• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권11호
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• pp.4022-4029
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• 2022

We investigated the possibility of using graphene for control of hydrogen isotopes by exploring adsorption, reflection, and penetration of hydrogen isotopes on graphene using molecular dynamics. Reflection is the dominant interaction when hydrogen isotopes have low incident energy. Adsorption rates increase with increasing incident energy until 5 eV is reached. After 5 eV, adsorption rates decrease as incident energy increases. At incident energies greater than 5 eV, adsorption rates increase with the number of graphene layers. At low incident energies (<1 eV), no isotopic effects on interactions are observed since the predominant interaction is derived from the force of π electrons. Between 1 eV and 50 eV, heavier isotopes exhibit higher adsorption rates and lower reflection rates than lighter isotopes, due to the greater momentum of heavier isotopes. Adsorption rates are consistently higher when the incident angle of the impacting atoms is smaller between 0.5 eV and 5 eV. At higher energies (>5 eV), larger incident angles lead to higher reflection and lower penetration rates. At high incident energies (>5 eV), crumpled graphene has higher adsorption and lower penetration rates than wrinkled or unwrinkled graphene. The results obtained in this research study will be used to develop novel nanomaterials that can be employed for tritium control.

• 대한약리학회지
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• 제29권2호
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• pp.175-182
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• 1993

흰쥐 해마 (hippocampus)에서 acetylcholine(ACh) 유리에 미치는 adenosine 및 이에 미치는 magnesium의 역할에 관한 지견을 얻고자하여 $[^3H]-choline$으로 평형시킨 해마 slice를 사용하여 $[^3H]-ACh$ 유리에 미치는 여러가지 약물들의 영향을 관찰하였다. Adenosine $^*0.3{\sim}100{\mu}M$)은 전기자극 (3 Hz, $5\;Vcm^{-1}$, 2 ms, rectangular pulses)에 의한 $[^3H]-ACh$ 유리를 용량 의존적으로 감소시켰다. $A_1-adenosine$ 수용체 차단제인 8-cyclopentyl-1, 3-dipropylxanthine $(DPCPX,\;1-10\;{\mu}M)$은 용량 의존적으로 $[^3H]-ACh$ 유리를 증가시켰으며, adenosine과 $2{\mu}M$ DPCPX 동시 투여시 adenosine의 효과가 억제됨을 볼 수 있었다. $A_2$-수용체 흥분제인 5-(N-cyclopropyl)-carboxamidoadenosine $(CPCA,\;0.3{\sim}30\;{\mu}M)$은 자극에 의한 $[^3H]-ACh$ 유리를 용량 의존적으로 감소시켰으며, 이 역시 $2\;{\mu}M$ DPCPX 동시 투여시 그 효과가 차단됨을 관찰할 수 있었다. 그러나 또다른 $A_2$-흥분약인 CGS 21680C는 $[^3H]-ACh$ 유리에 별다른 영향을 미치지 못하였다. 한편 관류액내의 magnesium 농도를 변화시켰을때 magnesium 그 자체로는 $[^3H]-ACh$ 유리에 별다른 변화가 없었으며, magnesium을 4 mM로 증가시켰을때 adenosine의 효과가 크게 강화되어 용량 반응 곡선이 좌측으로 이동됨을 볼 수 있었다. 이상의 실험 결과로 adenosine은 흰쥐 해마의 choline 작동성 신경에 presynaptic $A_1-adenosine$ heteroreceptor를 통하여 ACh 유리 감소를 일으키며, 이러한 adenosine 작용은 magnesium이온에 의존적임을 알 수 있었다.

• 분석과학
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• 제17권5호
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• pp.381-387
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• 2004

가압 경수로 사용후핵연료의 화학특성을 규명하기 위하여 극미량 함유되어 있는 삼중수소 ($^3H$)의 정량기술을 확립하였다. 분석과정에서 발생하는 방사성 폐액의 양을 줄이고 분석자의 방사선 피폭을 줄이기 위하여 하나의 시료로부터 $^{14}C$과 $^3H$를 순차적으로 회수할 수 있도록 분리조건을 최적화하였다. 사용후핵연료를 질산으로 용해하는 과정에서 $^{14}CO_2$와 함께 휘발하는 $^{129}I_2$는 $AgNO_3$가 침윤되어 있는 흡착제로 제거하였다. $^{14}CO_2$는 1.5 M NaOH에 포집시키고 $^3H_2O$는 증류시켜 회수하였다. $^3H$의 평균 회수율은 97.9%, 상대표준편차는 0.9% (n = 3) 이었으며, 37,000 MWd/MtU 연소도의 사용후핵연료를 대상으로 $^3H$를 분석하고 표준물첨가법으로 분석신뢰도를 평가하였다.

• 물과 미래
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• 제16권4호
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• pp.245-252
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• 1983

근년에 이르러 국내 지표수의 오염 현상은 사회적으로 매우 심각한 문제를 야기시키고 있어 수자원의 보호문제가 매우 중요한 시점에 이르렀다. 한강유역내에 발달 분포된 천층의 충적 퇴적층과 결정질암내에 저유된 지하수에 대해 동위원소를 이용한 환경 조사를 시행하였으며 결과를 분석한 바 다음과 같은 가정을 확인하였다. 1) 천층지하수의 함양원은 서울 도심지역은 하천수였고, 교외 외각의 농촌 지역은 강우의 직접 지하 침투에 의해 일어나고 있으며, 2) 충적 퇴적층으로 피복된 결정질 암은 상부충적퇴적층내에 저유된 천층 지하수가 충진원의 역할을 한다. 한강하류부의 해안 가까운 곳에 분포된 일부 충적층과 그 하부의 결정질암내에 저유된 지하수는 $H^3$의 함량이 매우 낮은치를 나타내는데 이는 핵실험이전의 기상수가 상당히 먼곳에서 충진되었기 때문으로 시료된다. 안정동위원소 조사에 의하면 한강상류에 분포된 석회암 대수층의 함양지역은 하류부의 충적층과는 달리 비교적 고지대였으며 석회암 대수층내에서 지하수의 체제 시간은 수개월 정도였다. 지하수의 포함된 극소량의 Pb, Mn, Zn 량과 충진메카니즘을 대비하려고 시도하였으나 명확한 관계가 나타나지 않았다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제45권3호
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• pp.142-146
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• 2020

Background: Tritium (³H) analysis in groundwater was difficult because of its low activity. Therefore, the electrolytic enrichment method was used. To improve the detection limit and for performing simple analysis, a high-volume counting vial with the available liquid scintillation counter (LSC) was investigated. Further, it was compared with a conventional 20-mL counting vial. Materials and Methods: The LSC with the electrolytic enrichment method was used ³H analysis in groundwater. A high-volume 145-mL counting vial was compared with a conventional 20-mL counting vial to determine the counting characteristics of different LSCs. Results and Discussion: When a Quantulus LSC was used, the counting window between channels 35 and 250 was used. The background count was approximately 1.86 cpm, and the counting efficiency increased from 8% to 40% depending on the mixing ratio of the volume of sample and cocktail solution. For LSC-LB7, the optimum counting window was between 1 and 4.9 keV, which was selected by the factory (Hitachi Aloka Medical Ltd., Japan) by considering quenching using a standard external gamma source. The background count of LSC-LB7 was approximately 3.60 ± 0.29 cpm when the 145-mL vial was used and 2.22 ± 0.17 cpm when the 20-mL vial was used. The minimum detectable activity (MDA) of the 20-mL vial was greater for LSC-LB7 than for Quantulus. The MDA with the 145-mL vial was improved to 0.3 Bq/L when compared with the value of 1.6 Bq/L for the 20-mL vial. Conclusion: The counting efficiency when using the 145-mL vial was 27%, whereas it was 18% when using the 20-mL vial. This difference can be attributed to the vial volume. The figure of merit (FOM) of the 145-mL vial was four times greater than that of the 20-mL vial because the volume of the former vial is approximately seven times greater than that of the latter. Further, the MDA for ³H decreased from 1.6 to 0.3 Bq/L. The counting efficiency and FOM of LSC-LB7 was slightly less than those of Quantulus when the 20-mL vial was used. The background counting rate of the Quantulus was lower than that of the LSC-LB7.

• 방사성폐기물학회지
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• 제6권4호
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• pp.297-306
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• 2008

본 연구는 방사성 폐기물 처분장의 지하수 화학 조건을 조절하는 수리지구화학 특성을 규명할 목적으로 수행되었다. 이를 위해 처분장 주변의 관측공 중 12개의 관측공이 선정되었으며, 이들 시료를 심도별로 총 46 지점에서 채취하였다. 또한 지표수 3점과 해수 1점의 시료도 채취하였다. 채취된 시료는 양/음이온 분석이 수행되었으며, 물과 용질의 기원을 규명할 추적자로서 산소-수소, 삼중수소, 탄소, 황 동위원소도 분석되었다. 산소-수소 동위원소 분석 결과 지표수와 지하수는 모두 강우 기원임을 보여주었으며, 삼중수소 농도는 깊이가 깊어짐에 따라 감소하고는 있으나 높은 삼중수소 농도는 최근에 충진된 물임을 나타내고 있었다. 양/음이온 분석 결과를 통한 수질 유형 분석에서는 연구 지역 지하수는 Ca-Na-$HCO_3$ 유형과 Na-Cl-$SO_4$ 유형이 대표적이었으며, 상관 분석 결과 이들 이온은 해염, 물-암석 반응의 영향을 받은 것으로 판단된다. 특히 연구 지역에서 Na 비율이 높은 이유는 양이온 교환 반응에 의해 이루어지고 있음을 보여 주었다. 연구 지역의 산화-환원 조건의 경우에는 심도가 깊어짐에 따라 낮은 DO와 Eh 값을 나타내어 환원 환경이 형성되었음을 나타내며, 높은 Fe와 Mn의 농도는 Fe와 Mn 산화물의 환원 반응이 산화-환원 조건을 조절하고 있음을 보여주었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권11호
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• pp.4274-4281
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• 2023

Blanket is of vital importance for engineering application of the fusion reactor. Nuclear heat deposition in materials is the main heat source in blanket structure. In this paper, the three-dimensional method for thermal-hydraulics/neutronics coupling analysis is developed and applied for the full-scale module of the helium-cooled ceramic breeder tritium breeding blanket (HCCB TBB) designed for China Fusion Engineering Test Reactor (CFETR). The explicit coupling scheme is used to support data transfer for coupling analysis based on cell-to-cell mapping method. The coupling algorithm is realized by the user-defined function compiled in Fluent. The three-dimensional model is established, and then the coupling analysis is performed using the paralleled Coupling Analysis of Thermal-hydraulics and Neutronics Interface Code (CATNIC). The results reveal the relatively small influence of the coupling analysis compared to the traditional method using the radial fitting function of internal heat source. However, the coupling analysis method is quite important considering the nonuniform distribution of the neutron wall loading (NWL) along the poloidal direction. Finally, the structure optimization of the blanket is carried out using the coupling method to satisfy the thermal requirement of all materials. The nonlinear effect between thermal-hydraulics and neutronics is found during the blanket structure optimization, and the tritium production performance is slightly reduced after optimization. Such an adverse effect should be thoroughly evaluated in the future work.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.414.2-414.2
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• 2016

The optimal configuration of a transmutation reactor based on a low aspect ratio tokamak is determined using coupled analysis of tokamak systems and neutron transport. The inboard radial build of the reactor components is obtained from plasma physics and engineering constraints, while outboard radial builds are mainly determined by constraints on a neutron multiplication, a tritium-breeding ratio, and a power density. It is shown that a breeding blanket model has an impact on the radial build of a transmutation blanket. A burn cycle has to be determined to limit a fast neutron fluence of a plasma facing material below a radiation damage limit.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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• pp.239-240
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• 2004

작년 2월에 착공식을 가진 월성의 WTRF (Wolsung Tritium Removal Facility)에서 2005년 후반기부터 매년 $2.6{\times}10^{16}$ Bq(7 MCi) 이상의 삼중수소가 생산될 예정이므로 이제 우리나라에서도 삼중수소를 활용하는 연구를 본격적으로 할 수 있게 되었다. 현재 우리나라는 삼중수소를 전량, 수입하여 37 MBq (1 mCi) 혹은 $3.7{\times}10^{10}$ Bq (1 Ci)미만의 매우 적은 양으로 생물, 생화학, 농학 및 의약품 합성연구 등의 연구에 이용하오 있는 정도이고, 삼중수소의 활용에 관한 국내의 연구는 거의 전무한 상태이다.(중략)

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2000년도 정기총회 및 봄 학술발표회
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• pp.55-57
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• 2000

제주도 동부지역 지하수 염수화 원인을 규명하고자 주요이온성분분석과 환경동위원소 ${^3}H$함량분석을 하였다. 제주도 동부지역 지하수에 대한 각 주요이온과 염소이온과의 상관관계를 보면 지하수의 조성성분비율이 이 지역 연안해수의 것과 유사한 경향을 나타내고 있어 이들 지하수가 해수에 의해 염수화되고 있는 것으로 사료된다. 또한 ${^3}H$함량이 연안과의 거리가 먼 관정일수록 높게 나타났고, 가까운 관정은 해수침입의 영향을 받아 다른 관정보다 ${^3}H$함량이 낮고, 염소이온농도는 높게 나타난 것으로 보아 이 지역 지하수 염수화는 자연 염지하수나 암염등의 용해의 영향인 것으로 사료된다.