초록 ▼

1. 연구개발목표 및 내용:
본 연구는 의료용 방사성동위원소(RI: Radiolsotope)인 F-18과 Tl-203 생산표적으로 사용되는 안정동위원소인 O-18과 Tl-203의 생산기술을 개발하여 국내 동위원소 공급체계를 구축하는데 궁극적인 목적이 있으며 이를 위하여 산소동위원소의 성분비를 측정하기 위한 레이저 흡수분광 분석시스템구성 및 측정정밀도를 향상하고, Tl-203 생산시스템 개념설계를 하고, O-18 및 Tl-203 생산기술 분석 및 평가 O-18 및 Tl-203 국내외 수요조사 및 생산타당성 분석 외국 경쟁기술에

1. 연구개발목표 및 내용:
본 연구는 의료용 방사성동위원소(RI: Radiolsotope)인 F-18과 Tl-203 생산표적으로 사용되는 안정동위원소인 O-18과 Tl-203의 생산기술을 개발하여 국내 동위원소 공급체계를 구축하는데 궁극적인 목적이 있으며 이를 위하여 산소동위원소의 성분비를 측정하기 위한 레이저 흡수분광 분석시스템구성 및 측정정밀도를 향상하고, Tl-203 생산시스템 개념설계를 하고, O-18 및 Tl-203 생산기술 분석 및 평가 O-18 및 Tl-203 국내외 수요조사 및 생산타당성 분석 외국 경쟁기술에 대한 대응전략 수립하는 것이다.
2. 연구결과:
${H_2}^{15}O$/${H_2}^{18}O$ 직접 분석을 위한 다이오드 레이저 분광시스템 및 측정자동화 프로그램을 개발하고 S/N비를 향상시켜 20‰의 측정정밀도를 달성하였다. 또한, Tl-203 생산용 UV 레이저 시스템, 적외선 레이저 시스템 및 동위원소 생산장치의 기본 설계를 완성하였다. O-18 생산기술로 증류법, 레이저법 및 분리막확산법을 비교분석하고 Tl-203 생산기술로 기존의 전자기법과 플라즈마법, 그리고 레이저법을 비교 분석하여 평가하였다. 국내외 O-18 및 Tl-203 안정동위원소의 현재와 미래의 수요/공급을 정량적으로 조사하고 적정 생산량 및 생산시스템 구축방안을 제시하였다.
3. 기대효과 및 활용방안:
연구결과로 개발된 레이저 흡수분광 동위원소 분석기술은 본 과제의 3단계 연구개발에 필요한 기술로 소수성 분리막의 산소 동위원소 분리특성을 측정 분석하고 가속기 사용 후 물의 재활용 분리막 시스템의 특성 분석에 활용한다. 또한 분석의 측정정밀도를 향상하여 지질, 지리, 및 인체 대사 측정 등 의료분야에 활용 가능하도록 할 것이다. O-18 및 Tl-203 안정동위원소의 생산기술 분석 및 시장상황에 대한 분석은 3단계 연구계획에 반영되었으며 연구의 최종목표인 국내 안정동위원소 생산시스템 및 공급 체계를 구축하는데 자료로 활용될 것이다.

Abstract ▼

This project started firstly at the third year of 2nd Phase National Mid and Ling Term Nuclear R&D Program. Scope and contents of the project are as follow:
1. Construction of the laser absorption spectroscopic analysis system and enhancement of measurement accuracy for the oxygen isotope analysi

This project started firstly at the third year of 2nd Phase National Mid and Ling Term Nuclear R&D Program. Scope and contents of the project are as follow:
1. Construction of the laser absorption spectroscopic analysis system and enhancement of measurement accuracy for the oxygen isotope analysis.
2. Design of Tl-203 production system.
3. Analysis and evaluation of production technologies of O-18 and Tl-203.
4. Analysis of domestic and foreign stable isotopes demand and production capability.
5. Establishment of strategic counterplot for the foreign competitive technologies.

목차 Contents

• 표지...1
• 최종연구보고서...2
• 제출문...3
• 최종연구보고서 초록...4
• 요약문...5
• SUMMARY...8
• CONTENTS...11
• 목차...14
• 그림목차...16
• 표목차...18
• 제1장 연구개발 과제의 개요...20
• 제2장 국내외 기술개발 현황...23
• 제3장 연구개발 수행내용 및 결과...26
• 제1절 안정동위원소 생산기술 및 시장분석...31
• 1. Tl-203 안정동위원소 생산기술 및 시장분석...32
• 가. Tl-203 안정동위원소 생산기술분석...32
• (1) 전자기법...32
• (2) 플라즈마법...36
• (3) 레이저법...38
• 나. Tl-203 안정동위원소 시장분석...43
• (1) 안정동위원소 생산분야 세계동향...43
• (2) 전자기법 생산 안정 동위원소 가격...44
• (3) Tl-203 안정 동위원소 시장...44
• 2. O-18 안정동위원소 생산기술 및 시장분석...53
• 가. O-18 안정동위원소 생산기술 분석...54
• (1) 증류법...54
• (2) 레이저법...60
• (3) 분리막 확산법...70
• (가) 기본개념...70
• (나) 공정개념...74
• 나. O-18 안정동위원소 시장 분석...78
• (1) 세계 시장 분석...78
• (2) 국내시장분석...87
• (3) 시장 분석에 대한 종합 의견...90
• 제2절 산소동위원소 분석기술 개발...93
• 1. 산소 동위원소 분석기술 개발 필요성...93
• 2. 레이저에 의한 산소 동위원소 분석기술 개발...94
• 가. Beer-Lambert 법칙과 동위원소 성분비 결정...94
• 나. 실험장치...95
• 다. 신호 대 잡음비의 향상...98
• 라. 동위원소 성분비의 측정결과...103
• 제3절 Tl-203 생산시스템 개념설계...104
• 1. 펄스 UV 레이저 상세설계...104
• 가. Tl-203 2차 전이용 583.66 nm 색소레이저 시스템 설계...104
• 나. 장시간 동작용 색소 순환기와 UV 발생용 SHG 장치설계...108
• 2. 광이온화 적외선 레이저 개념설계...111
• 가. 적외선 레이저설계 배경...111
• 나. 레이저 증폭기의 이론적 배경...112
• (1) Nd:YAG 결정의 특성 및 열 효과...112
• (2) 레이저 증폭의 이론적 배경...113
• 다. Nd:YAG 헤드의 재원...116
• 라. 1단 증폭기의 증폭특성과 증폭시스템 설계...117
• 마. 실험결과에 대한 의견...120
• 3. Tl-203 생산시스템 개념 설계...121
• 제4장 연구개발 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도...126
• 제5장 연구개발 결과의 활용계획...127
• 제6장 참고문헌...130