• 제목/요약/키워드: isotope ratio.

검색결과 256건 처리시간 0.026초

강화 석모도 화강암류와 온천수의 지구화학: 온천수의 기원규명을 위한 Sr 동위원소의 응용 (Rb-Sr Isotope Geochemistry in Seokmodo Granitoids and Hot Spring, Gangwha: An Application of Sr Isotope for Clarifying the Source of Hot Spring)

  • 이승구;김통권;이진수;송윤호
    • 암석학회지
    • /
    • 제15권2호
    • /
    • pp.60-71
    • /
    • 2006
  • 인천광역시 강화군의 석모도는 주로 흑운모 화강암과 각섬석 화강섬록암으로 구성되어 있으며, 각섬석 화강섬록암에 의해 흑운모 화강암은 남과 북으로 양분된다. 남쪽의 흑운모 화강암 지역에서는 수온이 $72^{\circ}C$에 달하는 Na-Cl형의 고온성 온천이 산출된다. 흑운모 화강암의 Rb-Sr 전암연대는 각섬석 화강섬록암을 기준으로 북쪽에 분포하는 흑운모 화강암은 $207{\pm}70Ma$이고 Sr 초기치는 0.7132이다. 그리고 주로 남쪽에 분포하는 흑운모 화강암은 $132{\pm}50Ma$이고 Sr 초기치는 0.7125로서 양 화강암체가 지각기원물질의 마그마로부터 생성되었음을 지시해준다. 남북의 흑운모 화강암과 각섬석 화강섬록암체는 칼크-알칼리계열의 마그마로부터 분화되어온 특징을 보여주며, Rb과 Y+Nb 그리고 Yb+Ta의 상관관계도는 충돌대환경에서 마그마가 형성되었음을 지시해준다. 2005년과 2006년의 3월에 채취된 온천수의 Sr 동위원소비는 0.714507와 0.714518로서 거의 변화가 없고, 이 값은 남쪽에 흑운모 화강암의 Sr 동위원소비의 현재값과 거의 일치한다. 이와 같은 온천수의 Sr 동위원소비는 석모도내 온천수가 흑운모 화강암과 밀접한 연관성이 있음을 지시해주는 것이다.

전통 안료로 사용된 구리함유 녹색광물의 광물학적 특성과 산지추정 (Mineralogical Characteristics and Provenance of Cu-bearing Green Minerals Used as Traditional Pigments)

  • 도진영;정종미
    • 한국광물학회지
    • /
    • 제31권2호
    • /
    • pp.123-135
    • /
    • 2018
  • 본 연구에서는 채색문화재에 사용된 녹색안료 석록을 국내 산출 석록원광 및 수입산 석록원광과 비교하여 석록의 산지에 대한 단서를 찾고자 하였다. 이를 위해 채색문화재의 화학적, 광물학적 특성을 휴대용 X선형광(p-XRF), 미소부 X선회절과(micro XRD) 주사전자현미경/에너지분산스펙트로메터(SEM/EDS) 분석으로 규명하였다. 석록에 함유되어 있는 납을 열이온화질량분석기로 분석하여 납동위원소비를 구하였다. 채색문화재 중 단청의 석록에서는 atacamite (or botallackite)와 소량의 brochantite, 불화에서는 이외에 malachite가 동정되었다. 종류를 불문하고 채색문화재에 사용된 석록은 Cu와 Cl로 이루어진 atacamite가 대부분이다. 납동위원소비 분석에서는 채색문화재 내 석록이 Mabuchi가 제안한 동북아에 대한 지역별 구분에서 한국남부지역보다 한국북부지역과 중국북부지역 그리고 일본 것과 유사하다. 국내 산출 녹색광물의 납동위원소비는 채색문화재 내 석록의 분포 안에 속하나 수입산 공작석은 큰 차이를 보였다. 채색문화재 내 석록의 주광물인 atacamite가 한반도 남쪽 광산에서는 매우 드물게 산출되는 것과 납동위원소비 결과를 종합할 때 우리나라 채색문화재에 사용된 석록이 한반도 이남에서 산출되었을 가능성은 적다.

Reconstructing Atmospheric CO2 Concentration Using Its Relationship with Carbon Isotope Variations in Annual Tree Ring of Red Pine

  • Choi, Woo-Jung;Lee, Kye-Han;Lee, Sang-Mo;Lee, Seung-Heon;Kim, Han-Yong
    • 한국환경농학회지
    • /
    • 제29권4호
    • /
    • pp.362-366
    • /
    • 2010
  • Carbon isotope ratio ($^{13}C/^{12}C$, expressed as ${\delta}^{13}C$) of tree ring can be proxy of atmospheric $CO_2$ concentration ([$CO_2$]) due to the inter-correlation between atmospheric [$CO_2$], ${\delta}^{13}C$ of atmospheric $CO_2$, and ${\delta}^{13}C$ of plant tissue that assimilates atmospheric $CO_2$. This study was conducted to investigate if ${\delta}^{13}C$ of tree ring of Pinus densiflora in polluted area may show a lower value than that in unpolluted area and to explore the possibility of reconstructing atmospheric [$CO_2$] using its relationship with ${\delta}^{13}C$ of tree ring. During the period between 1999 and 2005, ${\delta}^{13}C$ of tree annual ring tended to decrease over time, and the ${\delta}^{13}C$ in polluted area (-27.2‰ in 2009 to -28.3‰ in 2005) was significantly (P<0.001) lower than that (-26.0‰ in 1999 to -27.1‰ in 2005) in unpolluted area. This reflects a greater emission of $CO_2$ depleted in $^{13}C$ in the polluted area. Atmospheric [$CO_2$] was significantly (P<0.01) correlated with ${\delta}^{13}C$ of tree ring in a linear fashion. Using the linear regression equation, atmospheric [$CO_2$] in the polluted area was estimated to range from 392.3 ppm in 1999 to 410.9 ppm in 2005, and these values were consistently higher than the national atmospheric [$CO_2$] monitored at the Anmyoundo meteorological station (from 370.7 ppm in 1999 to 387.2 ppm in 2005). Our study suggested that it is possible to reconstruct atmospheric [$CO_2$] in a certain area using the relationship between tree ring ${\delta}^{13}C$ and atmospheric [$CO_2$].

강변여과수 개발을 위한 낙동강 충적층 지하수의 지구화학적 특성연구 (Geochemical Study on the Alluvial Aquifer System of the Nakdong River for the Estimation of River Bank Filtration)

  • 김건영;고용권;김천수;김형수;김성이
    • 지질공학
    • /
    • 제13권1호
    • /
    • pp.83-105
    • /
    • 2003
  • 지하수의 인공함양특성을 해석하기 위한 기초조사로서 낙동강변의 충적층내에 부존하는 자연수의 지구화학적 특성을 연구하였다. 전체적으로 시추공 및 지표수에 대한 현장측정자료는 시기별로 큰 차이를 보이지 않는다. 연구지역의 자연수는 Ca-$HCO_3$형에서부터 $Ca-SO_4$형에 속하며 특히 미량원소로서 Mn의 함량이 매우 높게 나타나고 있다. 다중패커시스템 (Multi-packer system)에 의해 채취된 시료에 대해 심도에 따른 변화를 살펴보면 Na, Ca, Mg, $HCO_3$의 함량이 심도가 깊어질수록 증가하고 있고, Cl과 $SO_4$의 경우는 맨 하부구간인 18m에서 채취된 시료들이 시료채취시기와 관계없이 매우 낮은 값을 보인다. 미량원소의 경우 문제가 되는 Mn은 시료채취 시기와 관계없이 중간 구간인 13.5m 구간에서 특히 많은 함량을 보이고 있다. 연구지역내 물시료들에 대한 산소와 수소 동위원소 및 삼중수소 함량 분석결과는 다중패커설치공 및 일반 관측공과 지표수들간에 서로 중첩되어 구분이 어렵다. 황동위원소 분석결과는 지하수내 황의 기원이 퇴적암을 구성하는 황산염광물의 용해에 의한 것으로 판단된다. 스트론튬 동위원소비는 양수정 및 그 인접공의 시료들과 강변에서 인접한 공의 시료들간에 차이는 있으나 명확하지는 않다. 질소동위원소 분석결과를 살펴보면 전반적으로 화학비료로나 토양내의 유기물로부터 유래한 것으로 해석할 수 있다.

자궁경부암(子宮頸部癌) 방사선치료(放射線治療) 전후(前後) Renogram의 의의(意義) (The Value of Isotope Nephrography in Carcinoma of Cervix - Follow up Studies of Pre and Post Irradiation)

  • 유형식;서정호;박창윤;최병숙;정순오;곽현모
    • 대한핵의학회지
    • /
    • 제9권1호
    • /
    • pp.51-58
    • /
    • 1975
  • It is a great value to find an early detection of involvement of ureteric obstruction in the carcinoma of cervix. Little or no knowledge of the condition of the kidneys or the lower urinary tract are able to elucidate by the biochemical studies such as blood nitrogen or urine creatinine in carcinoma of cervix. Findings of urography delineates the condition of urinary tract stasis in the renal pelvis and ureters, however, slight stasis maybe difficult to demonstrate. On the other hand isotope nephrography is accepted as a sensitive method to observe renal function especially in regarding to the excretory function of kidney. It was attempted to analysis the findings of urography conjunction with isotope nephrography in 50 cases of unselected patients with invasive carcinoma of cervix through pre and post irradiation follow up studies. Urography was done as a routine procedure and.analysed emphasising changes of collecting systems and ureter condition. Isotope nephrography was carried out by means of $15{\mu}ci\;I^{131}$-Hippuran injected intravenously and the curves were analysed as follows. Parameter were; time of maximum amplitude ($T_{max}$), half time of maximum amplitude ($T\frac{1}{2}$), Kac and Kex value calculated from these two parameters in Tobe's method. The excretion index by Aurell defines the ratio between the maximum activity and the activity measured on the slope of the third phase ten minites after it has reached its maximum. Results: 1. 28.8% had an abnormal IVP suggestive of ureteric involvement before irradiation therapy and the patient of stage III and IV were the great part. 2. 21.7% had abnormal findings of per-irradiation renogram whom showed normal IVP. The other group showed normal IVP which group also showed normal renogram prior irradiation. 3. The more severe the ureteric involvement, the change of excretion index was greater. 4. Even in stage I and II patient, abnormal renogram was revealed in 12 cases (39.4%) among 31 cases. 5. All cases of TAH showed abnormal findings of IVP and renogram. 6. No. definite change of renogram was obtained just after the irradiation therapy (point $A:8000{\sim}9000rads,\;B:5000{\sim}6000rads,\;Co:11000{\sim}13000rads$). Each 3 month follow up study was performed and comparing with preirradiation study which showed significant changes of excretion index of renogram were 42.8% in $6{\sim}9$ month follow-up and 75% in $9{\sim}12$ month, respectively. 7. It seems to be important to observe the parameter Kex and excretion index of renogram to determine early abnormality of kidney excretory function by means of post-irradiation follow up study.

  • PDF

액체섬광계수기를 이용한 지하수 내 우라늄 동위원소 측정법에 관한 연구 (A study of activity ratios of uranium isotope in the groundwater using liquid scintillation counter)

  • 조수영;송경선;이길용;윤윤열;김원백;고경석
    • 분석과학
    • /
    • 제25권2호
    • /
    • pp.146-151
    • /
    • 2012
  • 액체섬광계수기를 이용한 지하수 내 우라늄 동위원소의 최적 측정방법에 대한 연구를 수행하였다. 용매추출법을 이용해 우라늄을 추출하였고, 시료량과 pH에 따른 추출효율을 조사하였다. 우라늄 추출효율에 미치는 영향을 조사하기 위해 표준용액을 사용하여 100 mL~1 L 범위에서 시료량을 변화 시켰으며 pH는 0.5~10 범위에서 측정하였다. 실험결과 우라늄의 추출효율은 pH에 매우 민감한 것으로 나타났으며 pH 2 에서 최고치를 나타냈다. 이에 반해 시료량은 추출효율에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 우라늄 표준시료를 이용한 실험 결과 추출효율은 $95.93{\pm}0.77%$ 이었고, 계측시간 5시간을 기준으로 한 우라늄의 검출한계는 0.018 Bq/L 이었다. 본 연구결과로부터 지하수에 함유된 우라늄의 최적추출 및 측정법을 확립할 수 있었고 본 방법의 검증을 위해서 지하수 중 우라늄의 분석에 일반적으로 사용되는 ICP-MS 측정결과와의 비교분석도 함께 수행하였다. 본 연구에서 개발된 분석법을 대전 주변 지역 네 곳의 지하수를 대상으로 우라늄 함량 및 동위원소 비의 측정에 적용한 결과 우라늄의 농도는 0.59~6.69 Bq/L 그리고 $^{234}U/^{238}U$의 방사성 비는 0.88~1.40 범위로 나타내었다.

표층해수 내 용존 메탄 탄소동위원소 실시간 측정을 위한 광학기기의 개발 및 활용 전망 (Recent Technological Advances in Optical Instruments and Future Applications for in Situ Stable Isotope Analysis of CH4 in the Surface Ocean and Marine Atmosphere)

  • 박미경;박선영
    • 한국해양학회지:바다
    • /
    • 제23권1호
    • /
    • pp.32-48
    • /
    • 2018
  • 대기 중 메탄의 해양 흡수와 방출 메커니즘은 생지화학 순환이 갖는 복잡성과 해양-대기 경계면에서 지역 규모 혹은 기작 단위에서의 관측 연구 부족으로 잘 알려져 있지 못하다. 그러나 다양한 시 공간적 규모에서 탄소 수지와 순환을 조절하는 해양 메커니즘에 대한 완전한 이해 없이는, 해양의 탄소 변동과 전 지구적 지역적 기후 변화에 미치는 영향을 예측하기란 불가능하다. 표층해양 및 해양대기에서 용존 메탄의 탄소동위원소 조성에 대한 정밀한 연속 관측은 해양-대기 경계면에서의 유 출입 및 생산 소모 과정에 대한 추가적인 정보를 제공한다. 본 연구는 최근 급격히 발전한 광학기반 동위원소 분석 기기들을 개괄적으로 소개하고, 표층 양 내 용존 메탄과 해양대기 메탄의 탄소동위원소 실시간 연속 측정으로의 적용을 위해, 현재 이들 기기들의 기술 및 활용 현황을 논의한다. 이어 레이저 광원의 흡수분광기 중 하나로, 사용이 최근 급증하고 있는 광공동 링다운분광기(CRDS, Cavity Ring Down Spectroscopy)기반 동위원소 분석기기를 예시로 하여 연속 관측 시스템의 운용, 최적화 조건, 보정법을 제안하며, 기체 시료로부터 실시간 관측된 메탄 농도 및 메탄 탄소동위원소의 관측 예를 소개하고자 한다. 이러한 가능성 검토를 통해 향후 해양 환경에서의 실시간 메탄 탄소동위원소 분석 연구의 방향을 제안하고자 한다.

pH가 낮은 탄산수의 CO2 탈기에 따른 용존탄소동위원소 변화 (Changes of carbon-13 Isotope of Dissolved Inorganic Carbon Within Low-pH CO2-rich Water during CO2 Degassing)

  • 채기탁;유순영;김찬영;박진영;방하은;이인혜;고동찬;신영재;오진만
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
    • /
    • 제24권3호
    • /
    • pp.24-35
    • /
    • 2019
  • It is known that ${\delta}^{13}C_{DIC}$ (carbon-13 isotope of dissolved inorganic carbonate (DIC) ions) of water increases when dissolved $CO_2$ degases. However, ${\delta}^{13}C_{DIC}$ could decrease when the pH of water is lower than 5.5 at the early stage of degassing. Laboratory experiments were performed to observe the changes of ${\delta}^{13}C_{DIC}$ as $CO_2$ degassed from three different artificial $CO_2$-rich waters (ACWs) in which the initial pH was 4.9, 5.4, and 6.4, respectively. The pH, alkalinity and ${\delta}^{13}C_{DIC}$ were measured until 240 hours after degassing began and those data were compared with kinetic isotope fractionation calculations. Furthermore, same experiment was conducted with the natural $CO_2$-rich water (pH 4.9) from Daepyeong, Sejong City. As a result of experiments, we could observe the decrease of DIC and increase of pH as the degassing progressed. ACW with an initial pH of 6.4, ${\delta}^{13}C_{DIC}$ kept increasing but, in cases where the initial pH was lower than 5.5, ${\delta}^{13}C_{DIC}$ decreased until 6 hours. After 6 hours ${\delta}^{13}C_{DIC}$ increased within all cases because the $CO_2$ degassing caused pH increase and subsequently the ratio of $HCO_3{^-}$ in solution. In the early stage of $CO_2$ degassing, the laboratory measurements were well matched with the calculations, but after about 48 hours, the experiment results were deviated from the calculations, probably due to the equilibrium interaction with the atmosphere and precipitation of carbonates. The result of this study may be not applicable to all natural environments because the pressure and $CO_2$ concentration in headspace of reaction vessels was not maintained constant as well as the temperature. Nevertheless, this study provides fundamental knowledge on the ${\delta}^{13}C_{DIC}$ evolution during $CO_2$ degassing, and therefore it can be utilized in the studies about carbonated water with low pH and the monitoring of geologic carbon sequestration.

주암호 외남천 유역 하천수의 질소농도와 동위원소비 분석을 이용한 오염원 평가 (Estimation of Pollution Sources of Oenam Watershed in Juam Lake using Nitrogen Concentration and Isotope Analysis)

  • 최유진;정재운;최우정;윤광식;최동호;임상선;정주홍;임병진;장남익
    • 한국물환경학회지
    • /
    • 제27권4호
    • /
    • pp.467-474
    • /
    • 2011
  • In an effort to investigate water pollution characteristics of Juam lake, water samples were collected from three sites (Sites A, B, and C) of Oenam stream which is a typical tributary of rural watershed in the lake and analyzed for N concentration and the corresponding isotope ratio (${\delta}^{15}N$) of ${NO_3}^-$. Concentrations of ${NO_3}^-$ were not dramatically different among the sites; $0.8{\pm}0.2mgNL^{-1}$ (range: $0.0{\sim}4.3mgNL^{-1}$) for Site A, $1.1{\pm}0.2mgNL^{-1}$ ($0.0{\sim}4.3mgNL^{-1}$) for Site B, and $1.1{\pm}0.1mgNL^{-1}$ ($0.1{\sim}2.6mgNL^{-1}$) for Site C. Meanwhile, ${\delta}^{15}N$ tended to decrease with river flow; it was highest for Site A ($45.5{\pm}5.3$‰) followed by Site B ($19.7{\pm}2.0$‰) and Site C ($8.7{\pm}1.5$‰). Such high ${\delta}^{15}N$ values of ${NO_3}^-$ in Site A suggested that ${NO_3}^-$ derived from livestock feedlot (specifically livestock excrete of which ${\delta}^{15}N$ is higher than 10‰) is the predominant pollution sources despite mountainous area occupied the most of land-use in the watershed. Using the two-sources isotope mixing model, it was estimated that the contribution of cropping activities (i.e. fertilization) became greater in down-stream area (Sites B and C) due to the higher agricultural land-use than the up-stream area (Site A). Particularly, during the active cropping season, the low contribution of organic pollution sources indicated that domestic sewage was not the predominant pollution source. Therefore, it was suggested that agricultural sources such as livestock farming and cropping rather than mountainous and residential are the dominant sources of water pollution in the study area. These results could be effectively utilized in elucidating water pollution sources in rural areas and selecting water management practices.

선사시대 출토 청동 무기류의 납동위원소비 및 미량원소 특성 (Characteristics of Lead isotope ratios and Trace elements of Excavated Bronze weapons in Pre-historical Age)

  • 김소진;황진주;한우림
    • 광물과 암석
    • /
    • 제34권4호
    • /
    • pp.219-226
    • /
    • 2021
  • 본 연구는 청동기-초기철기 시대로 구분되는 선사시대 출토 청동 무기류 25점의 출토지와 생산지의 관계를 파악하기 위해 납동위원소비와 성분분석을 실시하였다. 청동 무기류 25점은 모두 구리-주석-납의 삼원계 합금으로 납이 인위적으로 첨가됨을 확인할 수 있다. 납동위원소비 분석을 통해 청동기-초기철기 시대 무기류는 중국 북부지역을 포함한 다양한 지역의 원료로 제작되어 그 시대의 유통과 교류가 활발했음을 알 수 있다. 또한 세형동검은 한반도 남부 영역분포도의 zone 1-3 및 중국 북부 지역에서, 동과 및 동모는 zone 1 및 zone 4를 제외한 나머지 지역에서 납 원료를 공급받았음을 확인할 수 있다. 출토 청동 무기류 25점의 미량원소 중 은은 부화되어 나타나며 아연 및 코발트는 결핍됨을 알 수 있다. 비소와 안티몬은 일부 시료에만 검출되어 산지 연구를 위한 특정인자로의 가능성을 확인하였다. 납동위원소비 분석은 원료의 산지뿐만 아니라 공반되는 유물의 제작시기를 구분할 수 있으며 유물 내에 결핍, 부화된 미량원소는 원료 산지를 추정하는데 좋은 인자가 될 것으로 생각된다.