• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권8호
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• pp.3017-3026
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• 2022

The ¹³¹Cs radioisotope with a short half-life time and high average radiation energy can treat the cancer effectively in prostate brachytherapy. The typical ¹³¹Cs production processes have a separation step of the cesium from ¹³¹Ba to obtain a high specific radioactivity. Herein, we suggested a novel ¹³¹Cs separation method based on the Ba²⁺ adsorption of alginate beads. It is necessary to reduce the affinity of alginate beads to cesium ions for a high production yield. The carboxyl group of the alginate beads was replaced by a sulfonate group to reduce the cesium affinity while reinforcing their affinity to barium ions. The modified beads exhibited superior Ba²⁺ adsorption performances to native beads. In the fixed-bed column tests, the saturation time and adsorption capacity could be estimated with the Yoon-Nelson model in various injection flow rates and initial concentrations. In terms of the Cs elution, the modified alginate showed better performance (i.e., an elution over 88%) than the native alginate (i.e., an elution below 10%), indicating that the functional group modification was effective in reducing the affinity to cesium ions. Therefore, the separation of cesium from the barium using the modified alginate is expected to be an additional option to produce ¹³¹Cs.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제46권5호
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• pp.541-552
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• 2018

목재펠릿 사용량이 증가함에 따라 사용하는 사람과 환경에 물리적 화학적 피해가 발생하지 않도록 목재펠릿 자체의 안전성에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구는 목재펠릿의 안전성평가 기준 제정을 위한 예비조사로서, 국내에서 유통 중인 목재펠릿의 질소, 황, 염소, 비소, 카드뮴, 크롬, 구리, 납, 수은, 니켈, 아연, 세슘방사능의 함유량을 조사하였다. 국내산 목재펠릿의 질소, 황, 염소 및 중금속 함유량은 국립산림과학원의 목재펠릿 품질 1급 기준과 ISO의 비산업용 목재펠릿 A1급 기준 및 목재펠릿 안전성 평가기준을 만족하였다. 그러나 수입 목재펠릿의 경우 일부 목재펠릿의 질소, 황, 염소 및 중금속 함유량이 안전성 평가기준의 허용량을 초과하였다. 국내산 목재펠릿에서는 세슘방사능이 검출되지 않았다. 일본으로부터 수입된 목재펠릿으로부터는 세슘방사능이 검출되었으나, 목재펠릿 안전성평가 기준에 규정된 허용량을 하회하였다. 결론적으로 목재펠릿 안전성 평가기준 설정은 안전한 목재펠릿 이용에 기여할 것으로 판단된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제3권1호
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• pp.1-5
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• 1978

Cs-137과 같은 반감기가 긴 방사성 핵종을 함유한 저준위 방사성 액체 폐기물을 국산 제올라이트 일종인 Clinoptillolite를 이용해서 처리할 수 있는가를 연구했다. Column 장치를 사용하여 Break-Through Curve를 얻어서 미국의 광물전문회사인 WARD에서 분류한 천연 Clinoptillolite 원광과 비교한 결과, 국산 Clinoptillolite에는 Break-Through Curve의 모양에 'Tailing'이 일어나는 것을 나타냈다. 국산 Clinoptillolite에 500ppm의 Cesium 용액에 $2.5{\times}10^{-3}{\mu}Ci/ml$의 Cs-137을 넣어서 Cesium 이온고정능력을 실험한 결과 132meq/100g이 고정되었다. 또한 Tracer로 넣은 Cs-137이 $75{\mu}Ci/100g$이 고정됨을 보여주었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권2호
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• pp.516-522
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• 2023

The co-precipitation process plays a key role in the decontamination of radionuclides from low and intermediate levels of liquid waste. For that reason, the removal of Cs ions from waste solution by the co-precipitation method was carried out. A simulated liquid waste (¹³³Cs) was prepared from a 0.1 M CsCl solution, while wastewater generated by washing steel ash served as a representative of radioactive cesium solution (¹³⁷Cs). By co-precipitation, potassium ferrocyanide was applied for the adsorption of Cs ions, while nickel nitrate and iron sulfate were selected for supporting the precipitation. The amount of residual Cs ions in the CsCl solution after precipitation and filtration was determined by ICP-OES, while the radioactivity of ¹³⁷Cs was measured using a gamma-ray spectrometer. After cesium removal, the amount of cesium appearing in both XRD and SEM-EDS was analyzed. The removal efficiency of ¹³³Cs was 60.21% and 51.86% for nickel nitrate and iron sulfate, respectively. For the ash-washing solution, the removal efficiency of ¹³⁷Cs was revealed to be more than 99.91% by both chemical agents. This implied that the co-precipitation process is an excellent strategy for the effective removal of radioactive cesium in waste solution treatment.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제45권4호
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• pp.154-162
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• 2020

Background: Several studies have reported that wild mushrooms contain high amounts of radioactive cesium (137Cs). After the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident, a significantly high concentration of 137Cs has been detected in wild mushrooms, and their consumption may be the cause of the chronic internal exposure of local consumers to radioactivity. Therefore, an accurate evaluation of the internal radioactivity resulting from mushroom ingestion is needed. Materials and Methods: The 137Cs elution rate through the cooking and digestion stages was evaluated using in vitro experiments. The edible mushroom Pleurotus djamor was taken as a sample for the experiments. The mushrooms were cultivated onto solid media containing 137Cs. We evaluated the internal dose based on the actual conditions using the elution rate data. For various cooking methods, the results were compared with those of other wild edible mushrooms. Results and Discussion: From the elution experiment through cooking, we proved that 25%-55% of the 137Cs in the mushrooms was released during soaking, boiling, or frying. The results of a simulated digestion experiment after cooking revealed that almost all the 137Cs in the ingested mushrooms eluted in the digestive juice, regardless of the cooking method. The committed effective dose was reduced by 20%-75% when considering the dissolution through the cooking process. Conclusion: We found that cooking lowers 137Cs concentration in mushrooms, therefore reducing the amount of radioactivity intake. Besides, since there were differences between mushroom types, we demonstrated that the internal exposure dose should be evaluated in detail considering the release of 137Cs during the cooking stages.

• 방사성폐기물학회지
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• 제17권1호
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• pp.37-46
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• 2019

사고저항성 핵연료의 일환으로 $UO_2$ 입자가 세라믹 셀 벽으로 둘러싸인 미세구조를 갖는 세라믹 미소셀 $UO_2$ 소결체를 개발 중이다. 이는 핵분열생성물들을 $UO_2$ 펠렛 내에 포집하여 펠렛 외부로의 방출을 저감함으로써 봉내압 상승을 완화하고 응력부식균열 발생률을 낮춘다. 생성량이나 방사능 측면에서 위험한 핵분열생성물 중 하나로 여겨지는 세슘은 세라믹 미소셀소결체 내에서 셀 물질과 화학반응 하여 포집될 수 있다. 따라서, 세슘 포집능은 해당 화학반응의 열역학적, 속도론적 특성에 의해 결정된다. 역으로, 미소셀 소결체의 조성설계 시 해당 반응에 대한 열역학적 예측이 필수적이다. 본 연구는 세라믹 현재 개발 중인 여러 미소셀 조성(Si-Ti-O, Si-Cr-O, Si-Al-O)에 대해 세슘의 포집능을 평가하는 열역학적 계산을 다룬다. 계산에 앞서 먼저 HSC Chemistry를 이용해 세슘과 셀 물질의 물리/화학적 상태를 정의한 후, LWR 정상운전 모사환경에서 계산된 세슘포텐셜(${\Delta}G_{Cs}$)과 산소포텐셜(${\Delta}G_{O_2}$)에 근거하여 세슘포집 반응성을 평가하였다. 계산 결과에 근거하면, 세슘 포집반응은 상기 모든 조성에서 자발적일 것으로 예상되며 이로써 조성설계의 근거를 제시함과 동시에 세슘의 포집능을 평가하는 효과적인 방법을 제공한다.

• 분석과학
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• 제15권1호
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• pp.1-6
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• 2002

사용후핵연료 침출액중 비방사능이 작은 핵종들의 정확한 분석을 위해서는 비방사능이 큰세슘을 제거하여야 한다. 이를 위하여 세슘만을 선택적으로 흡착한다고 알려진 ammonium molybdophosphate(AMP) 를 이용하여 사용후 핵연류 침출액의 구성원소들(Cs, U, Ce, La, Co, Sr)과 사용후핵연료와 접한 벤토나이트의 성분들(Ca, Na, K)에 대한 제거율을 검토하였다. 그 결과 0.1 M 질산매질에서 AMP로 90% 이상의 세슘이 제거되었고 대부분의 Ca, Na, Co, Sr은 용액중에 남아 있었다. 그러나 일부 세늄을 포함한 란탄족 3가 이온들은 세슘과 같이제거 되었다. 벤토나이트 성분중일부 칼륨도 AMP에 흡착하였으나 실제 시료와 같이 묽은 벤토나이트 용액에서의 칼륨은 AMP이 유효치환량에 큰 영향을 주지 않았다. 한편 사용후핵연료의 침출 기준원소인 스트론튬을 분리하기 위하여 8.0 M 질산매질의 용리할 경우 95% 이상의 스트론튬을 회수 할 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권1호
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• pp.125-137
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• 2019

The purpose of this paper is to study the source term behavior after severe accidents by using a semi-kinetic model for simulation and calculation of in-containment activity. The reactor containment specification and the safety features of the containment under different accident conditions play a great role in evaluating the in-containment activity. Assuming in-vessel and instantaneous release of radioactivity into the containment, the behavior of in-containment isotopic activity is studied for noble gasses (Kr and Xe) and the more volatile elements of iodine, cesium, and aerosols such as Te, Rb and Sr as illustrative examples of source term release under LOCA conditions. The results of the activity removal mechanisms indicates that the impact of volumetric leakage rate for noble gasses is important during the accident, while the influence of deposition on the containment surfaces for cesium, mainly iodine isotopes and aerosol has the largest contribution in removal of activity during evolution of the accident.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제10권1호
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• pp.13-25
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• 1978

1970년 12월에서 1976년 12월 사이의 6년간 고리 원자력발전소 주변 환경에서 채취한 시료에 대하여 환경방사능을 측정조사하였다. 1976년에 채취한 공기미진에서 진알파 방사능과 1970년 12월에서 1976년 12월 사이에 채취한 시료인 토양, 물, 공기미진, 낙진, 솔잎, 빗물과 여런 식품시료에 페하여 전베타 방사능을 측정하였다. 시금치, 배추, 보리, 쌀, 뱀장어, 조기, 미역, 파해 및 우유 중에 함유된 스트론튬-90및 세시움-137 방사능은 방사화학적으로 분석하여 측정하였고 정수, 하천수, 바닷물 중의 트리튬도 전해법으로 농축하여 그 방사능을 측정하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제5권3호
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• pp.240-248
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• 1973

고리에 위치한 원자력발전소 건설부지의 환경방사능의 측정보고이며 1970년 12월부터 1972년 11월 사이에 일광, 월내, 신암, 좌천, 소상 고리등 여섯개 지역에서 채취한 토양, 물, 솔잎, 낙진시료에 대하여 전방사능을 측정하였고 1972년에 채집한 채소류, 해산물 시료에 대하여 Sr-90 Cs-137의 방사능을 측정하였다. 각 시료의 측정처를 보면 그값은 계절적인 변화와 연차적인 감소천상을 나타내 주고 있다.