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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 徐景錫
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 과학기술연합대학원대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수11
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본 연구에서는 액체섬광계수기(Liquid Scintillation Counter, LSC)를 이용하여 환경 시료 중 천연방사성 핵종 226Ra과 인공방사성 핵종인 89,90Sr의 농도를 분석하기 위한 방법을 연구하였다.
Fusion을 통해 시료를 완전히 용융시키고 Ba(Ra)SO4 및 Ba(Ra)CO3 침전과정을 거쳐 226Ra을 분리하였다. 시료를 Rn 가스만을 포집하는 Maxilight cocktail(Hidex) 10 mL와 혼합하여 222Rn과 그의 자핵종인 218Po, 214Po의 농도를 분석하는 222Rn emanation법을 통해 226Ra농도를 구하였다. 최적의 PSA(Pulse Shape Analysis)준위는 80이며, 계측효율은 245.2 ± 4.5%이다. 분석법의 정확도 판단을 위해 표준인증물질 IAEA-312, IAEA-314, IAEA-315을 사용하였다. 226Ra 분석결과 인증값과의 상대편의 모두 20% 미만을 만족했다. 회수율은 47～96%이다. 원료물질의 주 구성 성분인 zircon계열의 CRM 388을 이용하여 본 분석법이 원료물질 중 226Ra을 분석하는데 유효한지 판단하였다. 77～96%의 회수율을 보였고, 20% 미만의 상대편의를 나타내었다.
액체시료 중 89,90Sr을 분리하기 위한 전처리 단계로는 SrCO3로 침전시켜 농축하며, 토양 시료는 8 M HNO3을 이용한 acid leaching을 통해 90Sr을 추출한다. Sr분리를 위해 Sr-resin을 이용한 추출크로마토그래피법을 사용하였다. 분리는 자동핵종분리장치(Modular Automated Radionuclide Separator, MARS)를 사용하였다. Sr-resin 최적화 실험을 통해 Sr-resin 1.5 mL(BV)을 사용할 때 시료 속 이온이 Sr 6 mg, Ca 200 mg 이하여야 Sr 회수율에 영향을 미치지 않음을 확인하였다. 정제된 시료는 최종적으로 LSC를 이용하여 89,90Sr의 농도를 분석하였다. 해수 중 90Sr분석했을 때, 회수율은 82～99%이고, 넣어준 90Sr농도 값에 대한 상대편의는 ?12.1～-5.8%이다. 액체폐기물 중 89Sr와 90Sr 분석 시 회수율은 91～96%이고, 상대 편의는 89Sr와 90Sr에 대해 각각 ?3.8～-1.2%, -6.4～0.9% 이다. 토양 중 Stable Sr은 1 시간동안 120 ℃에서 추출한 것 보다 4시간 180 ℃에서 약 2배 높게 추출되었다. 똑같은 추출 조건으로 SRM 4354(Lake Sediment, NIST)중 90Sr을 추출하여 LSC로 90Sr의 방사능 농도를 확인하였다. 120 ℃에서 1시간을 제외하고 모두 상대편의 20% 미만을 만족하였다.
Fusion을 통해 시료를 완전히 용융시키고 Ba(Ra)SO4 및 Ba(Ra)CO3 침전과정을 거쳐 226Ra을 분리하였다. 시료를 Rn 가스만을 포집하는 Maxilight cocktail(Hidex) 10 mL와 혼합하여 222Rn과 그의 자핵종인 218Po, 214Po의 농도를 분석하는 222Rn emanation법을 통해 226Ra농도를 구하였다. 최적의 PSA(Pulse Shape Analysis)준위는 80이며, 계측효율은 245.2 ± 4.5%이다. 분석법의 정확도 판단을 위해 표준인증물질 IAEA-312, IAEA-314, IAEA-315을 사용하였다. 226Ra 분석결과 인증값과의 상대편의 모두 20% 미만을 만족했다. 회수율은 47～96%이다. 원료물질의 주 구성 성분인 zircon계열의 CRM 388을 이용하여 본 분석법이 원료물질 중 226Ra을 분석하는데 유효한지 판단하였다. 77～96%의 회수율을 보였고, 20% 미만의 상대편의를 나타내었다.
액체시료 중 89,90Sr을 분리하기 위한 전처리 단계로는 SrCO3로 침전시켜 농축하며, 토양 시료는 8 M HNO3을 이용한 acid leaching을 통해 90Sr을 추출한다. Sr분리를 위해 Sr-resin을 이용한 추출크로마토그래피법을 사용하였다. 분리는 자동핵종분리장치(Modular Automated Radionuclide Separator, MARS)를 사용하였다. Sr-resin 최적화 실험을 통해 Sr-resin 1.5 mL(BV)을 사용할 때 시료 속 이온이 Sr 6 mg, Ca 200 mg 이하여야 Sr 회수율에 영향을 미치지 않음을 확인하였다. 정제된 시료는 최종적으로 LSC를 이용하여 89,90Sr의 농도를 분석하였다. 해수 중 90Sr분석했을 때, 회수율은 82～99%이고, 넣어준 90Sr농도 값에 대한 상대편의는 ?12.1～-5.8%이다. 액체폐기물 중 89Sr와 90Sr 분석 시 회수율은 91～96%이고, 상대 편의는 89Sr와 90Sr에 대해 각각 ?3.8～-1.2%, -6.4～0.9% 이다. 토양 중 Stable Sr은 1 시간동안 120 ℃에서 추출한 것 보다 4시간 180 ℃에서 약 2배 높게 추출되었다. 똑같은 추출 조건으로 SRM 4354(Lake Sediment, NIST)중 90Sr을 추출하여 LSC로 90Sr의 방사능 농도를 확인하였다. 120 ℃에서 1시간을 제외하고 모두 상대편의 20% 미만을 만족하였다.
목차
목 차1. 서 론 11.1. 천연방사성 핵종 11.2. 인공방사성 핵종 81.3. 액체섬광계수기 121.4. 연구의 내용 및 범위 152. 환경 시료 중 226Ra 분석 162.1. 시료 전처리 172.2. 226Ra 분리 및 정제 192.3. 시료 분석 방법 242.4. 환경 시료 중 226Ra 분석 결과 313. 환경 시료 중 89,90Sr 분석 343.1. 시료 전처리 343.2. 89,90Sr 분리 및 정제 473.3. 시료 분석 방법 603.4. 환경 중 89,90Sr 분석 결과 694. 결 론 775. 참고문헌 79
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