• 제목/요약/키워드: Uranium Content

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중성자 핵반응에 의한 보론의 알파트랙 검출 (Detection of Alpha Tracks of Boron by Nuclear Reaction with Neutron)

  • 손세철;표형열;박용준;지광용;김원호
    • 분석과학
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    • 제17권1호
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    • pp.8-15
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    • 2004
  • 수용액 시료에 포함된 미량의 보론 함량을 분석하는데 적합한 고체트랙 검출기를 선정하기 위하여 알파복합선원 등을 이용하여 검출능력을 비교 검토하였다. 보론의 알파트랙 검출에는 polycarbonate 재질(Lexan 및 CR-39)과 cellulose nitrate 재질(CN-85 및 LR-115))의 고체트랙 검출기를 사용하였다. 알파입자 방출물질로는 복합알파선원, 금속 우라늄 입자 및 보론 표준용액을 사용하였다. 본 연구에서는 에칭조건 및 중성자 조사조건 등에 따른 검출기의 특성을 비교하였으며, 실험 결과 보론 정량에는 CN-85 검출기가 가장 적합한 것을 알 수 있었다. 또한, 선정된 검출기를 이용하여 수용액 매질에 포함된 미량의 보론을 알파트랙 기입방법으로 측정한 실험결과에 대해 검토하였다.

모나자이트 취급공정에서의 라돈 및 토론 노출 특성 (Characteristics of Internal and External Exposure of Radon and Thoron in Process Handling Monazite)

  • 정은교
    • 한국산업보건학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.167-175
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    • 2019
  • Objectives: The purpose of this study was to evaluate airborne radon and thoron levels and estimate the effective doses of workers who made household goods and mattresses using monazite. Methods: Airborne radon and thoron concentrations were measured using continuous monitors (Rad7, Durridge Company Inc., USA). Radon and thoron concentrations in the air were converted to radon doses using the dose conversion factor recommended by the Nuclear Safety and Security Commission in Korea. External exposure to gamma rays was measured at the chest height of a worker from the source using real-time radiation instruments, a survey meter (RadiagemTM 2000, Canberra Industries, Inc., USA), and an ion chamber (OD-01 Hx, STEP Co., Germany). Results: When using monazite, the average concentration range of radon was $13.1-97.8Bq/m^3$ and thoron was $210.1-841.4Bq/m^3$. When monazite was not used, the average concentration range of radon was $2.6-10.8Bq/m^3$ and the maximum was $1.7-66.2Bq/m^3$. Since monazite has a higher content of thorium than uranium, the effects of thoron should be considered. The effective doses of radon and thoron as calculated by the dose conversion factor based on ICRP 115 were 0.26 mSv/yr and 0.76 mSv/yr, respectively, at their maximum values. The external radiation dose rate was $6.7{\mu}Sv/hr$ at chest height and the effective dose was 4.3 mSv/yr at the maximum. Conclusions: Regardless of the use of monazite, the total annual effective doses due to internal and external exposure were 0.03-4.42 mSv/yr. Exposures to levels higher than this value are indicated if dose conversion factors based on the recently published ICRP 137 are applied.

국내 고함량 우라늄 지하수의 분포와 기원에 관한 지질학적 고찰 (Geological Review on the Distribution and Source of Uraniferous Grounwater in South Korea)

  • 황정
    • 지질공학
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    • 제28권4호
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    • pp.593-603
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    • 2018
  • 고함량 우라늄 지하수의 대부분은 경기육괴와 옥천대의 쥬라기 화강암 지질에서 그리고 일부는 옥천대의 백악기 화강암 지질에서 산출되며, 영남육괴의 쥬라기 화강암 지질과 경상분지의 백악기 화강암 지질에서는 거의 산출되지 않는다. 경기육괴와 옥천대의 쥬라기 화강암과 옥천대의 백악기 화강암은 근원 마그마내 지각물질의 비율이 높고 고분화된 특성을 보이는데, 이러한 암석-성인적 특성은 고함량 우라늄 지하수가 해당 암상에서 우선적으로 산출되는 지질학적 주요 요인이다. S-type의 과알루미너질의 고분화 암상인 대전지역의 복운모 화강암에서는 높은 U-함량과 낮은 Th/U ratio 그리고 용해성 광물인 우라니나이트가 산출된다. 이러한 특성은 복운모 화강암이 지하수 내 우라늄의 유용한 공급원임을 지시하는 광물-지구화학적 주요 요인이다. 여러 지역의 지질도폭에서 쥬라기의 흑운모 화강암과 복운모 화강암을 서로 구분하지 않고 흑운모 화강암으로 기재한 경우가 많음을 고려하면, 고함량 우라늄 지하수가 산출되는 흑운모 화강암 지질에서도 복운모 화강암의 영향이 있을 것으로 추정된다.

격자상수 및 산소포텐샬에 의한 $U_{1-y}Er_{y}O_{2{\pm}x}$ 고용체의 평균우라늄원자가 분석 (Analysis of the Mean Uranium Valence of $U_{1-y}Er_{y}O_{2{\pm}x}$ Solid Solutions in terms of Lattice Parameter and Oneen Potential)

  • Kim, Han-Soo;Sohn, Dong-Seong
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제28권2호
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    • pp.118-128
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    • 1996
  • 0$\leq$y$\leq$0.33 범위의 조성을 가진 $U_{1-y}Er_{y}O_{2{\pm}x}$ 고용체의 격자상수를 least-squares method에 의해 구하였다. 고용체의 격자상수는 Er의 첨가량이 증가함에 따라 다음과 같이 직선적으로 감소하였다 : a($\AA$)=5.4695-0.220y, (0$\leq$y$\leq$0.33). $U_{1-y}Er_{y}O_2$고용체에서 Er 함량에 대한 격자상수의 변화계수, y=-0.220은 $Er^{3+}$ 의 첨가에 따른 전기적 중성을 만족하기 위해 고용체내에서 $U^{5+}$ 또는 $U^{6+}$ 이온이 각각 존재한다고 가정하여 계산된 값, y =-0.273, -0.156의 사이에 있다. $U_{1-y}Er_{y}O_2$ 고용체와 $UO_{2+x}$ 의 산소포텐샬을 산소분압 $10^{-14}$ -$10^{-3}$, 온도 1200~$1500^{\circ}C$에서 thermogravimetric method에 의해 측정하였다. $CO_2$/CO 혼합가스로써 TGA내의 산소분압을 조절하였으며, 고온산소센서를 사용하여 $Po_2$ 값을 측정하였다. (equation omitted) 값은 1200~$1500^{\circ}C$ 범위에서 y=0.06인 고용체의 경우 -360부터 -270H1mo1e, 그리고 y=0.20인 고용체에서는 -320부터 -220kJ/mo1e까지 각각 급격하게 변하는 것으로 나타났다. $U_{1-y}Er_{y}O_{2{\pm}x}$ 고용체에서 Er의 함량이 낮은 경우에는 $U^{5+}$ $U^{4+}$ model이 산소포텐샬 데이타에 접근하는 것으로 나타났으나, y=0.06 이 상인 경우에는 평균 우라늄 원자가모델에 의해서 산소 포텐샬의 변화를 설명할 수 없었다.

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치악산 편마암 지질의 지하수 내 자연 방사성 원소의 거동 특성 연구: 인공풍화 실험을 통한 광물학적 해석 (Characterization of the Behavior of Naturally Occurring Radioactive Elements in the Groundwater within the Chiaksan Gneiss Complex : Focusing on the Mineralogical Interpretation of Artificial Weathering Experiments)

  • 이우춘;이상우;김형규;정도환;김문수;김현구;김순오
    • 광물과 암석
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    • 제36권4호
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    • pp.289-302
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    • 2023
  • 본 연구지역은 강원도 횡성군 강림리로 치악산 편마암 지질에 해당된다. 본 연구지역의 지하수에서 우라늄 및 라돈 등과 같은 자연 방사성 원소의 농도가 규제기준을 초과한 것으로 조사되었다. 이에 해당 지하수 대수층에서 획득한 시추 코어를 대상으로 자연 방사성 원소의 용출 기작을 광물학적으로 규명하기 위해 인공풍화 실험을 수행하였다. 이를 위해 먼저 시추 코어시료의 실험 전 광물학적 특성을 분석한 결과, 저온 및 중온 열수 변성 작용을 받아 생성될 수 있는 녹니석계 클리노클로어의 함량이 높게 나타났다. 또한, 우라늄보다 토륨의 함량이 10배 정도 높은 것으로 확인되었다. 인공풍화 실험 결과, 함방사성원소 광물의 용해에 따라 1일 이내에 토륨의 농도가 증가하는 양상을 보이다가 그 이후에는 농도가 감소하는 경향을 보였다. 이는 이차광물 형태로 존재하는 토라이트의 용해에 의하여 토륨이 용출된 후, 황산염 등과 같은 형태로 재침전되기 때문인 것으로 판단된다. 시추 코어 내 우라늄의 함량이 토륨보다 낮지만, 풍화 실험 결과에서는 토륨보다 100배 이상의 농도로 용출된 것으로 확인되었다. 이는 우라늄이 풍화가 많이 된 토라이트에 함유되어 있거나 UO22+ 등의 이온 형태로 광물 표면에 흡착된 상태로 존재하면서 지속적으로 용해 또는 탈착되기 때문이다. 또한 토륨과 우라늄의 용출 양상은 탄산염의 농도와 양의 상관관계를 갖는 것으로 나타났다. 하지만, 지하수 내 토륨과 우라늄의 농도 사이의 상관성은 낮은 것으로 조사되었는데, 이는 앞서 설명한 바와 같이 두 원소가 다른 기원으로부터 지하수에 용출되기 때문인 것으로 판단된다. 두 방사성 원소의 용출속도는 다양한 반응속도 모델 중 Parabolic diffusion와 Pseudo-second order kinetic 모델에 의해 가장 잘 모사되는 것으로 확인되었다. 이러한 반응속도 모델의 회귀 상수들을 이용하여 우라늄의 농도가 먹는 물 수질기준까지 다다르는 기간을 유추해 본 결과, HCO3의 농도가 높은 중성환경의 지하수 조건에서 약 29.4년으로, 대체적으로 빠르게 용출되는 것으로 예측되었다.

문제 행동을 가진 초등학생의 영양 상태와 모발 미네랄 함유량 (Nutritional Status and Hair Mineral Content of Elementary School Children with Behavioral Problems)

  • 강승완;김진영;조상운;박유경
    • 대한영양사협회학술지
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    • 제18권2호
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    • pp.97-114
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    • 2012
  • This study was performed to assess the nutritional status and hair mineral content of children with behavioral problems and compare the values with a gender, age-matched control group. The subjects were recruited from S elementary school children in Seoul, Korea. Students scored higher than 60 points were diagnosed with behavioral problems according to the Korean-Child Behavior Checklist. Nutritional assessment of the two groups (behavior problem group: male n=15, female n=24; $9.6{\pm}1.6$ years, control group: male n=16, female n=18; $9.5{\pm}1.9$ years) was performed using a nutritional survey and by measuring hair mineral contents. In the results, food frequency questionnaire analysis showed that the intakes of anchovy (P<0.05), soybean curb (P<0.01), radish (P<0.05), bean sprouts (P<0.05), spinach (P<0.05), carrot (P<0.05), pumpkin (P<0.05), lettuce (P<0.05), cabbage (P<0.01), apple (P<0.05), and milk (P<0.01) were higher in the control group than the behavior problem group, whereas intakes of ramyeon (P<0.05), cookies (P<0.05), and coke (P<0.01) were higher in the behavior problem group than the control group. Intakes of most nutrients such as plant-derived protein (P<0.05), fiber (P<0.05), plant-derived calcium (P<0.05), phosphorus (P<0.05), plant-derived iron (P<0.05), vitamin B2 (P<0.05), vitamin B6 (P<0.05), vitamin C (P<0.01), vitamin E (P<0.05), and folate (P<0.05) were significantly higher in the control group than the behavior problem group. Hair analysis showed that the levels of arsenic (P<0.05), mercury (P<0.001), uranium (P<0.05), iron (P<0.001), boron (P<0.01), and germanium (P<0.001) were lower, but the levels of phosphate (P<0.05), chromium (P<0.001), sodium (P<0.05), and sulfur (P<0.001) were higher in the behavior problem group than the control group. Conclusively, behavioral problems constitute a complicated condition in which nutritional factors may play major roles. However, it is still under investigation as to whether or not modification of dietary habits or nutritional supplementation can improve children's behavior, since symptoms require a broad understanding of the environmental and genetic interactions.

국내 유통중인 원료물질 및 공정부산물의 물리화학적 및 방사선적 특성 데이터베이스 구축 (Establishment of the Physicochemical and Radiological Database of Raw Materials and By-Products in Domestic Distribution)

  • 임충섭;임종명;박지영;정근호;김창종;장병욱;지영용
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.331-341
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    • 2016
  • 국내 유통중인 다양한 형태의 원료물질 또는 공정부산물들에 대한 물리적, 화학적 및 방사선적 특성을 평가하기 위해 약 220여 개, 총 16 종의 표본 시료를 선정하였다. 해당 시료들에 대하여 $LaBr_3$ 섬광검출기를 이용한 에너지 스펙트럼 측정과 에너지 분산형 X-선 형광 분광기를 이용한 U, Th, K와 물질의 주요 성분 분석을 수행하였다. 그리고 HPGe 검출기를 이용하여 $^{234}Th$, $^{234m}Pa$$^{214}Bi$ 등의 우라늄 붕괴계열 핵종들과 $^{228}Ac$, $^{212}Pb$$^{208}Tl$ 등의 토륨 붕괴계열 핵종들 그리고 $^{40}K$ 등의 방사능농도를 분석함으로써 원료물질 및 공정부산물의 특성에 관한 기초자료를 수집하였다. 추가적으로 ROI구간별 계수율과 원소성분함량, 방사능농도와 같은 특성변수들 간의 상관관계를 분석함으로써 스크리닝 장비를 이용한 방사능 농도 분포 유추 가능성을 평가하였다. 본 연구에서 구축된 특성 데이터베이스는 천연방사성핵종 분석을 위한 절차 및 방법을 수립하는데 유용한 정보를 제공하고, 천연방사성핵종 분석에 대한 정확성 및 재현성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

Gd-doped UO2의 상분리 및 UO2에 고용된 Gd 함량 측정 (Phase Separation of Gd-doped UO2 and Measurement of Gd Content Dissolved in Uranium Oxide)

  • 김건식;양재호;송근우;김길무
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권9호
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    • pp.916-920
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    • 2003
  • 무게 비로 6%의 Gd가 치환된 이산화 우라늄, ( $U_{0.913}$G $d_{0.087}$) $O_2$를 475$^{\circ}C$ 공기 분위기에서 산화시키고 130$0^{\circ}C$ 공기 분위기에서 열처리시킬 때 변화하는 결정 구조, 형상 등을 XRD, SEM 및 EPMA 등을 이용하여 관찰하였다. 입방계 구조의 ( $U_{0.913}$G $d_{0.087}$) $O_2$는 475$^{\circ}C$ 공기 분위기에서 사방정게 구조의 ( $U_{0.913}$G $d_{0.087}$)$_3$ $O_{8}$로 산화되었다. 저온 산화에 의해 생성된 사방정계 130$0^{\circ}C$의 고온에서 열처리하는 동안 사방정계 상과 압방정계 상으로 다시 분리되었다. XRD와 EPMA 관찰결과, 분리된 사방정계 상과 입방정계 상은 각각 $U_3$ $O_{8}$과 ( $U_{0.67}$G $d_{0.33}$) $O_{2+}$x/인 것을 확인하였다. 열처리 동안 일어나는 일련의 산화와 상 분리 과정은 상 반응식으로 나타낼 수 있다. 각 열처리 단계에서의 무게 변화비를 측정하고 상 반응식을 이용하면 (U,Gd) $O_2$에 고용되어 있는 초기 Gd 함량을 정확히 계산할 수 있다.

지하수 내 우라늄-238 및 라돈-222 산출과 헬륨 동위원소와의 상관성 연구 (Occurrence of Uranium-238 and Rn-222 in Groundwater and Its Relationship with Helium Isotope)

  • 정찬호;이유진;이용천;홍진우;김천환;;김영석;강태섭
    • 지질공학
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    • 제31권4호
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    • pp.659-669
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    • 2021
  • 본 연구는 다양한 지질의 지하수(대전, 청원, 춘천, 이천, 괴산 지역) 내 우라늄-238 및 라돈-222와 같은 자연방사성물질의 산출과 헬륨 동위원소와의 상관성을 해석하고, 헬륨의 기원별 혼합비를 분석하여 대수층의 지표환경과의 연관성을 추론하고자 하였다. 이를 위하여 연구지역에서 9개의 지하수 시료를 채취하여 우라늄-238, 라돈-222, 3He/4He 동위원소를 분석하였다. 분석결과 복운모화강암 지역의 지하수에서 우라늄-238의 농도가 218~477 ㎍ /L의 범위로 높은 함량을 보여주었다. 지하수의 4He 대기-지각 혼합비와 라돈-222 함량과는 상관성 있는 경향을 보여준다. 즉, 지각기원 4He비가 높을수록 라돈의 함량이 높은 경향을 보인다. 그러나 헬륨과 우라늄-238과의 상관성은 거의 보여주지 않는다. 헬륨과 라돈은 불활성기체이므로 지하환경에서 거의 유사한 거동을 보이는 반면, 무기이온인 우라늄-238과 불활성기체인 헬륨은 그들의 거동 자체가 다르기 때문이다. 대기-지각-맨틀 기원의 헬륨 혼합비를 보여주는 3He/4He vs 4He/20Ne 상관관계도에서 지하수는 3개의 그룹(대기, 대기-지각혼합, 지각-맨틀 혼합)으로 구분된다. 연구결과는 헬륨의 기원별 혼합비를 통하여 지하수 대수층의 환경과 지표환경과의 상관성 해석을 위한 도구로 활용될 수 있음을 시사한다.

감마선분광분석기를 이용한 괴산 옥천하부천매암대 일대의 감마선량 평가 (Assessment of Gamma-radiation dose Rate in the Ogcheon Lower Phyllite Area, Goesan County, Korea, Using Gamma-ray Spectrometry)

  • 윤욱;조병욱
    • 지질공학
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    • 제29권4호
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    • pp.461-468
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    • 2019
  • 휴대용 감마선분광분석기를 이용하여 괴산지역 옥천하부천매암대(og2) 주변 일대 77개 지점에서 감마선량을 측정하였다. 전체 시료의 40K 함량은 1.8-8.8% 범위(평균 4.6%)로 Kgr에서 함량이 가장 높았으 며, eU의 함량 범위는 0.2-217.9 ppm (평균 16.7 ppm)인데 og2에서 가장 높았으며(중앙값 29.6 ppm)다. eTh의 함량 범위는 11.9-76.5 ppm (평균 29.5 ppm) 이었는데 Kgr의 평균 함량은 45.4 ppm으로 og1, og2, og3의 함량(26.6-30.6 ppm)보다 높았다. og2에 속하는 일부 고 우라늄 지점을 제외한 연구지역의 감마선량에 기여하는 방사성물질은 40K가 절대적이다. 연구지역의 옥외 유효선량률은 0.08-1.71 mSv/y (평균 0.28 mSv/y)의 범위로 나타났다. 유효선량률이 1 mSv를 넘는 지점은 함 우라늄 층이 협재된 og2의 덕평리지역 3지점이며 이를 제외한 나머지 대부분 지역은 정상적인 자연방사선지역에 해당한다.