Analysis of Radioactivity in Coal Fly Ash

비산석탄회의 방사능 농도 분석

The specific radioactivity concentrations in the coal fly ash obtained from heat producing stations in Korea were analyzed and its radiological hazard for reuse in construction purpose was evaluated. The concentrations of uranium isotopes in the real fly ash measured by TBP solvent extraction method and $\alpha$-spectrometer were found to be about 116.1 Bq $kg^{-1}$ for $^{238}U$, 5.01 Bq $kg^{-1}$ for $^{235}U$, and 121.2 Bq $kg^{-1}$ for $^{234}U$, respectively. The activity ratio of $^{234}U/^{238}U$, in the coal fly ash was in $1.04\;{\pm}\;0.03$, which is similar to that of uncontaminated Korean soil in natural conditions (1.14). The specific radioactivities of $^{226}Ra,\;^{232}Th,\;and\;^{40}K$ in the coal fly ash were also determined using $\gamma$-spectrometer with a HPGe detector The results showed that $^{226}Ra,\;^{232}Th,\;and\;^{40}K$ in the coal fly ash were in concentrations of $101.7{\sim}113.9$, $39.5{\sim}54.2\;and\;315.0{\sim}990.6$ Bq $kg^{-1}$, respectively. With the specific radioactivities obtained from $\gamma$-spectrometric measurements of the coal fly ash, its radiological hazard for reuse was evaluated. The result showed that the radioactivity of the coal fly ash was in permissible level.

국내 석탄화력발전소에서 발생되는 비산석탄회의 방사능 농도 분석을 수행하였고 재활용을 위한 방사능 함량의 유해도를 평가하였다. TBP 용매추출법과 알파스펙트로베타를 사용하여 비산석탄회에 존재하는 우라늄 동위원소($^{238}U,\;^{235}U,\;^{234}U$)의 방사능 농도를 측정하였으며, 감마스펙트로메타를 사용하여 $^{226}Ra,\;^{232}Th,\;^{40}K$ 등의 방사능 농도를 결정하였다. 우라늄 동위원소의 농도측정 결과 $^{238}U,\;^{235}U,\;^{234}U$의 방사능 농도는 평균적으로 각각 116.1, 5.01, 및 121.2 Bq $kg^{-1}$으로 나타났으며, $^{234}U/^{238}U$의 방사능 농도비는 $1.04\;{\pm}\;0.03$ 로서 자연상태의 토양중 방사능 농도 비인 1.14 와 유사하였다. 동일시료에 대한 감마측정 결과 $^{226}Ra,\;^{292}Th$ 및 $^{40}K$의 방사능 농도는 각각 $101.7\;{\sim}\;113.9,\;39.5\;{\sim}\;54.2$, 및 $315.0\;{\sim}\;990.6$ Bq $kg^{-1}$ 으로 나타났다. $^{226}Ra,\;^{292}Th$ 및 $^{40}K$ 동위원소의 농도를 사용하여 재활용 목적으로서의 비산석탄회의 방사능 함량 유해도를 평가하였고, 그 결과 본 연구의 대상물질인 비산석탄회의 방사능 함량은 허용기준치 이하로 나타났다.