• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권8호
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• pp.3017-3026
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• 2022

The ¹³¹Cs radioisotope with a short half-life time and high average radiation energy can treat the cancer effectively in prostate brachytherapy. The typical ¹³¹Cs production processes have a separation step of the cesium from ¹³¹Ba to obtain a high specific radioactivity. Herein, we suggested a novel ¹³¹Cs separation method based on the Ba²⁺ adsorption of alginate beads. It is necessary to reduce the affinity of alginate beads to cesium ions for a high production yield. The carboxyl group of the alginate beads was replaced by a sulfonate group to reduce the cesium affinity while reinforcing their affinity to barium ions. The modified beads exhibited superior Ba²⁺ adsorption performances to native beads. In the fixed-bed column tests, the saturation time and adsorption capacity could be estimated with the Yoon-Nelson model in various injection flow rates and initial concentrations. In terms of the Cs elution, the modified alginate showed better performance (i.e., an elution over 88%) than the native alginate (i.e., an elution below 10%), indicating that the functional group modification was effective in reducing the affinity to cesium ions. Therefore, the separation of cesium from the barium using the modified alginate is expected to be an additional option to produce ¹³¹Cs.

• 한국안전학회지
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• 제36권1호
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• pp.80-85
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• 2021

Radionuclides, particularly radioactive cesium (Cs), are a concern of human health in some nuclear power accidents. It could lead to a high level of intracellular accumulation due to its high radioactivity and long half-life. Therefore, it is imperative to develop a method to remove Cs from wastewater. Herein, we synthesized activated carbon fibers (ACFs) doped with Prussian blue (PB) via in situ methods. We classified samples by their preparation method as either physical (PB-ACF-A) or physicochemical (PB-ACF-B) syntheses for comparison. The PB-ACF-B sample showed a significant surface loss compared to PB-ACF-A but a better ¹³³Cs adsorption capacity. All samples fit well to Langmuir isotherms and the values of qmax were directly correlated to the amount of PB on the surface of the ACFs. Adsorption characteristics were further confirmed by the calculated free energy, enthalpy, and entropy.

• 핵의학기술
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• 제23권1호
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• pp.64-68
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• 2019

기존에 Millex GS 멸균 필터를 사용하여 방사성 의약품 N-13 암모니아 주사액 제조 시 많은 양의 방사성 의약품이 멸균 필터에 흡착되어 있었다. 이에 Satorious의 Minisart 멸균 필터를 사용하여 흡착률의 차이를 확인하고 합성 수율을 증가시키고자 하였다. 실험 대상은 Millex GS 필터와 Satorious Minisart 필터를 대상으로 하였으며 제조된 N-13 암모니아를 각각의 멸균 필터에 통과시킨 후 선량계를 이용하여 흡착률을 구하였다(n=10). 그리고 품질 관리 시험을 시행하여 본원 기준에 적합한지 확인하였다. 실험 결과 Millex GS와 Sartorious Minisart 필터에 각각 $71.0{\pm}17.6%$와 $19.1{\pm}3.2%$ 흡착되었다. 필터를 제거한 product vial에는 Millex GS와 Sartorious 각각 $29.0{\pm}17.6%$와 $80.9{\pm}3.2%$ 여과되었다. 여과된 암모니아 주사액의 양은 GS 필터보다 Minisart 필터를 사용할 때 약 2.8배 더 많이 획득할 수 있었다. 각 멸균 필터를 통과한 N-13 암모니아 주사액의 방사화학적 이물, 화학적 이물, 이 핵종, pH, 엔도톡신, 무균 시험 등 품질 관리 시험 결과 본원 기준에 적합하였다. Millex GS 필터의 얇은 막은 mixed cellulous easter(MCE)로써 acetic acid, sulfic acid, anhydride에 추가로 Nitrocellulose가 약 80%의 비중을 차지하고 있는 필터이다. 때문에 Nitrocellulose가 포함되지 않은 CA계열인 Sartorious Minisart 필터보다 여과할 수 있는 성능은 Millex GS가 우수하나, 품질시험의 평가상 Satorious Minisart 필터를 사용하여도 문제가 없을 것이다. 따라서 N-13 암모니아 주사액 제조 시, Satorious Minisart 필터를 사용함으로써 필터 흡착으로 인한 손실을 최소화하고, 비용도 절감 할 수 있으며, 보다 안정적으로 N-13 암모니아 주사액을 제조 할 수 있을 것으로 생각한다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권7호
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• pp.385-390
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• 2017

응집 침전기술인 방사능 오염물질의 처리장치의 용존성 Cs 처리특성을 평가하였다. 방사능 오염물질 처리장치는 전흡착부, 고형물침전부, 후흡착부로 구성하였다. 흡착제는 천연광물 일라이트를 입자크기에 따라 LPI (Large Particle Illite), SPI (Small Particle Illite)로 구분하여 사용하였고, 응집제는 고염기도 PAC (poly aluminum chloride)을 사용하였다. 흡착제는 판상구조형태로 주로 석영, 조장석, 백운모로 구성되었으며, LPI, SPI의 Surface area는 각각 $4.201m^2/g$, $4.227m^2/g$으로 나타났고 입자크기는 각각 $197.4-840.9{\mu}m$, $3.28-53.57{\mu}m$로 나타났다. 천연광물인 일라이트의 흡착효율은 LPI는 82.8%, SPI는 85.6%로 나타났고 흡착제 회수에 대한 간접적인 지표인 탁도의 제거율은 96.4%, 98.3%로 나타났다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2005년도 Proceedings of The 6th korea-china joint workshop on nuclear waste management
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• pp.236-244
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• 2005

Radioactive wastes arising from a wide range of human activities are in many different physical and chemical forms, contaminated with varying radioactivity. Their common feature is the potential hazard associated with their radioactivity and the need to manage them in such a way as to protect the human environment. The geological disposal is regarded as the most reasonable and effective way to safely disposal high-level radioactive wastes in the world. The conceptual model of geological disposal in China is based on a multi-barrier system that combines an isolating geological environment with an engineered barrier system. The buffer is one of the main engineered barriers for HLW repository. The buffer material is expected to maintain its low water permeability, self-sealing property, radio nuclides adsorption and retardation property, thermal conductivity, chemical buffering property, overpack supporting property, stress buffering property over a long period of time. Benotite is selected as the main content of buffer material that can satisfy above. GMZ deposit is selected as the candidate supplier for Chinese buffer material of High Level Radioactive waste repository. This paper presents geological features of GMZ deposit and basic property of GMZ Na bentonite. GMZ bentonite deposit is a super large scale deposits with high content of Montmorillonite (about $75\%$) and GMZ-l, which is Na-bentonite produced from GMZ deposit is selected as reference material for Chinese buffer material study.

• 방사선산업학회지
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• 제18권1호
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• pp.89-93
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• 2024

Accidents at nuclear facilities and nuclear power plants led to leaks of large amounts of radioactive substances. Of the various radioactive nuclides released, ¹³⁷Cs are radioactive substances generated during the fission of uranium. Therefore, due to the high fission yield (6.09%), strong gamma rays, and a relatively long half-life (30 years), a rapid and efficient removal method and a study of adsorbents are needed. Accordingly, an adsorbent was prepared using Prussian blue (PB), a material that selectively adsorbs radioactive cesium. As a result of evaluating the adsorption performance with the prepared adsorbent, it was confirmed that 82% of the removal efficiency was obtained, and most of the cesium was rapidly adsorbed within 10 to 15 minutes. The purpose of this study was to adsorb cesium using the Prussian blue alginate bead and to compare the change in detection efficiency according to the amount of adsorbent added for quantitative evaluation. However, in this case, it is difficult to determine the detection efficiency using a standard source with the same conditions as the measurement sample, so the efficiency change of the HPGe detector according to the different heights of Prussian blue was calculated through MCNP simulation using certified standard materials (1 L, Marinelli beaker) for radioactivity measurement. It is expected to derive a relational equation that can calculate detection efficiency through an efficiency curve according to the volume of Prussian blue, quantitatively evaluate the activity at the same time as the adsorption of radioactive nuclides in actual contaminated water and use it in the field of nuclear facility operation and dismantling in the future.

• Applied Biological Chemistry
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• 제21권2호
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• pp.71-80
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• 1978

불란서(佛蘭西)의 수종(數種) 토양중(土壤中)에서 3,4-DCA 및 TCAB의 변화과정을 구명하기 위하여 환표식(環標識)된 $^{14}C-3,4-DCA$ 및 $^{14}C-TCAB$를 사용하여 실험을 행(行)한 바 다음의 결과(結果)를 얻었다. (1) $^{14}C-3,4-DCA$가 $^{14}CO_2$로 분해(分解)되는 속도(速度)는 배양초기(培養初期)에는 비교적(比較的) 빠르고 후기(後期)에는 완만하다. 배양 6개월 후(後)에 alkaline soil(pH=7.9)에서 dose 1(1.5 ppm)에서 최고(最高) 6.5%, dose 2(94 ppm)에서 최하(最下) 1.92%의 분해율(分解率)을 보였다. organic acid soil(pH=5.5)의 경우 dose 1에서 4.91%, dose 2에서 4.24%가 분해(分解)되었으며 양자간(兩者間)에는 대차(大差)가 없었다. (2) Dose 1로 3,4-DCA를 6개월동안 배양할 때 organic acid soil에서는 47.70%, Alkaline soil에서는 29.49%가 토양에 결합되었다. 한편 dose 2의 경우 organic acid soil에서는 38.40%, alkaline soil에서는 20.30%가 결합(結合)되었다. (3) 토양중(土壤中)에서 3,4-DCA로부터 생성(生成)되는 TC-AB의 양(量)은 토양(土壤)의 종류(種類)보다는 3,4-DCA의 사용농도(使用濃度)에 의존(依存)하는것 같다. dose 2에서 생성(生成)된 TCAB의 양(量)은 organic acid soil에서는 추출액(抽出液)의 총방사능(總放射能)의 50%, alkaline soil에서는 30%에 해당하며 이것은 토양시료(土壤試料)에 첨가한 최초(最初)의 방사능(放射能)의 1.8%와 1.4%에 각각(各各) 해당된다. 반면 dose 1에서는 추출액(抽出液)의 총방사능(總放射能)에 비(比)하여 두 토양(土壤) 공(共)히 $2{\sim}3%$를 넘지 못하며 최초(最初)의 총방사능(總放射能)의 $0.05{\sim}0.1%$를 초과(超過)하지 못한다. (4) $^{14}C-TCAB$가 $^{14}CO_2$로 분해(分解)되는 속도(速度)는 매우 느리며 배양 6개월후에 4종(四種)의 토양(土壤)에서 모두 $0.05%{\sim}0.20%$의 분해율(分解率)을 보였고 배양 3개월후에 뚜렷한 분해산물(分解産物)을 검출(檢出)할 수 없었으며 대부분(大部分) 미분해(未分解)된 상태로 존재(存在)하였다. (5) Alkaline soil에서 다른 토양에서 보다 훨씬 많은 양(量)의 $^{14}C-TCAB$가 토양중(土壤中)에 흡착(吸着)된 것으로 보아 Alkali토양 조건하에서 $trans-TCAB{\rightarrow}cis-TCAB$의 전환(轉換)이 일어나 이 흡착성이 더 강한 cis 이성체(異性體)가 토양중(土壤中)에 많이 흡착(吸着)된 것으로 생각(生覺)된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제12권2호
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• pp.121-126
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• 1980

효과적인 저농도 인슈린 방사면역 측정법 확립 및 표지인슈린의 면역학적 환성과 탄소분말에 대한 흡착력의 상관관계를 밝히기 위하여 이들 두 다른 기준에 기초를 둔 두가지의 최적표지 인슈린선정방법을 비교한결과 탄소분말흡착에 의한 방법은 부적당함을 알 수 있었다. 일반적으로 표지인슈린의 방사능, 항체결합능, 탄소분말흡착능등은 서로 일치하지 않았다. 따라서 측정신뢰도를 높이기 위해서는 매 표지때마다 항체결합능으로 최적표지 인슈린을 선정해야 하며 탄소분말 흡착력으로 선정하면 안된다고 본다. 항체결합능에 따라 선정된 표지 인슈린을 써서 대조혈청중의 인슈린량이 정화히 측정되었으며 정온유지시간을 96시간으로 연장함으로써 5 $\mu$U/ml 하의 표준 인슈린투여 량에 대해서도 매우 예리한 응답곡선을 얻을 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제30권5호
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• pp.435-443
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• 1998

Leak-before-break(LBB) approach has been shown to be both cost effective and risk reductive when applied to high energy Piping in nuclear Power Plants. For the Korean Next Generation Reactor (KNGR) development, LBB application is considered for the Main Steam Line(MSL) piping inside containment. Unlike the primary system leakages, the MSL leak detection systems must be based on principles other than radioactivity measurements. Among humidity, heat and acoustic noise currently being considered as indicators of leakage, we explored humidity as an effective one and developed ceramic-based humidity sensor which can be qualified for LBB applications. The ceramic material, sintered and annealed MgCr$_2$O$_4$-TiO$_2$, is shown to increase its electrical conductivity drastically upon water vapor adsorption over the entire temperature range of interest. With this ceramic sensor specimen, we suggested installation-inside-the-piping method by which we can detect leakage more rapidly and sensitively. In this paper, we describe the progress in the development and characterization of ceramic humidity sensor for the LBB application to the MSL of KNGR.

• 농약과학회지
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• 제19권3호
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• pp.174-184
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• 2015

OECD Test guideline 501에 따라, 벼에서의 [$^{14}C$]butachlor의 식물대사 시험을 실시하였다. 시험토양은 국내 논토양의 대표적인 토성인 양토였으며, 사용지침서상의 사용법에 준하여 이앙 6일 후 [$^{14}C$]butachlor를 입제로 조제하여 1.5 kg/ha 수준으로 토양 수면에 처리하였다. 시료는 시험물질 처리 후 85일과 126일에 채취하였다. 85일 시료는 이삭, 벼 잎, 뿌리로 126일 후 시료는 현미, 왕겨, 볏짚, 뿌리로 분리하였다. 모든 식물 부위의 총 방사성 잔류량은 0.01 mg/kg 이상이었다. 그 후, 대사산물과 모화합물를 확인하기 위하여 극성이 다른 유기용매와 물 혼합용액을 이용하여 시료를 추출 후 Radio-HPLC로 분석하였다. 벼 추출액 중 butachlor는 검출되지 않았고, 5개의 잠정적 주요 대사산물(M1, M2, M3, M4 그리고 M5)이 검출되었으며, 대사산물 중 M4는 2,6-diethylanline로 동정되었다. 토양 추출액에서 N-(butoxymethyl)-N-(2,6-diethyl phenyl)acetamide, 2,6-diethylaniline, M2, M3 그리고 M5가 검출되었으며 butachlor의 농도는 낮은 수준 (약 0.03 mg/kg)으로 검출되었다.