• 제목/요약/키워드: Uranium Content

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Cryptand 이온교환 수지를 이용한 우라늄(VI) 이온의 흡착 (Adsorption of Uranium(VI) Ion Utilizing Cryptand Ion Exchange Resin)

  • 박성규;김준태
    • 분석과학
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    • 제17권2호
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    • pp.91-97
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    • 2004
  • 1%, 2%, 5% 및 10%의 가교도를 가진 스틸렌 디비닐벤젠 공중합체에 1-aza-15-crown-5 거대고리 리간드를 치환반응으로 결합시켜 cryptand 이온교환 수지들을 합성하였다. 이들 수지의 합성은 염소 함량과 원소 분석 그리고 IR-스펙트럼으로 확인하였다. 우라늄 ($UO{_2}^{2+}$) 이온의 흡착에 미치는 pH, 시간, 수지의 가교도 그리고 용매의 유전상수에 따른 영향들을 조사하였다. 우라늄 이온은 pH 3 이상에서 큰 흡착율을 보였으며, 금속 이온들의 흡착 평형은 2시간 정도였다. 한편, 에탄올 용매에서 수지에 대한 흡착 선택성은 우라늄 ($UO{_2}^{2+}$), 마그네슘 ($Mg^{2+}$), 네오디뮴 ($Nd^{3+}$) 이온이었고, 우라늄 이온의 흡착력은 1%, 2%, 5% 및 10%의 가교도순 이었으며, 용매의 유전상수 크기에 반비례하였다.

1-Aza-12-Crown-4-Styrene-DVB 합성수지 흡착제에 의한 우라늄(VI) 이온의 흡착 (Adsorption of Uranium (VI) Ion on the 1-Aza-12-Crown-4-Styrene-DVB Synthetic Resin Adsorbent)

  • 김준태
    • 공업화학
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    • 제19권3호
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    • pp.304-309
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    • 2008
  • 1%, 2%, 4% 및 8%의 가교도를 가진 스타이렌(제4류 위험물) 디비닐벤젠 공중합체에 1-aza-12-crown-4 거대고리 리간드를 치환반응으로 결합시켜 cryptand계 이온교환 수지들을 합성하였다. 이들 수지의 합성은 염소 함량, 원소 분석, 전자현미경 그리고 IR-스펙트럼으로 확인하였다. 우라늄(${UO_2}^{2+}$) 이온의 흡착에 미치는 pH, 시간, 수지의 가교도 그리고 용매의 유전상수에 따른 영향들을 조사한 결과 우라늄 이온은 pH 3 이상에서 큰 흡착율을 보였으며, 금속 이온들의 흡착 평형은 2 h 정도였다. 한편, 에탄올 용매에서 수지에 대한 흡착 선택성은 우라늄(${UO_2}^{2+}$) > 니켈($Ni^{2+}$) > 가돌리늄($Gd^{3+}$) 이온이었고, 우라늄 이온의 흡착력은 1%, 2%, 4% 및 8%의 가교도 순이었으며, 용매의 유전상수 크기에 반비례하였다.

유도결합플라즈마-질량분석기(ICP-MS)를 이용한 토양의 총 우라늄 정량에 요구되는 적정 산분해 전처리 방법 개발 (Development of Appropriate Acid Digestion Method used for the Determination of Total Uranium in Soil by Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometer (ICP-MS))

  • 신건환;이군택;강지영;윤정기;김현구;노회정;김지인;김계훈
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제23권6호
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    • pp.73-81
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    • 2018
  • Inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS), one of the most commonly used instruments for metal analysis, was used to determine total uranium in soil. The method was named as "Modified ASTM C1345-96". When comparing with ASTM C1345-96, digestion time (2~3 days) was shorten to 7 hours and the treatment in furnace was eliminated. In analyses of 26 field soil samples, there was a significant difference in the average concentration of total uranium between modified ASTM C1345-96 and ASTM C1345-96 (F : 6.22 > Fc : 4.03, significance level : 0.05, n=26). The average concentration of modified ASTM C1345-96 was 1.8 times larger than that of ASTM C1345-96. In addition, modified ASTM C1345-96 was compared with other acid digestion methods for soil including ISO 11466, Modified ISO 11466, US EPA-3051, US EPA-3051A and US EPA-3052 using a certificated reference material (SRM 2711a, NIST) and field soil samples with different level of organic matter content (1.6%, 5.8%, 10.6%). Modified ASTM C1345-96 showed the best accuracy of 93.01% for SRM 2711a. Also, modified ASTM C1345-96 showed the higher extraction rates than other digestion methods by 11~45%.

스타이렌 위험물을 포함한 OenNdien 수지에 의한 우라늄(VI) 이온의 흡착 특성 (Adsorption Characteristics of Uranium (VI) Ion on OenNdien Resin with Styrene Hazardous Material)

  • 김준태
    • 공업화학
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    • 제22권6호
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    • pp.697-702
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    • 2011
  • 1%, 2%, 5% 및 15%의 가교도를 가진 클로로메틸화된 스타이렌-1, 4-디비닐벤젠에 $OenNdien-H_4$ 거대고리 리간드를 공중합반응으로 결합시켜 이온교환 수지를 합성하여 우라늄(${UO_2}^{2+}$), 칼륨($K^+$), 네오듐($Nd^{3+}$) 금속 이온들의 흡착 특성을 여러 가지 실험 조건하에서 조사하였다. 이들 합성수지의 확인은 염소 함량과 원소 분석 그리고 IR-스펙트럼으로 하였으며, 수지에 대한 금속 이온들의 흡착에 미치는 pH, 시간 그리고 수지의 가교도에 따른 영향들을 조사한 결과 우라늄 이온은 pH 3 이상에서 큰 흡착률을 보였으며, 금속 이온들의 흡착 평형은 2 h 정도였다. 한편, 메탄올용액에서 수지에 대한 흡착 선택성은 우라늄(${UO_2}^{2+}$) > 칼륨($K^+$) > 네오듐($Nd^{3+}$) 이온이었고, 금속 이온의 흡착력은 1%, 2%, 5% 및 15%의 가교도 순이었다.

Application of advanced spectral-ratio radon background correction in the UAV-borne gamma-ray spectrometry

  • Jigen Xia;Baolin Song;Yi Gu;Zhiqiang Li;Jie Xu;Liangquan Ge;Qingxian Zhang;Guoqiang Zeng;Qiushi Liu;Xiaofeng Yang
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권8호
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    • pp.2927-2934
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    • 2023
  • The influence of the atmospheric radon background on the airborne gamma spectrum can seriously affect researchers' judgement of ground radiation information. However, due to load and endurance, unmanned aerial vehicle (UAV)-borne gamma-ray spectrometry is difficulty installing upward-looking detectors to monitor atmospheric radon background. In this paper, an advanced spectral-ratio method was used to correct the atmospheric radon background for a UAV-borne gamma-ray spectrometry in Inner Mongolia, China. By correcting atmospheric radon background, the ratio of the average count rate of U window in the anomalous radon zone (S5) to that in other survey zone decreased from 1.91 to 1.03, and the average uranium content in S5 decreased from 4.65 mg/kg to 3.37 mg/kg. The results show that the advanced spectral-ratio method efficiently eliminated the influence of the atmospheric radon background on the UAV-borne gamma-ray spectrometry to accurately obtain ground radiation information in uranium exploration. It can also be used for uranium tailings monitoring, and environmental radiation background surveys.

질소-주게 거대고리 합성수지 흡착제에 의한 우라늄(VI) 이온의 흡착 (Adsorption of uranium(VI) ion on the nitrogen-donor macrocyclic synthetic resin adsorbent)

  • 김준태
    • 분석과학
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    • 제21권2호
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    • pp.109-116
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    • 2008
  • 1%, 2%, 6% 및 12%의 가교도를 가진 스틸렌(제4류 위험물) 디비닐벤젠 공중합체에 1-aza-18-crown-6 거대고리 리간드를 치환반응으로 결합시켜 수지들을 합성하였다. 이들 수지의 합성은 염소 함량, 원소 분석, 열중량 분석, 전자 현미경, 그리고 IR-스펙트럼으로 확인하였다. 수지 흡착제에 의한 우라늄 이온의 흡착에 미치는 pH, 시간, 수지의 가교도 그리고 용매의 유전상수에 따른 영향들을 조사하였다. 우라늄 이온은 pH 3 이상에서 큰 흡착율을 보였으며, 금속 이온들의 흡착 평형은 2 시간 정도였다. 한편, 에탄올 용매에서 수지에 대한 흡착 선택성은 $UO{_2}^{2+}$ > $Zn^{2+}$ > $Lu^{3+}$ 이온이었고, 우라늄 이온의 흡착력은 1%, 2%, 6% 및 12%의 가교도 순 이었으며, 용매의 유전상수 크기에 반비례하였다.

Adsorption of Rare Earth Metal Ion on N-Phenylaza-15-Crown-5 Synthetic Resin with Styrene Hazardous Material

  • Kim, Se-Bong;Kim, Joon-Tae
    • 통합자연과학논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.130-137
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    • 2014
  • Resins were synthesized by mixing N-phenylaza-15-crown-5 macrocyclic ligand attached to styrene (2th petroleum in 4th class hazardous materials) divinylbenzene (DVB) copolymer with crosslink of 1%, 2%, 6%, and 12% by substitution reaction. The synthesis of these resins was confirmed by content of chlorine, element analysis, thermo gravimetric analysis (TGA), surface area, and IR-spectroscopy. The effects of pH, equilibrium arrival time, dielectric constant of solvent and crosslink on adsorption of metal ions by the synthetic resin adsorbent were investigated. The metal ions were showed fast adsorption on the resins above pH 4. The optimum equilibrium time for adsorption of metallic ions was about two hours. The adsorption selectivity determined in ethanol was in increasing order uranium (VI) > zinc (II) > europium (III) ions. The uranium ion adsorbed in the order of 1%, 2%, 6%, and 12% crosslink resin and adsorption of resin decreased in proportion to the order of dielectric constant of solvents.

Sensitivity simulation on isotopic fissile measurement using neutron resonances

  • Lee, YongDeok;Ahn, Seong-Kyu;Choi, Woo-Seok
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권2호
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    • pp.637-643
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    • 2022
  • Uranium and plutonium are required to be accounted in spent fuel head-end and major recovery area in pyro-process for safeguards purpose. The possibility of neutron resonance technique, as a nondestructive analysis, was simulated on isotopic fissile analysis for large scale process. Neutron resonance technique has advantage to distinguish uranium from plutonium directly in mixture. Simulation was performed on U235 and Pu239 assay in spent fuel and for scoping examination of assembly type. The resonance energies were determined for U235 and Pu239. The linearity in the neutron transmission was examined for the selected resonance energies. In addition, the limit for detection was examined by changing sample density, thickness and content for actual application. Several factors were proposed for neutron production and the moderated neutron source was simulated for effective and efficient transmission measurement. From the simulation results, neutron resonance technique is promising to analyze U235 and Pu239 for spent fuel assembly. An accurate fissile assay will contribute to an increased safeguards for the pyro-processing system and international credibility on the reuse of fissile materials in the fuel cycle.

횡성지역 다양한 지질환경에서 지하수 중 우라늄 및 라돈-222 산출특성 (Occurrences of Uranium and Radon-222 from Groundwaters in Various Geological Environment in the Hoengseong Area)

  • 정찬호;양재하;이유진;이용천;최현영;김문수;김현구;김태승;조병욱
    • 지질공학
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    • 제25권4호
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    • pp.557-576
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    • 2015
  • 지하수내 자연방사성물질인 우라늄과 라돈-222의 산출과 지질특성과의 연관성을 알아보기 위해 단층대를 포함한 화강암, 편마암, 복운모 화강암 등 다양한 지질이 분포하는 횡성지역을 연구대상지역으로 하였다. 이 연구를 위하여 지하수 시료 38점, 지표수 시료 4점을 채취하여 화학성분 분석, 우라늄과 라돈-222의 함량을 분석하였다. 1차 분석결과를 바탕으로 우라늄과 라돈-222의 함량이 미국 EPA 권고기준을 초과한 지하수 16점에 대해서는 2차 분석을 실시하였다. 지하수내 자연방사성물질 산출과 지질과의 상관성을 알아보기 위하여 33개 지점에 대한 지표방사능 세기를 측정하였다. 지하수내 우라늄의 농도는 0.02~49.3 μg/L의 범위를, 라돈-222의 농도는 20~906 Bq/L 범위로 미국 EPA 권고기준치인 30 μg/L와 148 Bq/L을 초과한 시료는 각각 4점과 35점이다. 지하수의 화학적 특성은 Ca(Na)-HCO3 유형에서 Ca(Na)-NO3(HCO3+Cl) 유형 범위까지 분포한다. pH는 5.71~8.66의 범위로 중간 값은 중성 또는 약알카리성의 특성을 보였다. 고함량 우라늄 및 라돈-222의 산출은 편마암-화강암 지질경계부과 화강암내에서 주로 확인되었으며, 우라늄과 라돈의 산출에 대한 상관관계는 뚜렷하지 않다. 불활성 기체인 라돈은 암석내 기원지로부터 주변부에 발달된 단열을 따라서 확산되어 순환하는 지하수에 용해되는 것으로 보이며, 지하수의 유동과 화학성분과의 상관성은 찾아보기 어렵다. 지하수내 우라늄 용해에 유리한 조건은 중성 또는 약알칼리성 환경과 산화 환경이면서 높은 중탄산 함량의 지화학적 조건에서 주로 우라닐 또는 우라닐탄산염 형태로 존재하는 것으로 해석된다.

열이온화 질량분석에 의한 극미량 우라늄 정량에 미치는 바탕값 영향 (Background effect on the measurement of trace amount of uranium by thermal ionization mass spectrometry)

  • 전영신;박용준;조기수;한선호;송규석
    • 분석과학
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    • 제21권6호
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    • pp.487-494
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    • 2008
  • 극미량 우라늄시료에 대한 열이온화 질량분석기를 이용하여 우라늄 동위원소 비 측정 및 정량과 관련하여 고순도(zone refined) 레늄필라멘트와 일반 레늄필라멘트로부터 오는 바탕값(background) 특성을 비교하였다. 두 종류 필라멘트에서 가벼운 알칼리금속원소들의 클러스터(cluster)인 $(^{39}K_6)^+$, $(^{39}K_5+^{41}K)^+$ 및 금속산화물($PbO_2$)로 추측되는 우라늄 동중원소영향(isobaric effect)을 확인하였다. 고순도 레늄필라멘트를 < $10^{-7}$ torr에서 약 $2000^{\circ}C$로 1.5 시간 이상 degassing 함으로 불순물들을 완전히 제거할 수 있었으나 일반 레늄필라멘트의 경우 5시간 이상 degassing을 하여도 약 3 pg-U이 남아있었다. 일반 레늄필라멘트에 대한 불순물 제거(degassing) 실험결과 5 A, 30 분이 불순물제거의 최소조건이었다. U-233을 spike로 사용, 동위원소희석 질량분석법으로 일반 레늄필라멘트 중 불순물로 포함된 우라늄 양을 측정한 결과 degassing을 하지 않은 필라멘트에서는 0.31 ng-U이 측정되었고, degassing (5.5 A, 1 hr.)을 한 것은 약 3 pg-U 이 측정되었다. 즉, 일반필라멘트의 경우, degassing을 하더라도 1 ng-U 시료에 대하여 0.3% 오차를 근본적으로 갖는 것을 알 수 있었다. 따라서 환경급 극미량 우라늄시료 측정에는 고순도 필라멘트를 degassing하여 사용해야 함을 알 수 있었다. 우라늄 측정 시 필라멘트 전류를 5.5 A로 하였을 때보다 6.0 A로 했을 때 불순물 우라늄 량이 1.5 배 더 크게 나타났다. 따라서 필라멘트 전류를 5.5 A 이상 올리지 않는 것이 바탕값 영향이 작음을 알 수 있었다. 우라늄 표준물질(KRISS 표준물질/NIST U-005, 030)을 사용하여 우라늄 동위원소 함량을 측정한 후 인증 값과 비교한 결과 U-235 는 0.04%, U-234, U-236는 2% 이내에서 각각 일치하였다.