비파괴검사 분야의 방사선 검사(RT) 방식은 image plate (IP)를 사용한 Computed Radiography(CR) 영상시스템의 도입에 따라 필름 방식의 아날로그 영상이 점차 디지털 영상으로 교체되고 있다. 비파괴검사에서 결함을 효과적으로 검출할 수 있는 영상의 품질은 촬영 조건, 영상획득매체, 사용 선원의 종류 및 촬영 거리, 검사체 두께등이 영향을 미친다. 본 논문에서는 비파괴 검사 분야에 적용할 수 있는 감마선원의 기본 특성을 조사하였고, FUJI사에서 개발한 CR 영상 시스템에 $^{75}Se$, $^{192}Ir$ 동위원소를 적용하여 영상을 획득하였다. 획득된 영상의 gray scale을 이미지 소프트웨어를 통해 추출한 후에 대조도 및 신호대잡음비를 계산하고 비교 분석하였다. 또한 투과도계를 이용한 비교 영상을 통하여 식별도를 분석하였다.
Deuterium is a crucial clean energy source required for nuclear fusion and is a future resource needed in various industries and scientific fields. However, it is not easy to enrich deuterium because the proportion of deuterium in the hydrogen mixture is scarce, at approximately 0.016 %. Furthermore, the physical and chemical properties of the hydrogen mixture and deuterium are very similar. Therefore, the efficient separation of deuterium from hydrogen mixtures is often a significant challenge when using modern separation technologies. Recently, to effectively separate deuterium, studies utilizing the 'Kinetic Quantum Sieving Effect (KQS)' of porous materials are increasing. Therefore, in this review, two different strategies have been discussed for improving KQS efficiency for hydrogen isotope separation performance using nanoporous materials. One is the gating effect, which precisely controls the aperture locally by adjusting the temperature and pressure. The second is the breathing phenomenon, utilizing the volume change of the structure from closed system to open system. It has been reported that efficient hydrogen isotope separation is possible using these two methods, and each of these effects is described in detail in this review. In addition, a specific-isotope responsive system (e.g., 2nd breathing effect in MIL-53) has recently been discovered and is described here as well.
멸구류에 대한 품종저항성 검정법을 개발하고자 동위원소 $^{32}P$를 이용 식물체를 통하여 충체에 이행된 $^{32}P$ 방출량을 G.M. Counter로 조사하므로서 저항성 정도를 판별하기 위한 연구중 일차적으로 다음과 같은 결과를 얻었다. 가. 공시기구 개발 : 공시기구 개발을 위해 4가지 형의 기구를 공시하였는데 B,C,D형 기구는 공시법과 $^{32}P$ 용액과 분리된 시험기구로서 이중 D형이 가장 취급이 간편하며 안전하게 $^{32}P$의 흡즙량을 조사할 수 있었다(Fig. 1). 나. $^{32}P$의 적정량 : 식물체에 흡수시킬시 2Ml 까지 비슷한 경향을 보였으나 흡즙시간의 경과에 따라서 $^{32}P$용액을 식물체가 흡수하여 차츰 적은 량으로 되어 뿌리의 활력에 따라서 개체간 흡수량의 차이가 생길 우려가 있어 $2\~3ml$의 $^{32}P$용액이 요구되었다. 의. $^{32}P$의 방사능 세기 : $0.07\~7{\mu}Ci$까지는 충체에 미치는 영향이 없었으며 처리별로 각각 충분한 CPM의 방사능을 나타내었기에 $0.7{\mu}Ci$ 내외의 방사능 세기가 멸구류 검정시 효과적으로 본다. 라. 충표식방법 및 충탈피각내 잔류량 : :식물성의 흡수를 통한 표식이 효과적이었으로 충탈피각내에는 잔류량이 거의 없는 것으로 나타났다.
서독과 루마니아의 너도밤나무 2개 산지(産地)로부터 얻어진 종자(種子)와 그로부터 온실(溫室)과 임분내(林分內)에서 발아된 유묘(幼苗)의 서로 다른 3가지 발달시기(發達時期)의 한 leucine aminopeptidase 유전자좌(遺傳子座)에서의 유전적(遺傳的) 구조(構造)가 상호간(相互間)에 비교되었다. 많은 비교에서 서로 다른 발달시기간(發達時期間)에 대립유전자적(對立遺傳子的) 및 유전자형적(遺傳子型的) 구조(構造)의 차이가 인정되었다. 양산지(兩産地)에서 공통으로 대립유전자(對立遺傳子) $A_2$가 상이(相異)한 조건하에서 얻어진 유묘시기(幼苗時期)에서 우월성(優越性)을 보였다. 대립유전자(對立遺傳子)$A_2$의 동형접합체(同型接合體)가 온실내에서의 생존력(生存力)이 가장 높았으며 보다 이질적(異質的) 환경조건(環境條件)을 지닌 임분내(林分內)에서는 이형접합체(異型接合體), 특히 대립유전자(對立遺傳子) $A_2$의 이형접합체(異型接合體)가 월등한 생존력(生存力)을 보였다. 양(兩) 산지(産地)의 종자(種子)의 유전적(遺傳的) 구조(構造)가 서로 뚜렷이 상이(相異)함에도 불구하고 대립유전자(對立遺傳子)$A_2$의 동등(同等)한 효과(効果)는 이 유전자좌(遺傳子座)이 적응성(適應性)을 확인해 준다. 생존력(生存力) 변수(變數)와 유전적(遺傳的) 간격(間隔)등의 비교를 통해, 일어난 생존선택(生存選擇)의 특성(特性)과 강도(強度)가 설명되었다. 이 유전자좌(遺傳子座)의 발달초기(發達初期)에 있어서의 가능한 중요성이 이질적(異質的) 환경(環境)에서 오랫동안 살아가는 임목(林木)의 적응(適應)과 관련되어 토론되었다.
유기질비료와 화학비료 시용에 따른 작물체의 질소동위원소비 (${\delta}^{15}N$) 차이 유무를 조사하기 위해 포트 조건에서 돈분 퇴비 (+13.9‰) 와 요소(-2.3‰) 를 시용하여 70일간 재배한 옥수수의 뿌리, 줄기, 잎, 알곡에 대한 ${\delta}^{15}N$ 값을 분석하였고, 동위원소 질량수지 방정식을 이용하여 옥수수 전부위에 대한 ${\delta}^{15}N$ 값을 계산하였다. 옥수수의 ${\delta}^{15}N$값은 토양 질소의 영향과 질소의 형태변환과정에 수반되는 동위원소분할효과에 의해 시용한 퇴비와 요소의 ${\delta}^{15}N$ 값과 차이를 보였다. 옥수수 전부위, 뿌리 및 줄기의 ${\delta}^{15}N$ 값은 요소와 퇴비 시용에 따른 유의성 있는 차이 (p<0.05)를 나타내지 않았지만, 잎과 알곡의 ${\delta}^{15}N$ 값은 각각 퇴비 처리구(+14.3‰, +16.2‰) > 무처리구(+13.2‰, +13.9‰) > 요소-퇴비 혼합처리구(+10.1‰, +12.6‰) 요소 처리구 (+10.1‰, +12.4‰)의 순서로 유의성 있는 차이가 나타났다. 따라서, 본 연구는 시용 질소원의 종류(퇴비 또는 화학비료)를 확인하는데 있어서 작물의 잎 또는 알곡의 ${\delta}^{15}N$ 값 활용 가능성을 제시해주는 것으로 판단되었다. 하지만, 보다 일반적인 결론을 얻기 위해서는 다양한 종류의 토양과 작물에 대한 연구가 요구된다.
OH-이온이나 o-iodosobenzoate 이온($IB^-$)에 의한 diphenyl- 및 isopropylphenyl-4-nitrophenylphosphinate (DPNPIN or IPNPIN)의 탈인산화반응은 비교적 느리나, CTAX 미셀용액속에서는 매우 촉진된다. 그 이유는 수용액속에서는 친수성인 $OH^-$(또는 $IB^-$)와 소수성인 포스피네이트가 서로 섞일 수 없으나 CTABr 및 CTACl 미셀은 이들 양쪽을 모두 수용할 수 있기 때문이다. 이때 유사 1차속도상수는 미셀의 농도가 증가함에 따라 증가하다가 최대에 이르고 다시 서서히 감소한다. 또한, 기질인 포스피네이트들의 농도가 증가함에 따라 증가하다가 최대에 이르고 다시 서서히 감소한다. 또한, 기질인 포스피네이트들의 농도($6.0{\times}10^{-6}$ M)보다 $OH^-$ 또는 $IB^-$ 등의 친핵체의 농도(> $10^{-3}$ M)가 과량으로 사용되었기 때문에 이들 반응은 유사 1차 반응속도식(kinetics)을 따를 것으로 예상하였으나, 실제 이들 친핵체의 농도의 영향을 받고 있다. 한편, CTABr 용액속에서의 반응과 CTACl 용액속에서의 반응은 같은 모양으로 진행되나, CTACl 용액속에서의 반응이 훨씬 빠르다. 이것은 다 같은 $CTA^+$ 양이온성 미셀이지만, 반대 이온(counter ion)인 $Br^-$과 $Cl^-$의 $OH^-$(또는 $IB^-$)와의 교환 능력의 차이 때문이다. 즉 수화 능력이 큰 $Cl^-$이온이 물층으로 더 쉽게 이행되고, 그로 말미암아 더 많은 $OH^-$(또는 $IB^-$)가 미셀속으로 들어가게 되어 포스피네이트와 더 많이 반응하게 된다. 두 포스포네이트의 탈인산화반응은 DPNPIN이 IPNPIN보다 훨씬 빠르다. 이것은 phenyl기가 덩치가 큰 isopropyl기보다 반응 전이상태에서 입체장해를 덜 주기 때문인 것으로 판단된다. 그리고 IPNPIN의 탈인산화반응에서 $IB^-$이온이 일반염기로 작용하는지 친핵체로 작용하는지를 밝히고자 반응 생성물인 p-nitrophenoxide 이온을 외부에서 가해서 반응속도의 감소 효과를 관찰함으로써, 이 반응이 친핵체의 공격에 의해 진행됨을 밝혔다. 이와 같은 함정 실험(trapping experiment)은 매우 느린 수용액에서의 반응에 비해, 본 연구에서와 같이, 미셀 용액속에서의 빠른 반응에 더욱 효과적이라 판단된다. 아울러 반응속도론적 동위원소효과(kinetic isotope effect)도 관찰하였다.
CTABr 미셀용액 속에서의 2-alkylbenzimidazole(R-BI) 및 sodium 2-alkylbenzimidazole-5-sulfonate(R-BISO$_3$Na)에 의해 추진되는 p-nitrophenyl carboxylic esters(p-NPCE)들의 가수분해반응에 대한 미셀효과를 다루었다. 이들 반응은 각각 BI 및 BISO$_3$Na에 의해 추진되는 반응의 속도보다 현저히 감소하고, 알킬기가 methyl에서 heptyl로 길어질수록 감소의 정도가 더욱 크다. 이것은 CTABr을 포함하지 않는 수용액속에서의 BISO$_3$Na와 R-BISO$_3$Na에 의한 가수분해 반응속도가 별차이가 없음을 감안 할 때, 미셀의사층(micellar pseudophase) 내에서 이들 친핵체의 알킬기가 입체장해(steric hindrance)로 작용하기 때문이다. 이것은 수용액과 미셀용액 속에서의 반응의 측정된 홀성화에너지(${\Delta}H{\neq},\;{\Delta}G{\neq}$ 및 ${\Delta}S{\neq}$)의 값과도 정성적으로 일치하고 있다. 한편, nonyl기에서 pentadecyl기까지의 긴 알킬기를 갖고 있는 R-BISO$_3$Na는 그것의 imidazole 부분(BI moiety)이 친핵체로 작용할 뿐 아니라, 이들은 CTABr을 포함하지 않는 수용액속에서 미셀을 형성하고, 그 결과 기질인 p-NPCE를 쉽게 수용하여 반응속도를 촉진시키는 것으로 판단된다. R-BISO$_3$Na에 의한 이들 p-NPCE들의 가수분해반응의 mechanism을 알기위하여 중수소 동위원소효과(kinetic isotope effect)를 측정하였다. $k'_{H_2O}/K'_{D_2O}$값이 약 2.5∼3.2의 범위로서, 이 값은 R-BISO$_3$Na가 친핵체로만 작용한다고 보기에는 너무 높고, 일반염기로 작용한다고 보기에는 너무 낮다. 따라서 CTABr 미셀용액 속에서의 이 반응은 이 두 mechanism에 의해 동시적으로 진행된다고 생각된다.
방사성 동위원소를 이용한 해충의 생리 및 생태학적 연구를 위한 제반 기초자료를 얻기 위해서 집파리를 공시재료로 하며 유충기에 P-33를 희석농도별로 표식시킨 후에 충태별, 일영별, 부위별 및 $F_l$ 세대의 표식방사능에 대한 동태를 시험하있으며 사용계측기별 희석농도를 결정 하여본 결과는 다음과 같다. 1. 처리유충은 일령의 경과에 따라 표식방사능이 증가되었으나 노숙유충기인 6영기 이후 부터는 감소되었다. 2. 성충으로 우화된 후의 용피에는 약 $13.2\%$의 방사능이 잔류되었다. 3. 우화성충은 일령의 경과에 따라 표식방사능이 감소되었으며 성전체내에서 P-32의 생물학적 반감기는 0.14 일 이었다. 4. 성충체의 부위별 표식방사능 분포율은 복부에 가장 많은 방사능이 분포되어있으며 다음이 흉부, 두부, 지부, 시부 순으로 분포되어 있었다. 5. 표식성충 자웅간에 산난된 난과 부화유충의 100개당 표식방사능은 G.M. Counter를 사용할 경우 0.2 microcurie 이상에서 검출이 가능하였다. 6. 표식성충 숫놈과 정상 암놈과의 교미에서 산난된 난과 부화유충은 미량의 방사능을 바타냈으며. G.M. Counter의 경우 2.0 microcurie, Proportional Counter는 0.2 microcurie 이상에서만 검출 가능하였다. 7. P-32의 처리농도가 높아지면 성충의 사충율이 증가하는 경향이 있으므로 이상의 결과로 보아 처리농도 0.5 microcurie는 집파리를 표식시키는 가장 합리적인 처리농도라 할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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