsenic Concentration in Ambient PM2.5 Determined by Instrumental Neutron Activation Analysis)

  • 임종명;이진홍;문종화;정용삼
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권11호
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    • pp.1123-1131
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    • 2008
  • 본 연구는 대기 중 PM2.5의 미량금속 중 As을 중성자방사화분석법을 이용하여 분석할 때 발생되는 측정불확도를 ISO GUM 방법과 MCS 방법을 모두 적용하여 비교, 평가하였다. 불확도의 요인은 ISO GUM을 엄격하게 준용하여 파악하였으며 특정일에 채취된 PM2.5 내 As 농도에 대해 두 방법의 계산 결과가 4% 미만으로 크게 다르지 않는 것으로 나타났다. 연구기간 중 채취된 총 60개의 PM2.5 시료에 대해 As 농도의 확장불확도를 역시 MCS 방법을 이용하여 산출하였는데, 연구지역에서의 As의 개별 농도값에 대한 95% 신뢰구간의 확장불확도는 대부분 10%의 범위에서 존재하는 것으로 나타났다. 확장불확도에 대한 표준불확도 요인의 기여율은 계측통계오차(62.3%), 검출효율(18.5%), 시료 채취 시 유량(12.3%), flux 변동(2.3%), 특정감마선 방출률(1.8%) 등의 순으로 크게 나타났다.

암환자에게 다빈도로 활용되는 한약제제 10종에 대한 요오드의 함량 분석 (Determination of Iodine Contents in Ten kinds of Frequently used Oriental Herb Medicinal Products for Cancer Patient)

  • 이창희;최정은;김선하;정용삼;문종화;유화승
    • 대한암한의학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.41-53
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    • 2011
  • Background and Objectives: Iodine is an essential constituent of the thyroid hormones associated with the growth and development of humans and animals as an inorganic nutrition. This element may be accumulated in human blood, tissues and body through the intake of foodstuffs, a beverage, a nutritional supplement and a medicine, among others. The aim of the research is to find out a better medicinal stuff for the thyroid cancer patient who required a low level of iodine diet. Methods: Neutron activation analysis (NAA) used for the iodine analysis is one of nuclear analytical techniques using radiation and radioisotopes and very useful as sensitive analytical technique for performing both qualitative and quantitative multi-elemental non-destructive analysis of major, minor and trace components in variety of environmental and biological materials. In this study, iodine contents in ten kinds of oriental herb medicinal products, which is frequently used to cancer patients are determined by using instrumental neutron activation analysis (INAA) at the HANARO research reactor. The samples prescribed are manufactured as powdered form for taking medicine easily. The analytical quality control is performed to assure an uncertainty of the measurement and to compensate the measured data using a biological certified reference material, NIST SRM 1572, Citrus Leaves. The measured value is $1.89{\pm}0.35mg/kg$, and the relative error is 2.88%, and relative standard deviation is 19 % due to high counting error by small counts of gamma ray spectrum. The standard deviations for other elements such as Cl, K, Mn and Na were in the range of 2 to 8%. Result: The level of iodine contents of Biki-huan, Chungryong-huan and Chungcho-huan, samples detected is less than 6 mg/kg except Hangam Plus sample (more than 210 mg/kg) and six samples were not detected. Iodine in the samples of Shoxiho-tang, Shopunghualhyl-tang, Shocungryong-tang, Banhasaxim-tang, Insampaedox-san and Myunyuk Plus were not measured, but possible level of content can be estimated from the detection limits. In addition, the concentrations of some major elements like Cl, K, Mn, Na, in the samples were determined with the detection limits. Conclusions: Most of samples showed low iodine contents of less than 6 mg/kg but it turned out that most of testing samples can be used to classify the level of iodine diet samples considering the recommended low level of iodine diet 50 ${\mu}g$/day, and a better medicinal stuff for the thyroid cancer patient can be found.

중성자방사화분석에 의한 지하수중 우라늄의 정량 (Determination of Uranium in Groundwater by Instrumental Neutron Activation Analysis)

  • 정용삼;문종화;정영주;박광원
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.210-214
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    • 1998
  • 담수나 해수와 같은 자연수중의 우라늄(U)의 농도는 0.0l∼5 ppb 수준으로서 극미량 원소분석법을 필요로 한다. 본 연구는 고감도의 비파괴법인 중성자방사화분석법을 이용하여 지하수중의 우라늄을 신속, 정확하게 정량할 수 있는 방법에 대하여 시료를 증발농축 전처리하는 방법과 직접 분석하는 방법을 비교 검토하였다. 표준용액(0.5∼100 ppb)을 이용하여 분석법을 검증하였다. 주어진 농도범위에서 검정곡선의 평균편차는 2% 이하를 나타냈으며, 각 측정값의 상대표준편차는 2∼l2% 이내이었다. 동일시료에 대한 시기별 농도의 편차는 10.3%이었다 본 방법을 이용하여 충청지역의 17개 관정으로부터 지하수시료를 채취하여 우라늄 농도를 정량한 결과 1 ppb에서 80 ppb수준인 것으로 확인되었다.

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서울지역의 PM10 중 미량원소의 특성 평가 (Trace Elements Characterization of PM10 in Seoul Area)

  • 신은상;최민규;영선우;정용삼
    • 한국대기환경학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.363-372
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    • 2002
  • PM$_{10}$ aerosols were collected using low volume air sampler every month intervals from September 1992 to August 1991 in Seoul. These samples were analyzed for 20 trace elements (Al, As, Ba, Br, Ca, Cl, Co, Cr, Fe, K, Mn, Na, Ni, Pb, Sc, Se, Si, Ti, V and Zn) by INAA (instrumental neutron activation analysis), XRF (x-ray fuorescence spectrometer), and ICP (inductively coupled plasma). PM$_{10}$ mass concentrations higher than 70 $\mu$g/m$^3$ were 32% of 60 samples and had significantly higher concentrations in spring and winter than in summer and fall (p-value<0.001). The elements of As, Br, Cl, Ni, Pb, Se, V, and Zn are enriched by factors of 20 to 2,000 relative to their natural abundance in crustal soil. To further identify common sources of pollution-related trace elements, factor analysis was applied to the trace elements concentration data. Major sources that contribute to the atmospheric loading of these elements were found to include fossil fuel combustion, automobile and waste incineration (33.2%), metal processing industry (18.2%), and soil(29.8%).8%).

환경담배연기로 인한 실내공기 중 PM2.5 및 미량성분 오염 특성 (Indoor Air Quality Pollution of PM2.5 and Associated Trace Elements Affected by Environmental Tobacco Smoke)

  • 임종명;이진홍
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.317-324
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    • 2014
  • 본 연구는 흡연기작을 모사한 시료채취장비를 이용하여 환경담배연기를 주류연기와 비주류연기로 구분하여 채취하고, 환경담배연기 중의 미량원소성분을 중성자방사화분석을 이용하여 분석하였다. 또한, 실내공기 중 PM2.5를 집중적으로 채취하고 인체 영향이 큰 As, Cr, Mn, Se, V, Zn를 비롯한 약 20종의 미량원소를 분석하여 그 화학적 특성을 파악하며 환경담배연기가 실내공기질에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 담배개피 당 미량원소 발생량은 Cl, K, Na 등을 제외한 대부분의 원소에서 비주류연기에서 더 높게 나타났고, K, Cl, Na, Al의 발생량은 개피 당 $1{\mu}g$ 이상으로 가장 많았고, Br, Fe, Zn도 높은 배출량을 보여 외부오염원과 독립적으로 실내 환경에서의 Br, Cl, Fe, K, Zn의 농도 증가에 환경담배연기가 기여하는 것으로 판단된다. PM2.5의 농도는 흡연 사무실은 $58.7{\pm}18.1{\mu}g/m^3$인 반면, 비흡연 사무실은 $38.6{\pm}12.7{\mu}g/m^3$를 보여 ETS에 의해 흡연 사무실에서 1.5배 정도 높게 나타났고, 미량원소의 농도비는 Cu (1.0)를 제외한 모든 원소에서 농도비의 평균값이 1.1~6.0으로 흡연 사무실의 원소 농도가 비흡연 사무실의 원소 농도보다 높게 나타났다. 이러한 결과는 환경담배연기가 실내 공기 중 PM2.5와 미량원소의 농도 증가의 한 원인인 것을 보여주고 있다.

미량원소분석을 위한 쌀분말 기준물질의 제조 및 검정 (Preparation and Certification of Rice Flour Reference Materials for Trace Elements Analysis)

  • 조경행;박창준;우진춘;서정기;한명섭;이종해
    • 분석과학
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    • 제11권4호
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    • pp.271-280
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    • 1998
  • 국내에서 재배 생산된 현미로 부터 표준물질을 가공하여 원소별 검정분석을 실시하였다. 주요 오염원소의 농도가 서로 다른 2종의 쌀분말 표준물질을 제조하였는데 1종은 정상치시료로서 분말 시료를 그대로 처리하였으며, 1종은 제조과정중에 As, Cu, Pb, Hg, Cr, Cd등 6개의 중금속원소를 건조중량기준 $1.0{\mu}g/g$씩 첨가한 고농도 오염시료로서 제조하였다. 제조된 시료는 중성자방사화분석법 (NAA)과 불꽃원자흡수분광법(FAAS)으로 Cd, Cu, Fe, Mn, Zn등 5개 원소에 대한 균질도 분석을 실시하여 기준불질로서의 균질성을 확인하였다. 쌀시료의 분해 및 전처리에는 고온가압법과 마이크로파분 해법을 사용하였으며, NAA, FAAS, 흑연로원자흡수분광법(GFAAS), 유도플라즈마방출분광법(ICP-AES), 동위원소희석질량분석법(IDMS), 증기발생법 등을 이용하여 쌀분말표준물질 소재의 원소별 정량 분석을 실시하였다. 이들 각 방법의 원소별 분석결과를 이용하여 P, K, Mg, As, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Mo, Na, Zn, Pb, Se, Hg등 16개 원소에 대한 검정값 및 참고값을 확정하였다.

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유해원소 측정용 토양 인증표준물질 개발 (Development of soil certified reference material for determination of the hazardous elements)

  • 김인중;민형식;서정기;한명섭;임명철;김영희;신선경;조경행
    • 분석과학
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    • 제23권5호
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    • pp.485-491
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    • 2010
  • 토양 중 유해원소 분석용 인증표준물질 KRISS CRM 109-03-SSD를 개발하였다. 인증 대상 원소는 현행 토양환경보전법에서 규제하고 있는 비소, 카드뮴, 크로뮴, 구리, 수은, 니켈, 납, 아연이다. 인증표준물질 제조를 위한 출발물질은 강원도 상동의 텅그스텐 폐광 광미 더미에서 채취하였다. 출발물질은 선별, 건조, 분쇄, 체거름, 혼합, 병입, 살균의 일련의 과정을 거쳐 제조한 다음 ISO Guide 35의 절차를 준용하여 인증하였다. 측정에는 동위원소희석 질량분석법(ID-ICP/MS) 및 기기중성자방사화분석법(INAA)을 이용하였다. 균질도 평가는 ISO 13528의 부속서 B를 준용하여 실시하였다. 인증값은 서로 다른 두 가지 측정방법에 의한 분석 결과 또는 동일한 방법이지만 독립적으로 2회 반복 시행된 분석의 결과로부터 결정하였다. 최종으로 비소, 카드뮴, 크로뮴, 구리, 납, 니켈, 아연 7개 원소에 대한 인증값을 결정하였다. 수은은 낮은 농도로 인해 균질도 요건을 만족시키지 못해 철, 텅그스텐과 함께 참고값으로 제공된다. 환경감시목적으로 많이 이용되는 ISO 11466에 따른 왕수에 의한 용출시험 또한 실시하였다. 용출시험은 공립시험소 및 대학 시험소 등 6개 기관의 공동분석으로 수행되었다. 용출시험의 실험실간 편차는 인증값의 불확도에 비해 크게 나타났다. 용출시험에 대한 공동분석 결과는 참고값으로 제공된다.

어린이 선호 간식의 Na와 Cl 함량 분석 (Analysis of Na and Cl Contents in Children’s Favorite Foods)

  • 이옥희;정용삼;문종화
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제43권5호
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    • pp.524-532
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    • 2010
  • 본 연구는 어린이들이 선호하는 패스트푸드, 학교근처 길거리 즉석조리음식, 과자 등 가공식품, 그리고 집에서 먹는 과일류와 우유류 등 총 89종 식품의 나트륨과 염소 함량을 중성자 방사화 분석법으로 분석하여 33개의 식품 종으로 분류하여 제시하였다. 어린이 선호 간식 100 g 당 나트륨 함량은 과일은 0.3~35.1 mg, 우유류는 28.9~82.5 mg의 분포를 보였고, 빵, 케이크, 떡류는 127.2~602.2 mg. 캔디류, 쿠키류, 아이스크림류는 2.5~1169.9 mg의 분포를 보였다. 거리의 즉석조리음식과 서양식 패스트푸드 100 g은 각각 226.9~693.7 mg과 103.4~875.8 mg의 분포를 보였다. 어린이 선호 간식 중 튀긴치킨, 핫도그, 버거류, 도넛은 식품 100 g당 평균 Na 함량은 536 mg, 553 mg, 794 mg, 562.2 mg으로 '고 Na 식품'인 반면에, 과일, 우유류, 캔디류, 초코렛의 Na 함량은 4.9~82.5 mg의 분포를 보여 '저 Na 식품' 임을 보였고, 그 이외 스낵, 빵, 케이크, 떡, 김밥 등의 식품 100 g당 평균 Na함량은 175.2~496.9 mg을 보여 '중 Na 식품' 임을 보였다. 그리고 라면, 만두 및 누들, 버거류 및 피자 1회 분량을 통해서 667 mg 이상의 나트륨을 섭취하여 Na 1일 목표섭취량의 1/3이상을 상회하여 섭취하게 되며, 특히 라면 1회 분량을 통해 Na 목표섭취량의 2/3를 섭취할 수 있어 Na 저감화가 필요함을 보였다. 어린이 식품의 Cl 함량은 식품에 따라 차이를 보이지만, 식빵, 쿠키, 칩류, 버거류의 경우 모두 750 mg 보다 높았다. 본 연구 자료는 어린이 Na 섭취량 감소를 위한 영양교육이나 농촌진흥청에서 8차 개정 식품성분표 구축을 위한 자료로 사용할 수 있다.