• 공업화학
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• 제9권1호
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• pp.121-128
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• 1998

삼중수소를 함유하는 수소동위원소 시설의 운용이나 취급 또는 핵융합소재의 관리기술분야에서는 기체크로마토그래피 분리법이 중요한 분석 및 농축기술중의 하나로 활용되고 있다. 수소, 중수소 및 삼중수소의 수소동위원소 혼합기체시료를 상용 기체크로마토그래피를 사용하여 분리하였다. 기체시료는 특별히 제작된 진공-시료주입장치를 통해 액체질소온도의 분위기로 유지된 분리컬럼을 통과하는 비활성 캐리어 기체의 흐름을 주입하였다. 10% 함량의 염화망간으로 부분-비활성화한 산화알루미늄 고정상에서 수소동위원소들이 완전히 분리됨을 확인할 수 있었다. 그리고 이성질체피크의 억제와 분리 용리시간이 단축되어 실제 수소동위원소의 분리 및 농축기술에 유용하게 적용할 수 있는 비교적 우수한 분리조건을 얻었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.128-135
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• 2013

The nuclear fuel cycle plant is composed of various subsystems such as a fuel storage and delivery system (SDS), a tokamak exhaust processing system, a hydrogen isotope separation system, and a tritium plant analytical system. Korea is sharing in the construction of the International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) fuel cycle plant with the EU, Japan, and the US, and is responsible for the development and supply of the SDS. Hydrogen isotopes are the main fuel for nuclear fusion reactors. Metal hydrides offer a safe and convenient method for hydrogen isotope storage. The storage of hydrogen isotopes is carried out by absorption and desorption in a metal hydride bed. These reactions require heat removal and supply respectively. Accordingly, the rapid storage and delivery of hydrogen isotopes are enabled by a rapid cooling and heating of the metal hydride bed. In this study, we designed and manufactured a vertical-type hydrogen isotope storage bed, which is used to enhance the cooling performance. We present the experimental details of the cooling performances of the bed using various cooling parameters. We also present the modeling results to estimate the heat transport phenomena. We compared the cooling performance of the bed by testing different cooling modes, such as an isolation mode, a natural convection mode, and an outer jacket helium circulation mode. We found that helium circulation mode is the most effective which was confirmed in our model calculations. Thus we can expect a more efficient bed design by employing a forced helium circulation method for new beds.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권12호
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• pp.4327-4331
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• 2011

A new method in thermal ionization mass spectrometry (TIMS) was developed to correct peak tailing backgrounds in the isotope ratio measurements of uranium in ultra trace levels for higher accuracy. Two different uranium standard reference materials (U005 and U030) were used to construct databases of signal intensities at mass 234 u and mass 236 u, which correspond to the two uranium minor isotopes, and signal intensity of $^{238}U$. Correlations between peak tailing backgrounds and $^{238}U$ were obtained by least-squares regression on calculated backgrounds at mass 234 u and mass 236 u with respect to the signal intensity of $^{238}U$ followed by separation of the peak tails of the two major isotopes of uranium ($^{235}U$ and $^{238}U$), which enables us to obtain a master equation for peak tailing background correction on all kinds of samples. Verification of the correction method was carried out using U010 and IRMM-040a.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권10호
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• pp.3650-3659
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• 2022

We proposed a modification of a double cascade scheme to enrich reprocessed uranium. Such a cascade scheme represents a combination of one cascade with "broadening" of the flow and an ordinary three-flow cascade. A calculation and optimization method has been developed for the proposed scheme according to various efficiency criteria. It is shown that the proposed scheme makes it possible to obtain low-enriched uranium of commercial quality using reprocessed uranium of different initial compositions. For example, the enrichment of reprocessed uranium, which had gone through five consequent recycles, was considered. The proposed scheme allowed to enrich it with simultaneous fulfillment of restrictions on isotopes ²³²U, ²³⁴U, and ²³⁶U. Such results indicate the scheme's applicability under conditions of multiple recycling of uranium in reactor fuel. Computational experiments have shown that in the proposed modification, a noticeable saving of natural uranium in the cycle (~18%) can be achieved, provided that the additional consumption of separative work does not exceed 10%, compared with the case of enrichment of natural uranium to obtain LEU of equivalent quality.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권1호
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• pp.378-390
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• 2023

The SPES (Selective Production of Exotic Species) facility, currently under development at Legnaro National Laboratories of INFN, aims at the production of intense RIB (Radioactive Ion Beams) employing the Isotope Separation On-Line (ISOL) technique for interdisciplinary research. The radioactive isotopes of interest are produced by the interaction of a multi-foil uranium carbide target with a 40 MeV 200 μA proton beam generated by a cyclotron proton driver. The Target Ion Source (TIS) is the core of the SPES project, here the radioactive nuclei, mainly neutron-rich isotopes, are stopped, extracted, ionized, separated, accelerated and delivered to specific experimental areas. Due to efficiency reasons, the TIS unit needs to be replaced periodically during operation. In this highly radioactive environment, the employment of autonomous systems allows the manipulation, transport, and storage of the TIS unit without the need for human intervention. A dedicated remote handling infrastructure is therefore under development to fulfill the functional and safety requirement of the project. This contribution describes the layout of the SPES target area, where all the remote handling systems operate to grant the smooth operation of the facility avoiding personnel exposure to a high dose rate or contamination issues.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.91-98
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• 2021

기초과학연구원 중이온가속기구축사업단에서는 희귀동위원소(Rare Isotopes, RI) 빔의 생성 및 분리를 위한 ISOL(Isotope Separation On Line) 시스템의 설치 및 성능시험이 진행 중에 있다. ISOL 표적/이온원에서 생성된 다양한 RI 빔은 빔 전송장치 및 분리 장치를 거쳐 사용자가 원하는 RI 빔만 선별되어 ISOL 후단의 초전도 선형가속기로 전송된다. ISOL 시스템에서는 특정 RI 빔을 분리하기 위해 두 개의 분리 장치가 설치되어 있으며 EPICS(Experimental Physics and Industrial Control System)에 의해 제어가 이루어진다. 본 연구에서는 ISOL RI 빔 분리 장치 중 하나인 A/Q 분리기에서 다가(n+) RI 빔의 질량선별을 위해 이극자석의 자기장을 측정하기 위한 EPICS IOC(Input-Output Control)를 개발하였으며, 홀 프로브(Hall Probe)를 이용한 자기장 측정 실험을 통해 A/Q 분리기의 운전 안정성에 대해 평가하였다.

• 자원환경지질
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• 제54권1호
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• pp.61-67
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• 2021

고체상의 눈 또는 얼음의 안정동위원소 값은 과거의 기후를 복원하고 동위원소 수문분리의 단성분으로 기여율을 계산하는 데에 사용되어 왔다. 융해와 냉동이 일어나면서 눈 또는 얼음과 액체상의 물 사이의 동위원소 분별작용이 일어나는데, 융해는 상대적으로 현장, 실험 및 모델연구를 통해 연구결과가 제시되어 있지만, 냉동에 대해서는 알려진 것이 많지 않다. 본 논평에서는 평형 냉동이 발생할 때 물의 두 안정동위원소인 산소, 수소의 선형관계 및 레일리분별과정을 통해 냉동에 의한 동위원소 분별과정을 고찰하였다. 해양에서 증발한 수증기에 의해 응축된 눈은 기울기 8을 가지는 지구천수선을 따라 움직이지만, 냉동 및 융해가 발생하게 되면 기울기 19.5/3.1~6.3을 가지는 선형관계를 나타내게 된다. 평형냉동 동안 레일리분별과정에 의해 액체상인 물은 열린 계와 닫힌계에서 같은 동위원소변동을 보여 주었다. 눈 또는 얼음이 제거되는 열린 계에서는 남아있는 물의 안정동위원소와 분별계수만큼의 차이를 가지면서 높은 값을 나타내었다. 닫힌 계에서는 초기 액체상의 물의 동위원소 값으로 눈 또는 얼음은 수렴하였다. 냉동에 의한 눈 또는 얼음의 동위원소변동과정은 고기후 연구 및 수문분리의 정확도를 증가시킬 것으로 기대된다.

• 분석과학
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• 제7권2호
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• pp.201-204
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• 1994

리튬 동위원소의 분리를 위하여, 양이온 교환 컬럼 크로마토그래피를 수용액 이온 교환시스템 중에서 수행하였다. 실험에는 길이 50cm, 안 반지름 6mm의 파이렉스 유리 컬럼을 사용하였다. 컬럼 크로마토그래피에서 용리액으로는 염산 숙신산 혼합용액을 사용하여 1.0068의 분리인자 값을 얻었다. 이 실험으로부터 가벼운 $^6Li$는 수지상에 농축되고, $^7Li$는 용액상에 농축됨을 확인하였다.

• 대한방사성의약품학회지
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• 제5권2호
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• pp.79-82
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• 2019

⁶¹Cu is a promising PET radiometal having favorable nuclear decay characteristics with appropriate half-life of 3.3 h. Owing its promising capabilities in radiopharmaceutical chemistry and its chemical similarities with its isotopes ⁶⁴Cu and ⁶⁷Cu, in this work we have tried to optimize the production and separation conditions of ⁶¹Cu. ⁶¹Cu was produced via (p, x) reaction with natural nickel which was electroplated on the high purity silver coated copper backing target holder. The optimization of target electrodeposition, beam energy and current modulation, target dissolution and separation were optimized in this study. Preliminary studies show that ⁶¹Cu was successfully produced and separated which can be further extended for the production of ⁶⁴Cu and ⁶⁷Cu.

• 분석과학
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• 제10권5호
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• pp.307-314
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• 1997

지질시료 중의 U과 Th을 유도결합플라즈마 원자방출분광법으로 정량하기 위해 시료를 혼산으로 분해하고 TTA(thenoyltrifluoroacetone)와 TOA (tri-n-octylamine) 추출제를 이용하여 계통적으로 용매추출한 다음 HCl 용액으로 역추출하여 분리하였다. 표준암석 NIST SRM 278에 대한 분석결과는 NIST 및 다른 비파괴분석 결과와 비교하여 양호하였다. 알파선분광법으로 U과 Th의 자연방사성 동위원소를 측정하기 위해 추출분리한 각각을 음이온교환크로마토그래피로 정제하였다.