• 제목/요약/키워드: isotope ratio.

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동심 원통형 용기내에서의 플라즈마 회전 (Plasma Rotation in Plasma Centrifuge with an Annular Gap)

  • Hue Yeon Lee;Sang Hee Hong
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제14권2호
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    • pp.78-85
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    • 1982
  • 정상상태의 플라즈마의 이론적 해석을 통해서 플라즈마의 회전과 동위원소 분리기로서의 적합성을 분석하였다. 이 장치는 두개의 동심원통형 전극과 이들 사이의 원통형 공동으로 구성되었으며, 축 방향으로 외부자장이 걸려 있다. 두 전극사이에 생성되는 전류밀도는 전기방전의 형태로 동위원소 혼합물로부터 플라즈마를 생성하고, 자장과 교차되어 발생하는 Lorentz힘에 의해서 플라즈마를 회전시킨다. 자기 유체역학 방정식을 바탕으로 이 계를 설명하는 두개의 연립편미분방정식을 얻었고, 네 경계조건을 사용하여 Fourier-Bessel로 표현된 이차원적 전류밀도와 속도분포의 해를 얻었다. 실제로 가능한 조건하에서 플라즈마 회전속도는 $10^4$m/sec 정도에 달하고, Hartmann수가 커짐에 따라 플라즈마회전 속도도 커진다. 이 같은 고속의 회전속도를 감안해 볼때 플라즈마 원심분리기는 기계적으로 회전되는 가스원심분리기보다 훨씬 높은 효율을 가지게 될 것이다.

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청송 달기탄산약수의 수리지화학과 탄산 및 영족기체 기원 (Hydrogeochemistry and Origin of $CO_2$ and Noble Gases in the Dalki Carbonate Waters of the Chungsong Area)

  • 정찬호;김규한
    • 지질공학
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    • 제22권1호
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    • pp.123-134
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    • 2012
  • 본 연구에서는 경북 청송지역 달기탄산약수를 대상으로 수리화학적 특성을 밝히고, ${\delta}^{13}C_{DIC}$ 분석과 영족기체 동위원소 ($^3He/^4He$, $^{20}Ne/^{22}Ne$)의 존재비를 분석하여 영족기체와 연계한 탄산가스의 기원을 밝히고자 하였다. 달기 탄산약수의 수리화학적 특성은 pH 5.93~6.33 범위로 약산성의 특성을 보이고, 전기전도도 값은 1,950~$3,030{\mu}S/cm$ 범위로 높은 값을 보인다. 탄산약수의 수리화학적 유형은 Ca(Mg)-$HCO_3$ 형에 속하며, Na의 함량도 매우 높은 값을 보인다. 모든 약수는 Fe, Mn의 함량이 음용수 수질기준치를 초과하고, 일부에서는 As의 함량이 높은 값을 보인다. 탄산약수의 주요 이온성분 함량은 1999년에 보고된 함량보다 전반적으로 약간 높은 값을 보인다. 달기 탄산약수의 ${\delta}^{13}C_{DIC}$값은 -6.70~-4.47‰범위를 보여 $CO_2$의 기원은 맨틀과 마그마와 같은 지하 심부기원임을 지시한다. 달기탄산약수는 $^3He/^4He$비가 $7.67{\times}10^{-6}{\sim}8.38{\times}10^{-6}$ 범위로 높은 값을 보이고, $^4He/^{20}Ne$비는 21.32~725.7 범위를 보여, 대기-맨틀-지각 기원의 3성분계상에서 헬륨가스의 기원이 맨틀과 같은 심부기원(혹은 화산성기원)의 영역에 도시된다. 이와 같은 연구결과는 과거 달기약수내 $CO_2$가 무기기원이라는 해석과는 달리 보다 분명한 심부기원의 $CO_2$공급원을 제시하는데 의미가 있다.

동해 ODP Leg 127 Site 794A에서 채취한 제4기 퇴적물의 유기지화학적 특성 연구 (The Characteristics of Organic Matter in the Quaternary Sediments from ODP Leg 127 Site 794A, East Sea)

  • 이상일;이영주;김지훈;오재호;윤혜수
    • 자원환경지질
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    • 제38권6호
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    • pp.707-716
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    • 2005
  • ODP Leg 127 Site 794A에서 채취한 제4기 퇴적물의 유기지화학적 특성을 규명하고 고해양학적 의의를 이해하기 위하여 Rock-Eval 열분석, 원소 분석 및 유기물의 탄소동위원소 분석 등의 유기지화학적 분석을 실시하였다. 총유기탄소 함량, 총유기탄소에 대한 총질소 함량비, 총유기탄소에 대한 총황 함량비, 수소지수와 산소지수의 관계 및 유기물의 탄소동위원소 비를 기초로 유기물 특성 및 퇴적 당시의 고해양환경 해석을 시도하였다. 유기지화학적 분석결과 암색층은 상당량의 육상기원 유기물을 함유하고 빈산소/무산소환경에서 퇴적된 것으로 나타났다. 반면 담식층은 해양기원 유기물이 우세하게 포함되어 있으며 산소환경에서 퇴적된 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 해수면이 상승했던 간빙기동안 주변 대륙으로부터 다량의 육상기원 유기물의 유입으로 동해 표층생산성이 높아짐으로써 암색층이 퇴적된 것으로 해석된다. 반면에 해수면이 하강했던 빙기동안에는 육상기원 유기물 유입이 급감하였으며, 주로 해양의 일차생산과 중국사막지역으로부터 유입된 Kosa에 의한 퇴적물 희석작용에 의해 담색층이 퇴적된 것으로 해석된다.

위스키의 종류와 숙성기간에 따른 페놀성 화합물, 탄소동위원소비 및 당 성분 분석 (An Analysis of Phenolic Compounds, Carbon Isotopes, and Sugar Components of Whiskys Based on the Period of Maturation)

  • 조은아;이영상
    • 한국식품영양학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.57-63
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    • 2012
  • This paper analyzes phenolic compounds, carbon isotopes, and sugar components of whiskys based on the maturation period. For this, the paper considers a total of 40 whiskys(mainly imports) distributed in Korea. It is important to analyze the presence phenolic compounds(e.g., furfural, syringaldehyde, vanillin, syringic acid, and vanillic acid) because these are found only in whiskys ripened in oak. The results indicate that the total content of phenolic compounds increased with the increase in the storage period regardless of the type of whisky. In terms of vanillin/syringaldehyde(V/S), Scotch whiskys had 0.4~0.5; American whiskies, 0.30~0.34; and Canadian whiskies, 0.31~0.33. In terms of Scotch whiskys, Macallan had 0.25~0.34, making it unique among Scotch whiskys. In terms of the ratio of carbon isotopes, there were clear differences between malt Scotch whiskys, blended Scotch grain whiskys, American whiskys, and Canadian whiskys: -23.4~ -24.3, -16.8~-21.0, -11.0~-11.5 and -9.5~13.9, respectively. In addition, malt Scotch whiskys contained 40~230 $mg/{\ell}$ of fructose; blended Scotch whiskys, 20~120 $mg/{\ell}$; American whiskys, 50~70 $mg/{\ell}$; and Canadian whiskys, 20~100 $mg/{\ell}$, demonstrating that the fructose content of single-malt whiskys was twice the average fructose content. On the other hand, malt Scotch whiskys contained 30~170 $mg/{\ell}$ of glucose; blended Scotch whiskys, 20~120 $mg/{\ell}$; American whiskys, 20~30 $mg/{\ell}$; and Canadian whiskys, 10~110 $mg/{\ell}$, demonstrating that the glucose content of single-malt whiskys exceeded the average glucose content. This study's results can be used as a database of classification for whiskys based on the fermentation of raw ingredients and the period of maturation for distinguishing between different types of whiskys. In addition, the results can facilitate the verification of genuine whiskys by allowing for the identification of different types of whiskys based on the period of maturation.

신두리 갯벌 퇴적 유기물의 기원과 특성 (The Origin and Characteristics of Sedimentary Organic Matter on Sindu-ri Tidal Flat, Korea)

  • 신우석
    • 한국습지학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.59-65
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 신두리 갯벌 퇴적물의 유기물 기원을 추정하는 것이다. 이를 위해 갯벌의 3지점(Stn. A, B, C)에서 입도, 유기물 함량, C/N비 및 탄소와 질소 안정동위원소를 측정하였다. 그 결과, 퇴적물의 공간적 변화에서 유기물은 퇴적물 미립자 함량과 양의 상관관계가 있음을 보여주었다. 모래 갯벌인 지점 A에서는 해양 미립자 유기물(해양 POM)과 어류 양식장 미립자 유기물(어류 양식장 POM)에서 비롯된 유기물의 퇴적 특성을 보였고, 펄 갯벌인 지점 C에서는 육상식물(TP)과 저서미세조류(BMA)의 유기물 퇴적 특성을 보였다. 한편 혼합갯벌인 지점 B에서는 지점 A와 지점 C 중간적인 해양 POM과 저서미세조류의 영향을 받고 있었다. 또한 퇴적물 내 유기물의 양과 기원은 공간적 변화에 의존하며 그 요인은 조사지점간의 차이가 있음을 알 수 있었다. 특히, 지점 C의 퇴적물은 육상유기물과 펄 미립자(< 63 ㎛)로 높은 TOC 농도를 보였다. 이러한 사실은 미립자 함량과 유기물질이 지점 C의 퇴적환경 조건에 영향을 미치는 것으로 사료된다.

국내 비철금속 제련시설에서의 납 동위원소 배출특성 연구 (Characterization of lead isotope emission profiles in non-ferrous smelters in South Korea)

  • 박진주;김기준;박진수;유석민;박광수;석광설;신형선;송금주;김영희
    • 분석과학
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    • 제26권5호
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    • pp.333-339
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    • 2013
  • 납 동위원소 분석은 국지적 및 지구적 납 오염 특성 해석을 위한 유용한 기법으로 널리 활용되어왔다. 본 연구는 국내 환경 중 납 오염원을 추적하기 위해 주요 배출원별 납 동위원소 인벤토리 구축사업의 일환으로 수행되었다. 특히 비철금속 제련시설은 가장 중요한 인위적 납 오염원으로 알려져 있으며, 본 연구에서는 국내에서 가동 중인 아연 (2 개 시설), 납 및 구리 제련시설에서의 납 동위원소의 유입 및 배출특성을 조사하였다. 각 제련시설에서 사용 중인 정광, 슬러지 및 폐수, 배출가스, 부산물로 생산되는 황산 및 제련된 금속제품 중의 납 농도와 납 동위원소 조성을 조사하였다. 아연 제련시설에서의 아연광석의 납 동위원소 분포는 1.179~1.198의 높은 $^{206}Pb/^{207}Pb$ 값을, 아연 제련시설에서 배출되는 배출가스, 제품, 폐기물 등은 1.105~1.147의 낮은 $^{206}Pb/^{207}Pb$ 값을 나타냈다. 국내 수입되는 아연광석은 주로 호주 및 페루 등이 주요 산지로서, 아연 제련시설에서 배출되는 물질들의 납 동위원소 분포는 중남미산 광석 및 호주산 광석의 납 동위원소 비율이 혼합된 것으로 추정되었다. 납 제련시설에서 배출되는 납 동위원소 패턴은 호주산 광석 및 중남미산 광석의 혼합 형태를 보이며, 구리 제련시설은 중남미 지역의 광석패턴을 따르는 것으로 추정되었다.

익산 미륵사지 출토 동종의 금속학적 연구 (Metallurgical study of bronze bells excavated from the Miruksa (temple) site in Iksan)

  • 조남철;허일권;강형태
    • 보존과학연구
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    • 통권27호
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    • pp.5-22
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    • 2006
  • Mireuksa is a temple that was established in the Baekjea Period and continued around to the 16thcentury. The sites of the temple throughout diverse periods such as the United Shilla Period, KoryuPeriod, and Chosun Period including the one of the early temple in the late Baekjea Period were discovered. In those temple sites, there were lots of diverse artifacts discovered including artifacts in the Bronze Age. In this study, the compositions of four bronze bells excavated from Mireuksa site in Iksan were analyzed and the manufacturing technique of bronze bells was studied through the observation of microstructure. Also, the analytical cases of ancient bronze bells were collected and compared. Furthermore, the provenance study of the bronze bells site was attempted with the Pbisotope ratio. The results aim to offer crucial keys for discovering the aspect of society as well as information about the origin, development, and the route of propagation of ancient technologies. Bronze bell No. 1 showed an unexpected composition as Cu was found 98.5% in it. There were shown twins which were created by annealing and an even phase in the fine grains. It was also shown that bronze bell No. 2 and 4 had a high content of Pb although they showed a similar composition with general bronze bells in terms of Sn content. As shown in the analysis characteristics table of Korean bronze bell of this study, the ancient bronze bell used Pb of which content was limited to 2.12% in general, however, the results showed 15.5% and 13.2% respectively, which is an excessive amount. Asa result of analyzing inclusion in the microstructure of bronze bell No. 2, it was found that sulfide group mineral was used since there appeared S(14.55%). Also, it was proven that $CuFeS_2$ or$Cu_5FeS_4$ was used as a raw material because there was a small amount of Fe. As a result of analyzing inclusion of bronze bell No. 4, the bronze bell sample contained S(13.43%) and it is thought that sulfide group mineral was used, however, it had no Fe. Therefore, it is not connected to $CuFeS_2$ which is the main mineral of Korea. In addition, a strain line was shown with processing in bronze bell No. 2 and 4. As a result of provenance study of bronze bell No. 2 and 4 using the Pb isotope ratio, they or their raw materials are estimated to come from the southern China. Bronze bell No. 3 showed only Cu and Sn, and it is featured with a relatively low amount of Sn(6.63%). The microstructure has only phase, andintergranular corrosion was highly in progress.

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한반도(韓半島) 무주(茂朱)-영암(靈岩)지역 백악기(白堊紀) 천열수(淺熱水) 금(金)-은(銀) 광화작용(鑛化作用) 연구(설천(雪川)지역 광화대(鑛化帶)) (Cretaceous Epithermal Au-Ag Mineralization in the Muju-Yeongam District (Sulcheon Mineralized Area), Republic of Korea)

  • 소칠섭;윤성택;최상훈;김세현;김문영
    • 자원환경지질
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    • 제25권2호
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    • pp.115-131
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    • 1992
  • 설천(雪川)지역 광화대내 월성(月城) 및 삼창(三倉)광산의 천열수성(淺熱水性) 금(金)-은(銀) 맥상(脈狀) 광화작용은 선캠브리아기 편마암류(片麻岩類)와 백악기(白堊紀)(102 Ma) 반상(班狀) 화강암 내에 발달하는 단층열극을 충진 배태한다. 광화작용은 구조적으로 크게 2회에 걸쳐 진행되었으며, 그 시기는 후기 백악기(白堊紀)(90.5 Ma)이다. 유체포유물(流體包有物) 및 광물학적 연구에 의하면, 광화 I기 중 석영-황화광물-에렉트럼-휘은석의 침전은 약 400~700 m의 천심(淺深)에서 0.2~6.6 wt. % NaCl 상당염농도(相當鹽濃度)의 유체로부터 초기 약 $340^{\circ}C$로부터 후기 약 $140^{\circ}C$에 이르는 비교적 넓은 온도 범위에서 진행되었다. 유체(流體)-유체(流體) 혼합에 대한 통계학적 모델 평가에 의하면, 심부원(深部源) 열수 유체와 천부(淺部) 순환 천수(天水) 사이의 혼합비는 광화작용의 진행과 더불어 점차 감소하였음을 지시한다. 금-은 광물의 침전은 순환 천수의 혼입에 따른 광화유체의 냉각 작용에 기인, $230{\pm}40^{\circ}C$의 좁은 온도 범위에서 진행되었다. 산소 및 수소 안정동위원소(安定同位元素) 분석연구에 의하면, 광화 유체는 일차적으로 순환 천수로부터 기원하였고, 그 동위원소 조성은 동위원소적으로 진화하지 않은 순환천수의 값에 매우 근접하였음을 나타낸다.

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몬테카를로 시뮬레이션을 통한 중하전입자의 콘크리트 방사화 비교평가 (Comparative Evaluation of Radioactive Isotope in Concrete by Heavy Ion Particle using Monte Carlo Simulation)

  • 배상일;조용인;김정훈
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제44권4호
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    • pp.359-365
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    • 2021
  • A heavy particle accelerator is a device that accelerates particles using high energy and is used in various fields such as medical and industrial fields as well as research. However, secondary neutrons and particle fragments are generated by the high-energy particle beam, and among them, the neutrons do not have an electric charge and directly interact with the nucleus to cause radiation of the material. Quantitative evaluation of the radioactive material produced in this way is necessary, but there are many difficulties in actual measurement during or after operation. Therefore, this study compared and evaluated the generated radioactive material in the concrete shield for protons and carbon ions of specific energy by using the simulation code FLUKA. For the evaluation of each energy of proton beam and carbon ion, the reliability of the source term was secured within 2% of the relative error with the data of the NASA Space Radiation Laboratory(NSRL), which is an internationally standardized data. In the evaluation, carbon ions exhibited higher neutron flux than protons. Afterwards, in the evaluation of radioactive materials under actual operating conditions for disposal, a large amount of short-lived beta-decay nuclides occurred immediately after the operation was terminated, and in the case of protons with a high beam speed, more radioactive products were generated than carbon ions. At this time, radionuclides of 44Sc, 3H and 22Na were observed at a high rate. In addition, as the cooling time elapsed, the ratio of long-lived nuclides increased. For nonparticulate radionuclides, 3H, 22Na, and for particulate radionuclides, 44Ti, 55Fe, 60Co, 152Eu, and 154Eu nuclides showed a high ratio. In this study, it is judged that it is possible to use the particle accelerator as basic data for facility maintenance, repair and dismantling through the prediction of radioactive materials in concrete according to the cooling time after operation and termination of operation.

18F-FDG와 99mTcO4-를 이용한 당일 검사 시 상호 영향에 대한 Phantom 연구 (Phantom Study of the Mutual Influences Between 18F-FDG and 99mTcO4- on the Same Day)

  • 함준철;박민수;반영각;임한상;김재삼
    • 핵의학기술
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    • 제18권2호
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    • pp.68-72
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    • 2014
  • 핵의학 검사는 반감기로 인한 동위원소의 잔류로 당일에 두 가지 검사를 시행하는데 어려움이 있다. 본 연구는 $^{18}F$-FDG와 $^{99m}TcO_4{^-}$의 상호 영향을 연구함으로써 당일 검사를 진행할 경우 고려될 사항에 대해 알아보고자 한다. NEMA-1994 Phantom을 이용하여 세 번의 실험을 진행했다. 첫 실험은 $^{99m}TcO_4{^-}$을 HOT과 BKG 비 4:1로 만들어 GE사의 INFINIA 장비로 SPECT를 시행하였고, BKG 영역에 $^{18}F$-FDG 37 MBq을 주입 후 동일 조건으로 60분에 1회씩 13회 Scan 했다. 두 번째는 $^{18}F$-FDG를 HOT과 BKG 비 4:1 로 만들어 GE사의 PET/CT Discovery 600 에서 Scan 하였고, BKG 영역에 $^{99m}TcO_4{^-}$을 148 MBq 주입 후 동일 조건으로 60분에 1회씩 6회 Scan 했다. 마지막 실험은 $^{18}F$-FDG를 HOT과 BKG 비 4 : 1로 만들고 1 Bed Scan 후 $^{99m}TcO_4{^-}$을 148 MBq 및 296 MBq씩 증가 시키며 같은 조건으로 1 Bed Scan했다. HOT과 BKG 영역의 비, CNR 혹은 SNR 그리고 총 획득 계수를 측정 후 비교 했다. $^{18}F$-FDG는 SPECT 시행 시 비율 및 CNR에 유의한 차이를 보였다(p>0.05). $^{99m}TcO_4{^-}$는 PET/CT 시행 시 비율 및 SNR이 유의한 차이를 보이지 않았다(p<0.05). $^{99m}TcO_4{^-}$이 PET/CT 검사의 Total Counts를 감소시킨다는 결과를 획득했다. PET/CT 검사를 한 경우 12시간 까지도 $^{99m}TcO_4{^-}$을 이용한 검사에 영향을 미칠 수 있으며, $^{99m}TcO_4{^-}$를 먼저 시행한 경우에는 PET/CT 검사에 SUV 및 SNR에 영향은 없지만 검출 효율을 감소시켰다. 당일 검사 시에는 $^{99m}TcO_4{^-}$을 이용한 검사를 먼저 진행하고 PET/CT의 검사 시간을 늘려 검출 효율을 보완하는 방법을 권장하고자 한다.

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