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환경토양에서 몰리브도인산 암모늄을 이용한 세슘 동위원소 평가방법

Cesium Radioisotope Measurement Method for Environmental Soil by Ammonium Molybdophosphate

청정기술 = Clean technology, v.22 no.2, 2016년, pp.122 - 131  

최영훈 (경상대학교 대학원 환경보전학과) ,  서양곤 (경상대학교 화학공학과)

초록
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세슘 동위원소, 134Cs와 137Cs는 대기 핵실험 및 원자력발전소의 배출물로부터 기인하는 인공방사성 핵종 연구에 매우 중요하다. 본 연구에서는 최소검출방사능(minimum detection activity, MDA)을 낮추기 위해 137Cs 및 화학적, 환경적 거동이 동일한 134Cs를 이용하여 환경측정실험실 절차서에 따른 일반적인 환경방사능 분석을 수행하였다. 원자력발전소 주변 고산지대 환경토양을 채취하였고, 세슘 동위원소를 화학적으로 추출·농축하기 위한 방법으로 세슘동위원소와 흡착특성이 높은 Ammonium Molybdophosphate (AMP) 공침법을 토양 전처리 과정에 도입하였다. 방사능 농도는 감마선 분광광도법을 이용하여 분석하였다. 감마 에너지 스펙트럼에서 40K 방사능 농도가 증가함에 따라 134Cs 및 137Cs의 MDA가 증가하였다. 따라서 토양으로부터 자연방사성 핵종이 제거된다면 세슘의 MDA가 줄어들 것이고, 환경토양에서 137Cs의 농도를 효과적으로 측정할 수 있다. 한국원자력안전기술원의 표준 토양 실험에서는 40K의 방사능 농도가 평균 84% 이상 제거되었고, 134Cs의 MDA는 2배 줄어들었다. 137Cs의 방사능 농도는 82% 이상 회수되었다. 한편 환경토양을 이용한 시료에서는 AMP 공침법이 직접법에 비해 40K는 최대 180배 제거되었고, 또한 134Cs의 MDA는 5배 감소하였다. 137Cs의 회수율은 54.54%에서 70.26%를 나타내었다. MDA와 회수율을 고려할 때 AMP 공침법은 매우 낮은 농도의 세슘분석에 효과적이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Caesium radioisotopes, 134Cs and 137Cs which come from the atmospheric nuclear tests and discharges from nuclear power plants, are very important to study artificial radioactivity. In this work, in order to lower the minimum detection activity (MDA) we investigated environmental radioactivity accord...

주제어

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문제 정의

  • 토양 중에 포함된 방사능 농도를 측정하기 위해서는 환경 중에 존재하는 수많은 자연방사성핵종과 인공방사성핵종을 반드시 구분되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 환경토양 중 의 134Cs 및 137Cs 감마 스펙트럼 측정에 있어서 원치 않는 자 연방사성핵종으로 인해 스펙트럼 상의 백그라운드 증가를 제 거하였다. 이에 따른 MDA 농도를 평가를 위해 표준용기 450 mL에 증류수와 KCl 시약을 질량별로 혼합하였으며 자연방 사성핵종 40K 농도를 변화시켜가며 MDA 변화를 측정하였다.
  • 토양 중에 포함된 방사능 농도를 측정하기 위해서는 환경 중에 존재하는 수많은 자연방사성핵종과 인공방사성핵종을 반드시 구분되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 환경토양 중 의 134Cs 및 137Cs 감마 스펙트럼 측정에 있어서 원치 않는 자 연방사성핵종으로 인해 스펙트럼 상의 백그라운드 증가를 제 거하였다. 이에 따른 MDA 농도를 평가를 위해 표준용기 450 mL에 증류수와 KCl 시약을 질량별로 혼합하였으며 자연방 사성핵종 40K 농도를 변화시켜가며 MDA 변화를 측정하였다.
  • 수행하고 있다. 본 연구에서는 AMP 공침 방법에 대한 현장 적용성 평가를 위해 두 종류의 표준토양 시료을 이용하여 실 험하여 직접법과 비교하였다. 그 결과 Table 4와 같이 40K의 방사능 농도가 84.
  • 수행하고 있다. 본 연구에서는 AMP 공침 방법에 대한 현장 적용성 평가를 위해 두 종류의 표준토양 시료을 이용하여 실 험하여 직접법과 비교하였다. 그 결과 Table 4와 같이 40K의 방사능 농도가 84.
  • 최근 원자력발전소의 상업가동과 각종 연구기관, 의료기관 및 산업체 등에서 방사성물질의 사용증가에 따라 자연환경의 방사성 오염 가능성이 증대되고 있다. 원자력이용시설 주변 에서의 환경방사선/능 조사 및 평가는 원자력이용시설로부터 의 방출물이 우리나라의 원자력관계법령에서 정한 규제치를 충분히 하회함을 확인함과 동시에 시설주변 환경에서의 방사 성물질의 축적경향을 파악하여 지역주민 및 일반국민의 건강 과 안전이 지켜지고 있는지 또한 청정 환경보존이 이루어지 고 있는지를 지속적으로 평가하는 데 그 목적이 있다. 이러한 목적을 위해서 원자력사업자는 시설주변 환경보전에 대한 일 차적인 책임을 지고 원자력이용시설 주변 환경방사선/능을 조사ㆍ평가하고 있으며, 한국원자력안전기술원에서는 정부 (원자력안전위원회) 규제차원에서 사업자와는 별도로 원자력 이용시설주변의 환경방사능을 확인감시ㆍ평가하고 있다[5].
  • 최근 원자력발전소의 상업가동과 각종 연구기관, 의료기관 및 산업체 등에서 방사성물질의 사용증가에 따라 자연환경의 방사성 오염 가능성이 증대되고 있다. 원자력이용시설 주변 에서의 환경방사선/능 조사 및 평가는 원자력이용시설로부터 의 방출물이 우리나라의 원자력관계법령에서 정한 규제치를 충분히 하회함을 확인함과 동시에 시설주변 환경에서의 방사 성물질의 축적경향을 파악하여 지역주민 및 일반국민의 건강 과 안전이 지켜지고 있는지 또한 청정 환경보존이 이루어지 고 있는지를 지속적으로 평가하는 데 그 목적이 있다. 이러한 목적을 위해서 원자력사업자는 시설주변 환경보전에 대한 일 차적인 책임을 지고 원자력이용시설 주변 환경방사선/능을 조사ㆍ평가하고 있으며, 한국원자력안전기술원에서는 정부 (원자력안전위원회) 규제차원에서 사업자와는 별도로 원자력 이용시설주변의 환경방사능을 확인감시ㆍ평가하고 있다[5].

가설 설정

  • 이를 감마선 분광분석 법이라 하며, 이라한 일련의 모든 과정은 컴퓨터에서 수행할 수 있도록 프로그램으로 상용화 되어있다. 본 연구에 사용된 검출기는 CANBERRA 사의 동축형 HPGe 검출기(Model GCTable 1. Specifications of the HPGe detector - Detector : HPGe (GC 4018) - Resolution : 1.8 keV at 1.33 MeV - Relative effect : 40% - Crystal diameter : 61 mm - Peak/Compton ratio : 62/1 3018)이다. Ge 결정은 직경 61 mm이고 길이 40 mm이며 60Co 의 1332.
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참고문헌 (20)

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