• 제목/요약/키워드: Isotopic ratio

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강원도 태백시 일대에 분포하는 풍촌층 돌로마이트의 성인 (The origin of the dolomite of the Pungchon Formation near Taebaeg City, Kangwondo, Korea)

  • 임성원;우경식
    • 한국석유지질학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.28-39
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    • 1995
  • 강원도 태백부근에 분포하는 조선누층군 풍촌층내에 나타나는 돌로마이트의 성인에 대해 연구하였다. 캠브리아기 풍촌층은 석회암, 돌로마이트질 석회암 그리고 돌로마이트로 이루어져 있으며, 이암(mudrock)과 판상석회질역암(Flat Pebble Conglmerate; FPC)이 협재되어 있다. 풍촌층의 돌로마이트는 조직적으로 4가지의 형태로 분류할 수 있는데, 이들은: 1) 괴상 돌로마이트내의 타형 돌로마이트, 2) 판상석회질역암내의 자형 돌로마이트, 3)우이드나 극피류를 치환하는 타형 돌로마이트, 4) 모틀구조를 보이는 돌로마이트이다. 특히 모틀구조를 보이는 돌로마이트는 다음과 같은 3가지로 세분되는데 이들은: a) 조립질의 타형 안장형 돌로마이트, b) 중립질의 자형 돌로마이트, c) 조립질의 자형 돌로마이트이다. 풍촌층 돌로마이트의 탄소동위원소성분은 $-2.8-1.4k\%_{\circ}$(PBD)이며, 이는 탄소동위원소가 퇴적당시 탄산염퇴적물의 값을 보존하고 있음을 나타낸다. 낮은 산소동위원소성분($\delta^{18}O -15.7-8.7\%_{\circ}, PBD$)은 풍촌층 돌로마이트가 매몰속성환경에서 형성되었음을 나타낸다. $^{87}Sr/^{86}Sr$의 초기비는 0.7101-0.7161 정도의 값을 보여주며, 이는 캠브리아기 해수의 성분보다 매우 높은_값이다. 이는 돌로마이트를 생성시킨 속성수가 대륙기원의 암석들과 반응하였던 것으로 생각된다. 돌로마이트의 Sr과 Na의 함량은 200ppm 이하의 낮은 값을 나타내는데, 이러한 낮은 미량원소 성분은 매몰속성환경에서 생성된 돌로마이트의 미량원소 성분과 잘 일치하며, 상대적으로 높은 Fe와 Mn의 함량은 풍촌층 돌로마이트가 환원환경 인 심부 매몰속성환경에서 형성되었음을 간접적으로 지시한다.

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중생대 산청섬장암의 Rb-Sr 조성과 의미 (Rb-Sr Isotopic Composition of Mesozoic Sancheong Syenite and Its Geologic Implication)

  • 박계헌;김동연;송용선;정창식
    • 암석학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.1-9
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    • 2006
  • 산청지역에 분포하는 중생대 심성암 복합체의 하나로 산출되는 섬장암체에 대한 Rb-Sr 연대측정을 실시하였다 그 결과 $211{\pm}23(2\sigma)$ Ma의 연대와 $0.70598{\pm}0.00060$$^{87}Sr/^{86}Sr$ 초기치를 구했다. 이러한 연대는 산청 섬장암이 중생대의 삼첩기-쥬라기 경계시기 부근에 형성된 암체임을 확인한다. 또한 낮은 $^{87}Sr/^{86}Sr$ 초기치는 산청 섬장암의 생성과정에 오래된 지각물질의 영향이 적었음을 의미한다. 산청-마천 지역과 바로 인접한 북측의 함양-거창 지역에서 산출되는 동시기의 심성암체들 암상은 각각 섬장암-석록암-반려암과 화강암-화강섬록암으로 대조적이다. 또한 $^{87}Sr/^{86}Sr$ 초기치 역시 대조적인 것으로 판단된다. 이러한 차이는 국지적인 지구조적 환경의 차이를 반영하는 것일 가능성을 제기한다.

Ce 및 Nd 동위원소비에 의한 지질 시료의 해석법 (Interpretation of Geological Samples Based on Ce and Nd Isotopic Ratio)

  • 이승구;증전창정;청수양;조진화
    • 암석학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.135-141
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    • 1996
  • La-Ce법은 최근에 새로 개발된 연대측정법이다. 특히 La 및 Ce은 회토류원소군의 일원으로서 Sm-Nd법과 대비하여 해석할 경우, 지각물질 및 맨틀물질의 진화과정을 해석하는 데 있어서 아주 유용하게 쓰일 수가 있다. 본 논문에서는 La-Ce법의 기본개념에 대한 소개와 도불이 이를 토대로 하여 강원도 임원지 역의 우백질 화강편마암과 중국 요령성 안산지역에 분포하는 칼륨부화 화강암에 대하여 그 기원물질의 경희토류 분포양상을 유추하였다. 칼륨부화 화강암의 Sm-Nd년대는 $3.16{\pm}0.06$Ga($2{\sigma}$)이며 $^{143}Nd/^{144}Nd$초기치는 $0.50846{\pm}0.00005$(${\varepsilon}_{Nd}$=-1.5)이다. 이 초기치는 칼륨부화 화강암이 지각 내에서의 화성활동에 형성되어졌음을 의미한다. Nd 및 Ce 동위원소비의 결과에 이하면, 우백질 화강편마암과 칼륨부화 화강암은 CHUR과 거의 유사한 물질로부터 분화되었음을 알 수가 있다. 그리고 중국 동북부 료령성지역의 지각형성시기는 3.5Ga 보다 더 오래된 것으로 사료된다.

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납 동위원소를 이용한 안동호 퇴적물 중의 납 오염 기원 (Tracking lead contamination sources of sediments in Lake Andong using lead isotopes)

  • 박진주;김기준;유석민;김은희;석광설;신형선;김영희
    • 분석과학
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    • 제25권6호
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    • pp.429-434
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    • 2012
  • 본 연구는 안동호 퇴적물 중의 납 오염 기원을 조사하기 위해 안동호 퇴적물, 안동호 유역의 토양, 광미퇴적물 및 아연제련시설의 부산물 중의 납 동위원소를 분석하고 국내 외 결과와 비교하였다. 안동호 퇴적물 중의 $^{207}Pb/^{206}Pb$$^{208}Pb/^{206}Pb$$0.827{\pm}0.004$$2.041{\pm}0.015$로서 광미퇴적물의 $0.815{\pm}0.002$$2.016{\pm}0.006$와 유사한 값을 나타내었으며, 토양 중 $^{207}Pb/^{206}Pb$$^{208}Pb/^{206}Pb$는 0.756~0.881 및 1.872~2.187로 퇴적물 및 광미퇴적물에 비해 넓은 범위의 납 동위원소 분포를 나타냈다. 아연 광석의 $^{207}Pb/^{206}Pb$$^{208}Pb/^{206}Pb$는 0.816~0.956(평균 0.832), 2.029~2.219(평균 2.059)로서 비교적 넓은 범위의 동위원소 조성변화를 보였으며, 폐수 및 슬러지 중의 $^{207}Pb/^{206}Pb$$^{208}Pb/^{206}Pb$는 0.883~0.905(평균 0.887), 2.127~2.156(평균 2.133)로 나타났다. 안동호 퇴적물은 연화광산의 광상과 유사한 납 동위원소 분포특성을 보였으며, 광미퇴적물과 토양에 의한 혼합 특성을, 아연제련시설의 경우, 캐나다 및 호주 등으로부터 수입된 아연 광석에 의한 납 동위원소 분포와 유사한 분포 특성을 나타냈다.

강화 석모도 화강암류와 온천수의 지구화학: 온천수의 기원규명을 위한 Sr 동위원소의 응용 (Rb-Sr Isotope Geochemistry in Seokmodo Granitoids and Hot Spring, Gangwha: An Application of Sr Isotope for Clarifying the Source of Hot Spring)

  • 이승구;김통권;이진수;송윤호
    • 암석학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.60-71
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    • 2006
  • 인천광역시 강화군의 석모도는 주로 흑운모 화강암과 각섬석 화강섬록암으로 구성되어 있으며, 각섬석 화강섬록암에 의해 흑운모 화강암은 남과 북으로 양분된다. 남쪽의 흑운모 화강암 지역에서는 수온이 $72^{\circ}C$에 달하는 Na-Cl형의 고온성 온천이 산출된다. 흑운모 화강암의 Rb-Sr 전암연대는 각섬석 화강섬록암을 기준으로 북쪽에 분포하는 흑운모 화강암은 $207{\pm}70Ma$이고 Sr 초기치는 0.7132이다. 그리고 주로 남쪽에 분포하는 흑운모 화강암은 $132{\pm}50Ma$이고 Sr 초기치는 0.7125로서 양 화강암체가 지각기원물질의 마그마로부터 생성되었음을 지시해준다. 남북의 흑운모 화강암과 각섬석 화강섬록암체는 칼크-알칼리계열의 마그마로부터 분화되어온 특징을 보여주며, Rb과 Y+Nb 그리고 Yb+Ta의 상관관계도는 충돌대환경에서 마그마가 형성되었음을 지시해준다. 2005년과 2006년의 3월에 채취된 온천수의 Sr 동위원소비는 0.714507와 0.714518로서 거의 변화가 없고, 이 값은 남쪽에 흑운모 화강암의 Sr 동위원소비의 현재값과 거의 일치한다. 이와 같은 온천수의 Sr 동위원소비는 석모도내 온천수가 흑운모 화강암과 밀접한 연관성이 있음을 지시해주는 것이다.

Determination of the Isotope Ratio for Metal Samples Using a Laser Ablation/Ionization Time-of-flight Mass Spectrometry

  • Song, Kyu-Seok;Cha, Hyung-Ki;Kim, Duk-Hyeon;Min, Ki-Hyun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제25권1호
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    • pp.101-105
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    • 2004
  • The laser ablation/ionization time-of-flight mass spectrometry is applied to the isotopic analysis of solid samples using a home-made instrument. The technique is convenient for solid sample analysis due to the onestep process of vaporization and ionization of the samples. The analyzed samples were lead, cadmium, molybdenum, and ytterbium. To optimize the analytical conditions of the technique, several parameters, such as laser energy, laser wavelength, size of the laser beam on the samples surface, and high voltages applied on the ion source electrodes were varied. Low energy of laser light was necessary to obtain the optimal mass resolution of spectra. The 532 nm light generated mass spectra with the higher signal-to-noise ratio compared with the 355 nm light. The best mass resolution obtained in the present study is ~1,500 for the ytterbium.

동위원소비 적외선 분광법(IRIS)을 이용한 물 안정동위원소 분석 (Applications of Isotope Ratio Infrared Spectroscopy (IRIS) to Analysis of Stable Isotopic Compositions of Liquid Water)

  • 정윤영;고동찬;이정훈;고경석
    • 자원환경지질
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    • 제46권6호
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    • pp.495-508
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    • 2013
  • 물의 $^{18}O/^{16}O$$^2H/H$ 조성을 레이저를 이용하여 분석하는 기술은 기존의 IRMS를 이용한 분석방식에 비해 간편한 시료 전처리, 쉬운 장비 유지보수와 현장에서도 응용이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 현재 사용되는 레이저 방식을 이용한 물의 안정동위원소 분석은 분석원리에 따라 OA-ICOS(Off-Axis Integrated Cavity Output Spectroscopy)를 이용한 방식과 WS-CRDS(Wavelength-Scanned Cavity Ring-Down Spectroscopy)를 이용한 방식으로 구분된다. WS-CRDS 방식은 기화된 물 시료를 질소 가스를 이용해 광학 공동(optical cavity)로 이동시킨 후 특정 파장에서의 동위원소체가 가지고 있는 흡수도와 레이저를 투과시켜 광학 공동을 투과하여 나오는 레이저 신호의 감쇠시간의 비측정을 통해 수 ppb에서 수십 ppt까지의 감도로 물의 안정동위원소 조성이 측정 가능하다. 이 연구에서는 WS-CRDS 방식의 분석원리와실제 물시료를 활용하여 기기의 안정성과 동위원소비 질량분석기(Isotope Ratio Mass Spectrometry; IRMS) 방법과의 교차분석을 포함한 기기 성능평가 결과를 소개하고 수리학 분야에서 다양한 주제에 대한 적용 가능성을 제시하였다.

방사능으로 오염된 토양에 대한 Pu 및 Am 방사능 농도 및 동위원소비 측정에 대한 연구 (A Study on the Measurement of Activity Concentrations of Pu and Am and Their Isotopic Ratios in the Radioactively Contaminated Soil)

  • 이명호;송병철;박영재;김원호
    • 분석과학
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    • 제17권6호
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    • pp.514-519
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    • 2004
  • BOMARC 미사일 발사대 주변에서 채취한 토양에 대하여 입자크기에 따른 Pu 및 Am 방사능 분석 및 동위원소를 측정하였다. BOMARC 토양에서의 Pu와 Am 방사능 농도는 핵실험에 의해 생성된 방사능 낙진 준위보다 매우 높았으며, 입자크기가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보여주었다. BOMARC 토양에서 측정한 Pu-238 / Pu-239, 240, Pu-241 / Pu-239, 240 및 Am-241 / Pu-239, 240 방사능비는 핵실험에 의해 생성된 방사능 낙진에 대한 방사능 농도비 보다 약간 낮은값을 나타내었다. ICP-MS로 측정한 Pu-240 / Pu-239 질량비는 북반구 대기권 핵실험 및 체르노빌 원전사고에 의한 질량비보다 매우 낮은 값을 나타내었고, Greenland Thule 지역에서 핵무기를 탑재한 B52 비행기 사고로 방출된 핵무기에 대한 질량비와 비슷한 값을 나타내었다. BOMARC 토양에서 측정된 Pu 및 Am 동위원소들의 방사능비 및 질량비로부터 BOMARC 토양에 오염된 Pu는 핵무기용 Pu로부터 생성되었다고 판단된다.

Errors in Isotope Dilution Caused by Matrix-induced Mass Bias Effect in Quadrupole Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry

  • Pak, Yong-Nam
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권12호
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    • pp.3482-3488
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    • 2014
  • Matrix-induced mass bias and its effect on the accuracy of isotope ratio measurements have been examined for a quadrupole-based inductively coupled plasma-mass spectrometer (Q ICP-MS). Matrix-induced mass bias effect was directly proportional to % mass difference, and its magnitude varied for element and nebulizer flow rate. For a given element and conditions in a day, the effect was consistent. The isotope ratio of Cd106/Cd114 under $200{\mu}g\;g^{-1}$ U matrix deviated from the natural value significantly by 3.5%. When Cd 111 and Cd114 were used for the quantification of Cd with isotope dilution (ID) method, the average of differences between the calculated and measured concentrations was -0.034% for samples without matrix ($0.076{\mu}g\;g^{-1}$ to $0.21{\mu}g\;g^{-1}$ for the period of 6 months). However, the error was as large as 1.5% for samples with $200{\mu}g\;g^{-1}$ U. The error in ID caused by matrix could be larger when larger mass difference isotopes are used.

Monitoring and control of multiple fraction laws with ring based composite structure

  • Khadimallah, Mohamed A.;Hussain, Muzamal;Naeem, Muhammad Nawaz;Taj, Muhammad;Tounsi, Abdelouahed
    • Advances in nano research
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    • 제10권2호
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    • pp.129-138
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    • 2021
  • In present article, utilizing the Love shell theory with volume fraction laws for the cylindrical shells vibrations provides a governing equation for the distribution of material composition of material. Isotopic materials are the constituents of these rings. The position of a ring support has been taken along the radial direction. The Rayleigh-Ritz method with three different fraction laws gives birth to the shell frequency equation. Moreover, the effect of height- and length-to-radius ratio and angular speed is investigated. The results are depicted for circumferential wave number, length- and height-radius ratios with three laws. It is found that the backward and forward frequencies of exponential fraction law are sandwich between polynomial and trigonometric laws. It is examined that the backward and forward frequencies increase and decrease on increasing the ratio of height- and length-to-radius ratio. As the position of ring is enhanced for clamped simply supported and simply supported-simply supported boundary conditions, the frequencies go up. At mid-point, all the frequencies are higher and after that the frequencies decreases. The frequencies are same at initial and final stage and rust itself a bell shape. The shell is stabilized by ring supports to increase the stiffness and strength. Comparison is made for non-rotating and rotating cylindrical shell for the efficiency of the model. The results generated by computer software MATLAB.