Effect of Added 1-hexene on the yield of hydrogen produced from Co-60 gamma radiolysis of methanol was investigated at room temperature. The results indicated that the yield of hydrogen decreased rapidly with increasing 1-hexene concentrations. Effect of added methyl borate on the radiolysis of methanol was also studied in the presence of oxygen. The results revealved that methyl borate acted as a less effective scavenger than oxygen towards the precursors of the radiolysis products. Experimental data previously obtained on the systems with oxygen added were treated more quantitatively to re-examine mechanism of the radiolysis of methanol in detail.
Yilin Qin;Wei Liao;Tu Lan;Fengzhen Li;Feize Li;Jijun Yang;Jiali Liao;Yuanyou Yang;Ning Liu
Nuclear Engineering and Technology
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제54권12호
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pp.4660-4670
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2022
Hydroxyurea (HU) is a novel salt-free reductant used potentially for the separation of U/Pu in the advanced PUREX process. In this work, the radiation stability of HU were systematically investigated in solution by examining the effects of the type of rays (α, β, and γ irradiations), the absorbed dose (10-50 kGy), and the HNO3 concentration (0-3 mol L-1). The influence degree on HU radiolysis rates followed the order of the absorbed dose > the ray type > the HNO3 concentration, but the latter two had moderate effects on HU radiolysis products where NH4+ and NO2- were found to be the most abundant ones, suggesting that the differences of α, β, and γ rays should be considered in the study of irradiation effects. The radiolysis mechanism was explored using density functional theory (DFT) calculations, and it proposed the dominant radiolysis paths of HU, indicating that the radiolysis of HU was mainly a free radical reaction among ·H, eaq-, H2O, intermediates, and the radiolytic free radical fragments of HU. The results reported here provide valuable insights into the mechanistic understanding of HU radiolysis under α, β, and γ irradiations and reliable data support for the application of HU in the reprocessing of spent fuel.
Kim, Bang-Duk;Shim, Sang-Chul;Noboyuki Ichinose;Sachiko Tojo;Tetsuro Majima
Journal of Photoscience
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제8권2호
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pp.67-69
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2001
Radical cations of DPBEY and PPCB were generated by ${\gamma}$-radiolysis and pulse radiolysis in halogenated solvents. The radical cation PPCB+ shows 505 (shoulder) and 520 nm absorption peaks with 700 ns lifetime in agreement with the laser flash photolysis work and strongly support the exciplex mechanism proposed for the photoreaction of PPCB and dimethylfumarate.
메탄올의 Co-60 ${\gamma}$放射線分解反應의 기체 생성물을 기체 크로마토그라피로 정량하는 방법으로 이용함으로써 $B(OCH_3)_3,\;I_2$ 및 KI의 共存이 室溫에서 메탄올의 ${\gamma}$放射線分解에 어떤 영향을 미치는가에 관하여 재검토하였다. $B(OCH_3)_3$이 존재하면 $(CH_2OH)_2$의 收得率은 상당히 감소하고 $H_2$ 및 $CH_2O$의 收得率은 조금 작아지는 경향이 있다. $I_2$가 존재하면 $H_2,\;CH_2O$ 및 $(CH_2OH)_2$의 收得率은 현저히 감소하지만 $CH_4$의 收得率은 약간 감소하는 경향이 있다. KI가 共存하면 $H_2$ 및 $(CH_2OH)_2$의 收得率은 감소하지만 $CH_2O$의 收得率은 증가한다. 위의 어떤 경우에도 미량생성물의 收得率은 거의 변화지 않는다. 이 실험결과를 토대로 하여 메탄올의 放射線分解反應메카니즘을 고찰하였다.
An acute ethanol load(50mmol/kg , i.p) resulted in an increase in peroxidation and a decrease in the levels of $\alpha$-tocopherol and ascorbate in rat cerebellum. Pretreatement with allopurinol(146$\mu$mol/kg, i.p) prevented the ethnol-induced increment in lipid peroxidation and decrease in $\alpha$-tocopherol content. However, the decrease of ascorbate was of greater magnitude when allopurinol was associated with ethanol. These results suggested that allopurinol. besides its action as a radical scavenger and xanthine oxidase inhibitor, might favor the regeneration of $\alpha$-tocopherol antioxidant acitviity was studied using ${\gamma}$-radiolysis in aerated ethanolic solutions. Even though allopurinol did not react by itself with $\alpha$-hydroxyethyl-peroxyl radicals [H3C-CH(OH)OO] , it enhance the $\alpha$-hydroxyethyl-peroxyl radical scavenging properties of $\alpha$tocopherol. The regeneration of $\alpha$-tocopherol from the $\alpha$-hydroxyethyl-peroxyl radical scavenging properties of $\alpha$-tocophero. The regeneration of $\alpha$-tocopherol from the $\alpha$-tocopherol radical by ascorbate remained as efficient in the presence of allopurinol as in its absence. The effects of allopurinol on the Vitamin E oxidation-reduction mechanism could be involoved in the beneficial effectof allopurinol on the biological cellular damages linked to free radical reactions.
In order to develope the in vitro short term screen-ing method for carcinogen, we studied a purification method for thymine glycol in oxidaized DNA. Thymine glycol (5,6-dihydroxy-5, 6-dihydrothymine) is the major stable radiolysis poduct in thymine by chemical oxidants and ionzing radiation and it is a useful biomarker among oxidized DNA adducts, related with carcinogenests. Standard thymine glycol was prepared by oxidation of 〔$^3$H〕 thymine with KMnO$_4$ followed by purification with HPLC-LSC system and it was assayed by TLC and gas chromatography-MSD. 〔$^3$H〕 DMA adducts was isolated from E. coli (wild type ) treated with oxidative agents such as benzo(a)pyrene, adriamycin, aflatoxin B$_1$ and KBrO$_3$. These oxidative agents generated free radicals in cells by oxidative metabolism. As a result, thymine glycol was produced in cultured E. coli by four chemicals. This result shows that this methodology should be useful tool in screening oxidative carcinogen.
蛋白質의 放射線分解의 기작을 밝히는 연구의 일환으로, 특히 peptide 結合의 분해의 기작을 구명하기 위하여 Glycylglycylglycine의 水溶液과 固體를 酸素의 존재하에서와 無酸素하에서 r 線을 조사하여 分解生成物을 여지크로마토그라프로 분리하였고, carbonyl 化合物과 amide를 각각 分光光度法과 微凉摘定法으로 정량하였으나 放射線障害를 평가하기 위하여 赤外線 spectrum과 紫外線 spectrum을 얻어 검토하였다. 水溶液과 固體에 있어서의 peptide 結合의 분해기작은 근본적인 차이가 있는 것으로 여겨지며, 전자에서는 월등하게 분해가 많이 일어난데 반해서 후자에서는 무시할 정도에 지나지 않았다. 한편, 水溶液의 경우 酸素의 유무에 따라 현저한 영향은 보이지 않았으나 無酸素하에서는 遊離基의 再結合이 일어나는 점이 특기할만 하였다. 水溶液에 있어서의 peptide 結合의 분해기구는 Garrison 一派가 주장한 기작에 의해서 일어나는 것이 분명하여 脫水素反應에 뒤이어 加水分解反應에 의해서 amide 와 carbonyl 이 생성되는 것으로 보이며, 固體의 경우도 $\\alpha$-炭素의 부위가 방사선의 공격을 가장 많이 받는 것으로 추정되나 그 정도는 미미한 것에 지나지 않는 것으로 생각되었다.
목적: 방사선조사에 의해 형성된 DNA 손상정도가 산소에 의해 변화되는 추세을 이론적 모델을 이용하여 평가 및 분석하였다. 방법 및 대상: Water radiolysis(물의 방사성분해)시 생성되는 유리기 들간의 반응, 손상된 DNA의 형성, 손상의 복구, 및 산소에 의한 손상의 고정들을 시간 미분 방정식을 이용하여 표현하였다. 문헌에 나와 있는 반응상수(rate constants)들은 그대로 사용되었고 알려지지 않은 상수들은 실험에서 얻어진 데이터에서 얻은 곡선을 대입하여 얻었다. 화학반응상수 변화와 산소농도변화에 따른 세포 생존도를 구하였다. 모델을 통해 얻어진 세포 생존도와 방사선량의 상관관계를 세포 생존곡선으로 표시하였다. 산소에 의한 손상의 fixation(고착화)과정과 산소농도가 세포생존에 미치는 영향을 분석하여 보았다. 산소가 세포생존에 미치는 정도를 정량화 하기 위하여 산소증가효과비(Oxygen Ehhancement Ratio, OER)를 계산하여 실험치와 이론치를 비교하였다. 결과: 산소에 대한 민감성 연구에서 DNA생존도는 산소의 농도와 화학반응속도상수에 영향을 받았다. 산소의 농도가 0에서 1.0 $\times$$10^{7}$ 으로 변화할 때 세포 생존도에는 변화가 없었다. 그러나 1.0 x $10^{7}$ 에서 1.0 $\times$$10^{10}$ 변화할 경우 세포의 생존률이 감소하였다. 모의연구에서 얻은 OER치는 10% 세포생존시에는 2.32, 45% 세포생존시에는 1.9 이었다. 결론: 산소의 감수성 연구에서 보여주듯이 방정식을 이용하여 얻어진 새포생존곡선은 실험에서 얻어진 세포생존곡선을 재연할 수 있었다 또한 방사선조사시 생성되는 손상된 세포의 양은 산소 반응상수가 가장 크고 산소농도가 증가되는 경우에 증가됨을 알수있었다. 모의연구에서 얻은 산소증가효과비는 세포생존이 low level인 경우 높은 일치성을 보여 주었다 따라서 본 연구는 세포살해시 산소의 효과를 semi-empirical 모델을 사용하여 예측할수 있다는 것을 보여주고 있다.
전리방사선은 물질과 상호작용하여 원자내의 중성자나 양성자, 궤도전자를 충분히 제거시킬 수 있는 에너지이다. 이와 같은 전리방사선은 DNA이나 세포질 소기관과 세포질의 방사선 분해 생성물을 통해 직접적, 간접적으로 상호작용하여 분자구조를 변화시키는 산화적 대사를 일으킨다. 이러한 전리 현상은 분자수준에서 조직을 손상시키고, 세포 기능을 파괴할 수 있다. 따라서, 전리방사선에 의해 유도된 이온채널과 수송 변형이 보고되고 있다. 이러한 현상이 항상성을 유지하기 위한 생화학적 과정을 무너뜨리면, 유도된 생물학적 변화가 지속되고 후대로 영향을 미친다. 또한, 전리방사선의 영향으로 형성된 활성산소는 세포연접을 통해 인접세포로 퍼져 나갈 수 있다. 방사선량, 선량률, 선질에 따라 이러한 메커니즘이 충분히 방어할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 본 총설에서는 방사선생물학의 개념을 뒷받침하는 전리방사선의 세포수준에서 생물학적 효과에 대한 보고서를 간략히 알아보았다. 전리방사선의 생물학적 효과를 잘 이해하면 방사선을 잘 이용할 수 있고, 방사선피폭으로부터 더 나은 방호를 할 수 있을 것이다.
처분 환경에서는 혐기성 부식, 방사선 분해, 미생물 분해와 같은 다양한 원인으로 처분용기와 완충재의 경계면에서 기체가 발생할 수 있다. 기체의 발생 속도가 완충재 내부에서의 확산 속도보다 빠를 경우, 완충재 내부에 기체가 압축되어 공극 압력이 증가함으로써 완충재의 물리적 손상을 유발할 수 있다. 특히 이때 발생한 균열을 통해 기체돌파현상이라 불리는 급격한 기체 이동 현상과 함께 방사성 핵종이 누출될 가능성이 있다. 따라서 처분 시스템의 안전성 평가를 위해서는 이러한 기체 발생 및 이동 현상에 대한 이해가 필수적이다. 이 연구에는 완충재 내 기체 이동 현상 규명을 위한 시험 장치를 문헌 연구를 통해 구축하고, 이를 활용하여 한국형 처분 시스템의 완충재 후보 물질 중 하나인 Bentonile WRK (Clariant Ltd.) 분말로 제작한 압축 시료에 대한 기체 주입 시험을 수행하였다. 시험 결과, 완충재 내 기체돌파현상 발생 지점에서 일반적으로 관측되는 특성인 응력 및 압력의 급격한 상승 경향이 뚜렷하게 관찰되었다. 또한 완충재 팽윤으로 기인한 응력의 범위는 4.7~9.1 MPa이었으며, 기체 유입 압력으로 간주할 수 있는 기체돌파현상 발생 시의 압력은 약 7.8 MPa로 확인되었다. 구축된 장치는 향후 완충재의 초기 물성 및 기체 주입 실험 초기 조건에 대한 데이터베이스 구축을 위한 다양한 실험에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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