액체섬광계수기(Liquid Scintillation Counter, LSC)를 이용한 토양 중 226Ra 분석 방법에 대해 연구하였다. 용융법으로 토양에서 Ra을 추출하고, Ba(Ra)SO4로 침전시켜 방해핵종과 Ra을 분리하였다. Ba(Ra)SO4를 산에 녹을 수 있는 Ba(Ra)CO3로 변환시키고, 라돈 가스를 포집할 수 있는 소수성 섬광용액과 혼합한 다음, LSC로 분석하였다. 226Ra과 90Sr 표준시료를 이용하여 최적의 PSA(Pulse shape analysis, 파형분석) 준위를 설정하였다. FOM(Figure of merit, 성능지수)이 최대이고 알파선 중첩정도가 최소로 나타나는 PSA 80을 최적값으로 결정하였다. Glass vial을 사용했을 때 계측 효율은 243±2% 이다. 본 연구에서 개발한 분석법은 IAEA-312, IAEA-314, IAEA-315를 이용하여 그 신뢰도를 평가를 하였다. 회수율은 60~82% 이며, 측정값과 참고값과의 상대편의가 10 % 이내였다. 최소검출농도는 토양 1 g, 바탕 계수율 0.02 cpm일 때, 회수율 70 %, 계측시간 30 분을 기준으로 2.1 Bq kg−1 이다.
Park, Jin-Kyu;Tameda, Kazuo;Higuchi, Sotaro;Lee, Nam-Hoon
Environmental Engineering Research
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제22권4호
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pp.339-346
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2017
The objective of this study is the evaluation of the performance of a large-scale respirometer (LSR) of 17.7 L in the determination of the methane generation rate constant (k) values. To achieve this objective, a comparison between anaerobic (GB21) and LSR tests was conducted. The data were modeled using a linear function, and the resulting correlation coefficient ($R^2$) of the linear regression is 0.91. This result shows that despite the aerobic conditions, the biodegradability values that were obtained from the LSR test produced results that are similar to those from the GB21 test. In this respect, the LSR test can be an indicator of the anaerobic biodegradability for landfill waste. In addition, the results show the high repeatability of the tests with an average coefficient of variance (CV) that is lower than 10%; furthermore, the CV for the LSR is lower than that of the GB21, which indicates that the LSR-test method could provide a better representation of waste samples. Therefore, the LSR method allows for both the prediction of the long-term biodegradation potential in a shorter length of time and the reduction of the sampling errors that are caused by the heterogeneity of waste samples. The k values are $0.156y^{-1}$ and $0.127y^{-1}$ for the cumulative biogas production (GB21) and the cumulative oxygen uptake for the LSR, respectively.
$6{\sim}10%$ 쌀전분의 가열 및 알카리호화액에 대하여 시간의존성 리올로지특성을 회전점도계를 사용하여 검토하였다. 시료 모두 항복응력을 갖는 틱소트로픽유체로 거동하였으나 알카리호화액의 시간의존성이 더 컸으며 전단에 대한 안정성을 보였다. 시간의존특성은 전단 시간 20분까지 Tiu들의 유동모형식에 잘 적용되었으며 식에 포함된 구조의 파괴속도상수 $a_1$ 값은 호화액의 구조적상태변화와 밀접한 상관성을 갖는 것으로 나타났다. $a_1$ 값은 전단속도에 대하여는 두시료에서 모두 직선적인 증가경향을 보였으며 농도 및 온도에 대하여는 겉보기 점도와 마찬가지로 지수적인 관계를 나타내었다. 8 % 쌀전분의 가열호화액에 대한 $a_1$ 의 온도의존성은 겉보기점도보다 더 큰 것으로 나타났으며 $30{\sim}70^{\circ}C$에서 측정한 $a_1$ 및 겉보기 점도의 활성화에너지는 각각 6.8 및 14.3 $kcal/g{\cdot}mol$ 이었다.
We investigate transmission of light in nanoscale structures. We present spatial and temporal domain measurements of the dephasing of surface plasmon excitations in metal films with periodic nano-hole arrays. By probing coherent spatial SP propagation lengths of a few f1. $\mu$m and an ultrafast decay of the SP polarization on a 10 fs timescale, we demonstrate that the SP transmission peaks are homogeneously broadened by the SP radiative lifetime. The pronounced wavelength and hole size dependence of the dephasing rate shows that the microscopic origin of the conversion of SP into light is a Rayleigh-like scattering by the periodic hole array. We have experimentally studied the dephasing of surface plasmon excitations in metallic nano-hole arrays. By relating nanoscopic SP propagation, ultrafast light transmission and optical spectra, we demonstrate that the transmission spectra of these plasmonic bandgap structures are homogeneously broadened. The spectral line shape and dephasing time are dominated by Rayleigh scattering of SP into light and can varied over a wide range by controlling the resonance energy and/or hole radius. This opens the way towards designing SP nano-optic devices and spatially and spectrally tailoring light -matter interactions on nanometer length scales.
An electron-excited temperature ($T_{ex}$) is not determined by the Boltzmann plots only with the spectral data of $4p{\rightarrow}4s$ in an Ar-plasma jet operated with a low frequency of several tens of kHz and the low voltage of a few kV, while $T_{ex}$ can be obtained at least with the presence of a high energy-level transition ($5p{\rightarrow}4s$) in the high-voltage operation of 8 kV. The optical intensities of most spectra that are measured according to the voltage and the measuring position of the plasma column increase or decay exponentially at the same rate as that of the intensity variation; therefore, the excitation temperature is estimated by comparing the relative optical-intensity to that of a high voltage. In the low-voltage range of an Ar-jet operation, the electron-excitation temperature is estimated as being from 0.61 eV to 0.67 eV, and the corresponding radical density of the Ar-4p state is in the order of $10^{10}{\sim}10^{11}cm^{-3}$. The variation of the excitation temperature is almost linear in relation to the operation voltage and the position of the plasma plume, meaning that the variation rates of the electron-excitation temperature are 0.03 eV/kV for the voltage and 0.075 eV/cm along the plasma plume.
Background: Nuclear facilities in South Korea have generally adopted pressurized ion chambers to measure ambient gamma ray exposure rates for monitoring the impact of radiation on the surrounding environment. The rates assessed with pressurized ion chambers do not distinguish between natural and man-made radiation, so a further step is needed to identify the cause of abnormal variation. In contrast, using NaI(Tl) scintillation detectors to detect gamma energy rates can allow an immediate assessment of the cause of variation through an analysis of the energy spectra. Against this backdrop, this study was conducted to propose a more effective way to monitor ambient gamma exposure rates. Materials and Methods: The following methods were used to analyze gamma energy spectra measured from January to November 2016 with NaI detectors installed at the Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) dormitory and Hanbat University. 1) Correlations of the variation of rates measured at the two locations were determined. 2) The dates, intervals, duration, and weather conditions were identified when rates increased by $5nSv{\cdot}h^{-1}$ or more. 3) Differences in the NaI spectra on normal days and days where rates spiked by $5nSv{\cdot}h^{-1}$ or more were studied. 4) An algorithm was derived for automatically calculating the net variation of the rates. Results and Discussion: The rates measured at KAERI and Hanbat University, located 12 kilometers apart, did not show a strong correlation (coefficient of determination = 0.577). Time gaps between spikes in the rates and rainfall were factors that affected the correlation. The weather conditions on days where rates went up by $5nSv{\cdot}h^{-1}$ or more featured rainfall, snowfall, or overcast, as well as an increase in peaks of the gamma rays emitted from the radon decay products of $^{214}Pb$ and $^{214}Bi$ in the spectrum. This study assumed that $^{214}Pb$ and $^{214}Bi$ exist at a radioactive equilibrium, since both have relatively short half-lives of under 30 minutes. Provided that this assumption is true and that the gamma peaks of the 352 keV and 1,764 keV gamma rays emitted from the radionuclides have proportional count rates, no man-made radiation should be present between the two energy levels. This study proved that this assumption was true by demonstrating a linear correlation between the count rates of these two gamma peaks. In conclusion, if the count rates of these two peaks detected in the gamma energy spectrum at a certain time maintain the ratio measured at a normal time, such variation can be confirmed to be caused by natural radiation. Conclusion: This study confirmed that both $^{214}Pb$ and $^{214}Bi$ have relatively short half-lives of under 30 minutes, thereby existing in a radioactive equilibrium in the atmosphere. If the gamma peaks of the 352 keV and 1,764 keV gamma rays emitted from these radionuclides have proportional count rates, no man-made radiation should exist between the two energy levels.
고사목(CWD)은 산림생태계 구성요소의 하나로서 산림의 에너지 흐름과 물질순환에서 주요한 역할을 한다. 특히 고사목은 탄소를 격리하는 장기 저장고로서, 산림에서 대기로 방출되는 탄소의 속도를 지연시키는 측면에서 고사목의 호흡속도를 구명하는 것은 의의가 크다. 따라서 본 연구는 온대중부지역의 일본잎갈나무와 리기다소나무 고사목을 대상으로 호흡속도를 측정하고, 호흡속도에 영향을 미치는 인자(밀도, 함수율, 탄소농도, 질소농도 및 C/N비)의 영향력을 파악하였다. 2018년 여름, 우리나라 중부지역 14개 임분에서 부후등급 별로 시료를 채취하고, 실험실에서 휴대용 이산화탄소 센서를 부착한 밀폐형 챔버를 이용하여 고사목 호흡을 측정하였다. 두 수종 모두 부후가 진행함에 따라 고사목 밀도는 감소하였으며, 함수율은 증가했다. 또한 탄소농도는 부후등급에 따라 유의성을 나타내지 않았으나, 질소농도는 증가하고 C/N비는 감소하는 경향을 보였다. 일본잎갈나무의 경우 부후 IV등급까지 고사목의 호흡속도가 유의하게 증가하였지만, 리기다소나무에서는 부후 II등급까지 증가 후 평형상태를 보였다. 따라서 탄소농도를 제외하고, 모든 인자들이 호흡속도와 유의한 상관관계를 나타냈으며, 단계적 회귀분석의 결과, 두 수종 모두 함수율이 고사목 호흡속도에 가장 영향을 미치는 인자로 나타났다. 이와 같이 고사목의 수분은 미생물의 활성도를 높여 호흡속도에 영향을 미치며, 온도와 광 환경 등 복잡하게 연결된 환경인자들과 밀접한 관계에 있으므로 향후 이들의 상호관계 및 수분의 시계열적패턴 추정에 대한 지속적인 연구가 필요하다.
다단 환원형 유동층 반응기(상승관: $0.01{\times}0.025{\times}2.8m^3$, J-valve: $0.009{\times}0.015m^2$)에서의 수력학적 특성을 연구하였다. 층물질로는 glass beads($d_p=101{\mu}m$, ${\rho}_b=1,590kg/m^3$, $U_{mf}=1.25{\times}10^{-2}m/s$, Galdart B)를 사용하였다. Batch 상태에서 고체흐름량을 측정하기 위하여 전자저울을 사용하여 누적된 무게로 계산하였다. 연속공정에서는 고체순환량를 측정하기 위하여 고체가 순환상태에서 사이클론 하단의 3-way 밸브를 이용하여 일정시간에 누적된 무게로 계산하였다. 또한 정상상태에서 가열된 입자가 열전대를 통과하는 시간을 측정하여 고체순환량을 계산하였다. 고체의 흐름량은 주입 기체의 유속($1.2{\sim}2.6U_{mf}$)과 층높이(z, 0.24~0.68 m)가 증가함에 따라 2.2 에서 23.4 kg/s로 증가하였다. 이때 고체체류시간은 440에서 1,438 s까지 변화하였다. 상승관내의 고체 체류량을 확인하기 위하여 각 구간에서의 압력강하를 측정하여 고체 체류량을 계산하였다. 본 연구에서 얻어진 고체체류량 분포는 end effect를 갖는 exponential decay model 의 형태로 나타났다. 상단 유동층에서 중단 유동층으로의 기체 우회을 확인하기 위하여 상단 유동층으로 주입되는 공기에 일정 조성의 $CO_2$ 추적기체를 주입한 후, 기체분석기를 이용하여 중단 유동층의 배출기체중 $CO_2$가 우회되는 양을 측정하였다. 측정된 기체우회(gas bypassing)양은 2.6% 미만으로 그 영향이 크지 않는 것으로 판단하였다.
4MeV X-선을 제조된 beta-eucryptite 에 조사시 킨 후, 300K-600K 온도 구간에서 열자극 방광을 측정하였다. 혼합되어 측정된 열자극발광 스펙트럼은 342K, 392K, 438K, 474K 과 572K 에서 열자극발광 peak가 나타난다. 527K 의 열자극방광 스펙트럼은 retrapping이 일어나는 2nd kinetic order 임을 알았다. Peak shape 법의 활성화에너지는 1.03eV이었고 이탈진 동수는 3.9$\times$$10^{8}$sec$^{-1}$이었다. 또한 initial rise법과 온도 상승률에 따른 활성화 에너지는 각각 1.19$\pm$0.03eV, 1.02$\pm$0.05eV로 나타났다. 최고의 열자극발광 세기를 갖는 온도 527K를 유지하고 측정한 isothermal decay 스펙트럼에 의한 이탈진동수는 heating rate법의 결과와 유사한 2.8$\times$$10^{8}$sec$^{-1}$이었다. 50Gy의 조사선량 범위까지는 조사선량에 따른 열자극발광 세기의 선형성이 유지되었지만, 그 이상의 영역에서는 supralinearity가 나타난 후 saturation되었다.
석유탐사에서 자기공명검층은 저류층 내 유체의 양과 특성을 측정 및 평가 할 수 있는 물리검층 방법 중 하나로 평가되고 있다. 자기공명검층은 수소 원자의 자기모멘트와 외부 자기장을 이용하여 이 둘의 반응 즉, 분극과 이완을 측정, 분석하는 물리검층 방법이다. 측정된 자료는 저류층 내 유체의 수소밀도에 대한 정보와 감쇠 속도에 대한 정보를 포함 하고 있으며, 이를 바탕으로 적절한 자료 처리 과정을 거치면, 유체의 특성 및 유체의 양과 같은 저류층의 생산성과 관련된 중요한 정보를 취득할 수 있다. 뿐만 아니라 자기공명검층 결과를 이용한 투수성, 습윤성와 같은 생산공학적 측면의 해석방법에 대한 연구 또한 활발하게 진행되고 있다. 이 논문에서는 자기공명반응의 기본적인 이론과 자기공명검층의 역사 그리고 자기공명검층 장비를 통한 자료의 측정 원리에 대해 순서대로 알아보도록 하겠다. 또한 랜덤워크를 이용한 자기공명반응의 시뮬레이션에 대해서도 간략하게 소개하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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