• 제목/요약/키워드: isotope ratio.

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1993년 4월말 황해 남부 해역의 질소 신생산(新生産)과 재생산(再生産) (New and Regenerated Production Based on Nitrogen in the southern Part of the Yellow Sea in Late April, 1993.)

  • 양성렬;신경순;양동범
    • 한국해양학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.258-268
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    • 1994
  • 황해 남부해역에서 1993년 4월 25일부터 30일까지 안정동위원소인 /SUP 15/N 질 산염과 암모니아를 이용하여 질소 신생산과 재생산을 측정하였다. 질소생산은 155∼ 688 mg N m/SUP -2/d/SUP -1/의 값을 보였는데 이는 중영양 또는 부영양 해역의 특성 이다. 탄소량으로 한산하면 C:N Redfield비 5.7:1을 가정하였을 때 881∼3909 mg C m/SUP -2d/SUP -1/에 해당된다. 기초생산 중 신생산이 차지하는 비율인 f-ratio의 범 위는 0.12∼0.26으로 기초생산의 74∼88%가 수층 내에서 순환되는 암모니아에 의하여 유지된다는 것을 시사한다. 이러한 낮은 f-ratio 값은 빈영양 또는 중영양 해역의 특 징이다. 영양염의 농도는 예상했던 바와 달리 이 해역에서 의 조사기간에는 생산성을 조절하는 중요한 요인이 아니었으며, 정점간 생산성의 차이는 수괴에 따른 생물 현존 량의 차이에 주로 기인하는 것으로 보인다.

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대암산 고층습원의 환경변천 (Environmental Change of High Moor in Mt. Dae-Am of Korean Peninsula)

  • ;강상준
    • 생태와환경
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    • 제38권1호통권110호
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    • pp.45-53
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    • 2005
  • 강원도 양구군과 인제군의 경계에 있는 대암산 용늪의 이탄 퇴적물을 사용하여 탄소 및 질소 동위원소비의 해석을 통하여 용늪의 환경변천의 해석을 시도하였다. 표층 0 ${\sim}$ 5 cm의 연대는 BP190년, 30 ${\sim}$ 35 cm층 및 50 ${\sim}$ 55 cm층에서는 각각 BP870, BP1870년으로 측정되었다. 유기물 함량이 높은 0 ${\sim}$ 35 cm의 이탄층에서 bulk의 퇴적속도는 약 0.4mm/년으로 계산되었다. 금번 시료를 채취한 지점의 퇴적물 최하층인 75 ${\sim}$ 80 cm층의 $^{14}C$연대는 약 BP1900년으로 측정되었고 50 ${\sim}$ 55 cm와 75 ${\sim}$ 80cm층의 측정연대가 거의 비슷한 것으로 보아서 용늪의 심층부는 원래의 삼림 토양인 것으로 판단되었다. 50 ${\sim}$ 55 cm층은 모래 성분이 포함되어 있고 또한 유기물 함량이 낮은 것으로 보아 주변 지역의 침식으로부터 유래되었을 가능성이 있다고 판단되었다. 이상의 결과로부터 본 연구에서 이용한 시료의 채취 지점에서는 BP1900년 경부터 습원화가 되었다고 추정된다. 유기탄소 동위원소비, 총 질소동위원소비는 깊이 방향으로 변동이 보였다. 이러한 사실로부터 대암산 고층습원의 발달과정에 있어서 기후조건의 변동과 함께 질소순환계의 변화도 있었던 것으로 추론 되었다.

생태계와 대기 간의 가스 교환 메카니즘 규명을 위한 안정동위원소의 응용 (Application of Stable Isotopes in Studies of Gas Exchange Processes Between Biosphere and the Atmosphere)

  • 한광현;정덕영
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.242-251
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    • 2010
  • 이 논문은 장기간에 걸쳐 논 생태계에서 측정된 이산화탄소와 메탄의 순교환량 과 이와 동시에 모니터링된 다양한 환경요소들과의 상관관계들을 살펴보고, 이들 플럭스와 환경 요소 및 생태계 요소들이 어떻게 교환된 이산화탄소와 메탄의 동위원소비에 영향을 미치는 지를 파악하고자 하였다. 생육기간 동안 관측된 이산화탄소 및 메탄의 순교환량은 는 담수기에는 각각 일사량과 토양온도의 변화에 따라 경시적인 변화를 보였으나, 낙수기를 전후해서는 토양에 저장되어 있던 가스들이 낙수 후 확산장벽이 사라짐으로 인해 급격히 대기 중으로 대량 방출되는 경향을 보였다. 이러한 플럭스의 변화는 토양 중에 저장되어 있는 이산화탄소와 메탄의 저장량 감소와 직접적으로 연결되었고, 이에 상응하는 순교환량 중 토양의 기여분 증가와 대기 중 이산화탄소 및 메탄의 농도 증가 및 동위원소비 변화가 관찰되었다. 이러한 변화는 환원상태에서 진행되는 메탄생성의 결과로, 기질인 이산화탄소는 상대적으로 무거운 $^{13}C$ 동위원소가 축적되는 반면, 생성물인 메탄은 가벼운 $^{12}C$ 동위원소가 축적되기 때문으로 판단된다. 따라서, 토양 유래 이산화탄소는 식물체 호흡 유래 이산화탄소와 구분되는 동위원소 특성을 지내게 된다. Keeling plot 혼합 모델로 추정된 이산화탄소와 메탄의 가스교환 동위원소 지문은 담수기와 낙수기에 걸쳐 매우 뚜렷한 변화를 보였으며, 그 변화 정도는 토양 중 가스 저장량, 교환된 플럭스의 크기 및 방향, 이동 경로, 부분적인 방출 이산화탄소의 재흡수도, 메탄의 산화정도 등에 의해 크게 달랐다. 본 연구의 결과들은 자연상태에서 관측된 플럭스와 결합된동위원소 기술이 생태계 내 다양한 가스 교환 메커니즘을 이해하는데 매우 유용한 도구가 될 수 있음을 보여주였다.

Influence of Iodinated Contrast Media and Paramagnetic Contrast Media on Changes in Uptake Counts of 99mTc

  • Cho, Jae-Hwan;Lee, Jin-Hyeok;Park, Cheol-Soo;Lee, Sun-Yeob;Lee, Jin;Moon, Deog-Hwan;Lee, Hae-Kag
    • Journal of Magnetics
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    • 제19권3호
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    • pp.248-254
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    • 2014
  • The purpose of this study is to figure out how uptake counts of technetium ($^{99m}Tc$) among radioisotopes in the human body are affected if computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI) and isotope examination are performed consecutively. $^{99m}Tc$ isotope material, iodinated contrast media for CT and paramagnetic contrast media for magnetic resonance (MR) were used as experimental materials. First, $^{99m}Tc$ was added to 4 cc normal saline in a test tube. Then, 2 cc of CT contrast media such as $Iopamidol^{(R)}$ and $Dotarem^{(R)}$ were diluted with 2 cc normal saline, and 2cc of MRI contrast media such as $Primovist^{(R)}$ and $Gadovist^{(R)}$ were diluted with 2 cc normal saline. Each distributed contrast media was a total of 4 cc and included 10m Ci of $^{99m}Tc$. A gamma camera, a LEHR (Low energy high resolution) collimator and a pin-hole collimator were used for image acquisition. Image acquisition was repeated a total of 6 times and 120 frames were obtained and uptake counts of $^{99m}Tc$ were measured (from this procedure). In this study, as a result of measuring the uptake counts of $^{99m}Tc$ using the LEHR collimator, the uptake counts were less measured in all contrast media than normal saline as a reference. In particular, the lowest uptake counts were measured when $Gadovist^{(R)}$, contrast media for MRI, was used. However, the result of measuring the uptake counts of $^{99m}Tc$ using the pin-hole collimator showed higher uptake counts in all contrast media, except for $Iopamidol^{(R)}$, than normal saline as a reference. The highest uptake counts were measured particularly when $Primovist^{(R)}$, contrast media for MRI, was used. In performing the gamma camera examination using contrast media and $^{99m}Tc$, it is considered significant to check the changes in the uptake counts to improve various diagnosis values.

한반도 천안-청양-논산지역 광화대내 금-은 열수광상의 안정동위원소 및 유체포유물 연구 : 청양지역 (Stable Isotope and Fluid Inclusion Studies of Gold-Silver-Bearing Hyarothermal-Vein Deposits, Cheonan-Cheongyang-Nonsan Mining District, Republic of Korea: Cheongyang Area)

  • 소칠섭;;지세정;최상훈
    • 자원환경지질
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    • 제21권2호
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    • pp.149-164
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    • 1988
  • 청양지역 광화대 금-은 광상들은 화강편마암내의 단층대를 충진한 수개조의 함 금-은 열수맥상 광체로 구성된다. 광화작용의 시기는 $127.1{\pm}2.8\;Ma$이고, 열수광화작용은 구조운동에 시기적으로 2회에 걸쳐 진행되었다. 공생광물의 유체포유물 및 안정동위원소 연구에 의하면, 초기 약 $340^{\circ}$의 고온에서 $180^{\circ}$에 이르는 제 I 광화시기에는 일렉트럼 (42.2-66.8mole % Au), 농홍은석, 함은사면동석, 휘은석, 유비철서, 방연석, 황동석 및 섬아연석 $X_{FeS}{\fallingdotseq}0.13$)등이, ${\delta}^{34}S_{{\sum}S}$=2-5%, $fs_2$ < $10^{-9.8}atm$., 1-8wt. % NaCl상당염농도를 갖는 유체로부터 비등현상과 함께 침전되었다. 광화작용시의 압력은 <200-700기압이고, 광화작용의 심도는 약 1.5km였다. 열수 광화유체내 물의 수소(-90~-130‰), 산소(-5.9~+0.1‰)동위원소 값은 광화유체의 기원이 천수임을 뜻하고, 광화유체의 비등현상과 냉각작용은 $340^{\circ}C$이하에서 유체내 금-은 복합체 ($Au\;(HS)^-_2$, $AgCl^-_2$)의 파괴를 초래하여 금-은 광물의 침전을 유도하였다.

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열이온화 질량분석기를 이용한 Gd 동위원소 측정에서 동중원소 영향 (The isobaric effect on the measurement of Gd isotopes by thermal ionization mass spectrometry)

  • 전영신;박종호;조기수;한선호;송규석
    • 분석과학
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    • 제22권5호
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    • pp.415-421
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    • 2009
  • 열 이온화 질량분석기를 이용한 가돌리늄 동위원소 비 측정에서 동중원소 영향에 대하여 실험했다. 특히 $^{155}Gd/^{158}Gd$ 측정값은 자연 동위원소 비 보다 높게 측정될 뿐만 아니라 시간에 따라 이 비가 감소하는 현상을 보였다. 이것은 Gd 시료 중 미량의 La 불순물이 산화상태($^{139}La^{16}O^+$, m/z=155)로 존재하여 $^{155}Gd$ 동위원소에 동중원소 영향을 미쳐 이의 측정값이 높게 나오는 현상으로 판단된다. 또한 Gd 보다 La이 용융점과 이온화 에너지가 낮기 때문에 초기에 $LaO^+$가 많이 생성되고 시간에 따라 소멸되므로 $^{155}Gd/^{158}Gd$ 값이 감소하는 것으로 생각된다. 레늄필라멘트 중 Gd 동위원소에 영향을 주는 불순물로 Ba ($BaO^+$), Ce ($CeO^+$), Sm ($SmO^+$), La ($LaO^+$) 그리고 $K_4{^+}$ (m/z=156) 클러스터 등이 있는 것으로 확인되었으나, 이러한 원소들은 필라멘트를 진공 가열시켜 줌으로 동중원소 영향을 없앨 수 있었다. 또한 La, Ce, Ba 등에 의한 동중원소 영향이 매우 크기 때문에 이런 시료는 Yb, Sm, Dy, Er, Lu 등의 방해원소가 없거나 극히 작다면 $Gd^+$ 금속이온을 직접 측정하는 것 보다 산화상태인 $GdO^+$ 이온으로 동위원소 비를 측정하고 산소 동위원소 비를 보정해 주는 방법을 사용함으로 동중원소 영향을 피할 수 있는 방법임을 알 수 있었다.

Recent Developments in Nuclear Forensic and Nuclear Safeguards Analysis Using Mass Spectrometry

  • Song, Kyuseok;Park, Jong-Ho;Lee, Chi-Gyu;Han, Sun-Ho
    • Mass Spectrometry Letters
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    • 제7권2호
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    • pp.31-40
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    • 2016
  • The analysis of nuclear materials and environmental samples is an important issue in nuclear safeguards and nuclear forensics. An analysis technique for safeguard samples has been developed for the detection of undeclared nuclear activities and verification of declared nuclear activities, while nuclear forensics has been developed to trace the origins and intended use of illicitly trafficked nuclear or radioactive materials. In these two analytical techniques, mass spectrometry has played an important role in determining the isotope ratio of various nuclides, contents of trace elements, and production dates. These two techniques typically use similar analytical instruments, but the analytical procedure and the interpretation of analytical results differ depending on the analytical purpose. The isotopic ratio of the samples is considered the most important result in an environmental sample analysis, while age dating and impurity analysis may also be important for nuclear forensics. In this review, important aspects of these techniques are compared and the role of mass spectrometry, along with recent progress in related technologies, are discussed.

MEASUREMENT OF $^{235}U$ ENRICHMENT USING THE SEMI-PEAK-RATIO TECHNIQUE WITH CdZnTe GAMMA-RAY DETECTOR

  • Ha, J.H.;Ko, W.I.;Lee, S.Y.;Song, D.Y.;Kim, H.D.;Yang, M.S.
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제26권3호
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    • pp.275-279
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    • 2001
  • In uranium enrichment plants and nuclear fuel fabrication facilities, exact measurement of fissile isotope enrichment of uranium is required for material accounting in international safeguards inspection as well as process quality control. The purpose of this study was to develop a simple measurement system which can portably be used at nuclear fuel fabrication plants especially dealing with low enriched uranium. For this purpose, a small size CZT (CdZnTe) detector was used, and the detector performance in low uranium gamma/X -rays energy range was investigated by use of various enriched uranium oxide samples. New enrichment measurement technique and analysis method for low enriched uranium oxide, so-called, 'semi-peak ratio technique' was developed. The newly developed method was considered as an alternative technique for the low enrichment and would be useful to account nuclear material in safeguarding activity at nuclear fuel fabrication facility.

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Observation of Bottom Water Renewal and Export Production in the Japan Basin, East Sea Using Tritium and Helium Isotopes

  • Hahm, Do-Shik;Kim, Kyung-Ryul
    • Ocean Science Journal
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    • 제43권1호
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    • pp.39-48
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    • 2008
  • Tritium ($^3H$ or T) has been produced mostly by atmospheric nuclear weapon tests, and entered the ocean in the form of water (HTO). As tritium exists as water itself, it has been regarded as an ideal tool to study the transport of water masses. In April 2001 we collected water samples in the western Japan Basin (WJB) for tritium and helium measurement. The timely sampling provided direct evidence of the bottom water formation, resulting in the drastic increase in tritium concentration from 0.3 TU in 2000 to 0.67 TU in 2001. Considering that the new bottom waters were found mostly in the WJB, it implies that maximum 1% of the whole bottom layer below 2600 m should be replaced with the surface water during the severely cold winter 2000 2001. $^3H-^3He$ age, showing the elapsed time since the water left from the surface, can be used to calculate oxygen utilization rate by dividing AOU by the age. Under the condition of 90% oxygen saturation in the surface water, the integration of OUR in the water column below 200 m yields net oxygen consumption of 12 mol $(O_2)m^{-2}yr^{-1}$, which corresponds to the export production of $99\;g\;C\;m^{-2}yr^{-1}$. This estimate is comparable to a previous estimate based on satellite data and implies that the ratio of export to primary production(f-ratio) is as high as 0.5 in the WJB.

Looking through the Mass-to-Charge Ratio: Past, Present and Future Perspectives

  • Shin, Seung Koo
    • Mass Spectrometry Letters
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    • 제12권4호
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    • pp.126-130
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    • 2021
  • The mass spectrometry (MS) provides the mass-to-charge ratios of atoms, molecules, stable/metastable complexes, and their fragments. I have taken a long journey with MS to address outstanding issues and problems by experiments and theory and gain insights into underlying principles in chemistry. By looking through the mass-to-charge ratio, I have studied thermochemical problems in silicon chemistry, the infrared multiphoton dissociation spectroscopy of organometallic intermediates, unimolecular dissociations of halotoluene radical cations, and the kinetics of association/dissociation of alkali halide triple ions with Lewis bases. Various MS platforms have been used to characterize non-covalent interactions between porphyrins and fullerenes and those between the group IIB ions and trioctylchalcogenides, and to examine the binding of the group IA, IIA and porphyrin ions to G-quadruplex DNA. Recently, I have focused on mass-balanced H/D isotope dipeptide tags for MS-based quantitative proteomics, a simple chemical modification method for MS-based lipase assay, and the kinetics and dynamics of energy-variable collision-induced dissociation of chemically modified peptides. Now, I see an important role of MS in global issues in the post-COVID era, as the society demands high standards for indoor air quality to contain the airborne-pathogen transmission as well as in-situ monitoring and tracking of carbon emissions to reduce global warming.