• 한국표면공학회지
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• 제32권2호
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• pp.165-171
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• 1999

The etching reaction of $UO_2$ in $CF_4/O_2$ gas plasma is examined as functions of $CF_4/O_2$ ratio, plasma power, and substrate temperature at up to $370^{\circ}C$ under the total pressure of 0.30 Torr. It is found that the highest etching rate is obtained at 20% $O_2$ mole fraction, regardless of r. f. power and substrate temperature. The existence of the optimum $CF_4/O_2$ ratio is confirmed by SEM, XPS and XRD analysis. The highest etching reaction rate at $370^{\circ}C$ under 150W exceeds 1000 monolayers/min., which is equivalent to 0.4$\mu\textrm{m}$/min. The mass spectrometry analysis results reveal that the major reaction product is uranium hexa-fluoride $UF_6$. Based on the experimental findings, dominant overall reaction of uranium dioxide in $CF_4/O_2$ plasma is determined : $8UO_2+12CF_4+3O_2=8UF_6+12CO_{2-x}$ where $CO_{2-x}$ represents the undetermined mix of $CO_2$ and CO.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제39권3호
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• pp.127-133
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• 2014

북한 우라늄 농축 시설은 국내외적으로 심각한 위협중 하나이다. 특히 우리나라 입장에서는 국가 안보에 관련된 사안이므로 항상 주시하고 대비를 하여야 한다. 북한 미신고 우라늄 농축시설 탐지 가능성을 평가하기 위해 시설로 부터 장 단거리에 따른 공기중 우라늄 농도를 예측하였다. 북한 농축시설에 대해 국제 사회에 알려진 정보와 다른 국가의 농축 시설 운영 데이터를 근거로 북한 시설로부터 공기중으로 누출되는 $UF_6$ 선원항(source terms)을 계산하였다. 계산된 선원항과 영변 주변 기상 자료를 바탕으로 장 단거리 대기 확산 모델 - Gaussian Plume and HYSPLIT Models -을 이용하여 북한 농축시설 주변과 멀리 떨어진 남한 지역에서의 공기중 우라늄 농도를 결정하였다. 최대 공기중 우라늄 농도와 위치는 기상 조건과 방출 높이에 따라 시설 바로 근처와 0.4 km 이내 이고, 농도 약 $1.0{\times}10^{-7}g{\cdot}m^{-3}$로 나타났다. 본 논문의 가정을 적용하였을 때, 수 십 ${\mu}g$ 정도의 우라늄 샘플을 채취할 수 있을 것으로 나타났다. 이 수십 ${\mu}g$ 우라늄 양은 현대 측정 장비로 어려움 없이 측정 가능한 양이다. 반면에 영변 농축시설에부터 수 백 km이상 떨어진 남한 지역의 농도는 $1.0{\times}10^{-13}{\sim}1.0{\times}10^{-15}g{\cdot}m^{-3}$이하로 자연 방사성 우라늄 농도보다 낮은 값이다. 따라서 본 논문에 의하면 북한 영변 농축시설 주변에서 공기포집에 의한 신고 및 미신고 핵활동 탐지는 가능하지만 장거리에서는 불가능할 것으로 예측된다.