원자력발전을 지속가능한 에너지원으로 활용하기 위해서는 원전 해체 및 운영 과정에서 발생하는 방사성폐기물의 안전하고 효율적인 처분이 매우 중요하다. 방사성폐기물 종류는 다양하지만 해체과정에서 가장 많이 발생할 것으로 예상되는 극저준위방사성폐기물 인수기준수립은 원전해체전략수립에 큰 영향을 줄 것으로 보인다. 본 연구에서는 영국과 미국의 극저준위방사성폐기물처분장 인수기준을 경주에 건설 중인 원자력환경센터의 인수기준과 비교분석을 통해 향후 우리나라 극저준위방사성폐기물 처분을 위한 폐기물 인수기준을 분석하고자 한다.
Kim, Taesam;Sung, Hakje;Kim, Kunhan;Ha, Younggu;Chang, Joowhan;Song, Sunho
분석과학
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제6권3호
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pp.319-328
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1993
LaOCl 입자 물질에서 $Ce^{3+}$와 $Tb^{3+}$ 사이의 에너지 전달 과정을 연구하였다. $Ce^{3+}$에서 흡수된 에너지는 강한 형광 방출 준위가 있는 $Tb^{3+}$으로 에너지가 전달되었다. 에너지가 전달되는 확률은 활성제 이온의 농도 혹은 거리에 크게 의존하였다. 농도가 낮을 때는 $Tb^{3+}$으로 전달된 에너지가 $^5D_3$ 준위에서 방출되었다. 그러나 높은 농도에서는 다시 $Ce^{3+}$으로 에너지는 이동하고(역전달) 더 낮은 $Ce^{3+}$ 혹은 $Tb^{3+}$의 준위로부터 방출되었다. 역전달 현상은 $Ce^{3+}$ 이온의 농도를 변화시키는 실험을 통하여 확인하였다. 이와 같이 $Ce^{3+}$이 관여하면 매개하지 않은 경우보다 이완이 잘 일어났다.
직접 천이형 물질인 GaN는 그 연구가 활발히 진행되어 청색 발광 및 레이저 다이오드 구현을 이룩하였고, 열적인 안정성이 뛰어나 고온, 고출력 소자용으로도 주목받을 뿐 아니라, piezoelectric, acoustioptic modulators와 negative electron affinity devices와 같은 소자개발도 유망하다. 그러나 이렇게 다양한 응용과 물리적 특성에도 불구하고 깊은 준위의 불순물에 대한 문제는 해결되지 않은 상태이다. 많은 연구에도 불구하고 GaN에 존재하는 불순물의 성격과 그것들이 전도대에 미치는 영향에 관해서는 잘 이해되지 않고 있다. 본 연구에서는 MBE로 성장된 undoped GaN 박막의 깊은 준위에 대한 연구를 위하여 TSC 장치를 이용하여 GaN 깊은 준위를 분석하였다. TSC 실험은 77K에서 400K 사이 온도의 전류 변화를 관찰하였으며 깊은 준위의 활성화 에너지 및 포획 단면적 그리고 방출 진동수를 구하기 위하여 Initial rise method, Peak shape method, Heating rate method, Peak temperature method 등을 이용하였다. 또한 trap의 origin을 밝히기 위해서 수소화를 한후에 TSC 측정을 해보았다.
광전자분광 실험방법을 이용하여 희토류(Sm, Eu, Gd, 및 Tb) 화합물 부도체들의 희토류 원소의 3d와 4d 전자의 내각준위의 스펙트럼들을 연구했다. $La_2O_3,\;Ce_2O_3$ 등과 같은 가벼운 희토류 화합물 부도체의 경우와는 달리 Sm 이상의 무거운 희토류 화합물들의 경우는 란탄족 수축(lantanide contraction) 현상에 의한 희토류 원소의 f 전자와 음이온의 p 전자사이의 혼성의 크기가 줄어들면서 이 혼성에 의한 위성구조가 존재하지 않는 것을 알 수 있었다. 또한 Eu 부도체의 안정된 +3가의 화합물들에서 보이는 위성구조는 표면의 전자구조가 덩어리와는 다른 +2가의 전자가를 갖기 때문이라는 것을 밝혔다. 그리고 Eu 3d 전자의 내각준위의 주요 피크에 대하여 대략 10eV보다 큰 결합에너지 영역에 존재하는 위성구조는 $\underline{3d}4f^6$ 전자구조의 여러겹 효과에 의한 것으로 추정된다. 이러한 여러겹 효과는 Gd 부도체 화합물에서도 역시 발견할 수 있는데, Gd 3d 전자의 내각준위의 스펙트럼에의 위성구조는 $\underline{3d}4f^6$ 전자구조의 여러겹 효과에 의한 것이다. 모든 희토류 부도체 화합물들의 3d 전자의 내각준위의 스펙트럼에서 주요 피크에 대하여 대략 15eV보다 큰 결합에너지 영역에서 보이는 위성구조는 플라즈몬을 생성해서 에너지를 잃는 과정에서 발생하는 것이다.
환경시료 및 Swipe시료에서 방출되는 감마선을 측정 분석하기 위하여 극저준위 백그라운드 감마선 측정시스템을 설치하였다. 본 측정시스템은 백그라운드를 저감하기 위해 극저방사능 물질로 구성된 수동적 차폐방법, 우주선 영향을 차단하기 위한 역동시 측정법, 그리고 공기중 방사성 핵종인 라돈가스를 시스템 내부에서 제거하는 방법 등을 적용하고 있다. 적용된 백그라운드 저감법에 대한 성능시험 결과, 실험실 조건의 백그라운드 준위가 관심 대상 에너지 영역($50\;keV{\sim}2\;MeV$)에서 $10^{-2}$ order 정도로 저감되었다. 그리고 미신고 핵활동을 탐지하기 위한 관심 대상 핵종의 감마선 에너지 영역에서 평가된 시스템의 최소검출하한(MDA)값은 환경시료 분석에 적합한 것으로 평가되었다. 그러나 저에너지 영역에서는 여전히 우주선에 의한 중성자 영향이 백그라운드 요인으로 작용하고 있는 것으로 분석되었다.
U-233에 관한 저에너지에 있어서의 분리가 가능한 공명구조를 다 준위 이론을 고려한 아들라-아들라 이론에 의하여 조사하였다. 아들라-아들라의 유효 공명 매개변수를 이용하여 60eV 이하의 에너지 영덕에 있어서의 U-233의 공명 흡수 및 핵분열 단면적을 계산하였다. 또한 상기 단면을 잘 표시하여 줄 수 있도록 정하여진 아들라-아들라 매개변수를 이용하여 U-233에 관한 무한 희석 공명적분을 구하였으며, 이는 여기서 고려한 대부분의 공명 에너지 영역에서 실험과 잘 일치하였다. 또한 원자고 계산에는 유용하나 다 준위 이론을 적응할 수는 없는 현존의 전자계산 코드들을 활용하기 위하여 아들라-아들자의 다 준위 이론에 따른 매개변수를 단일 준위 이론에 의한 가매개변수로 변환하여 이 결과를 표로 표시하였다.
반도체 양자점 구조는 양자크기 효과를 이용하여, 인공적으로 원자와 같이 매우 좁은 선폭의 에너지준위를 만들어 낼 수 있다는 점에서 관심을 끌고 있는 물질 구조이다. 특히 양자점 구조는 크기에 따라 에너지 준위의 위치가 조절되므로, 기본적인 물성을 탐구하는 물리적인 관점에서 뿐만이 아니라 실용적인 관점에서도 이를 이용한 전자, 광전자 및 광소자에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 반도체 양자점은 여러 가지 다양한 방법으로 제작되고 있는데 대표적으로 유리 안에 반도체 미세구조를 첨가하는 방법, Stranski-Krastanow 생장에 의한 자발 형성 방법, 리소그래피에 의한 식각 방법, 그리고 화학반응에 의해 콜로이드 상태로 제작하는 방법 등이 있다. (중략)
높은 에너지 밀도, 장 수명 등의 특성을 갖는 리튬계열 축전지는 다양한 어플리케이션에 활용되고 있다. 그러나, 리튬계열 축전지의 열화로 인한 출력 특성 저하는 원전 사고 시, 안정적인 전력 공급을 저해하므로 원전 적용을 위해서 리튬계열 축전지의 열화를 일으키는 방사선에 대한 리튬계열 축전지의 강건성 검토가 필요하다. 본 논문은 방사성 동위원소 Co-60, 총 방사선량 100Gy의 저 준위 방사선 조사 시험을 진행하였으며, 이에 따른 리튬계열 축전지의 특성 비교를 위해서 전기적 특성분석 방법을 이용하였다.
색소를 흡착시킨 산화아연의 표면상태를 광기전력측정법을 이용하여 색소증감기구 및 바인더(binder)효과에 대한 연구를 수행하였다. 산화아연의 에너지트랩준위는 1.12eV이며, 색소흡착에 의해 0.99eV로 에너지준위가 낮아짐을 알았다. 바인더효과는 표면광기전력의 효율을 커지게 하나 에너지트랩준위에는 변화를 주지 않는다. 또한 색소증감기구로 흡착력이 강한 산형색소는 전자 이동(electron transfer)이며, 산화아연 고유흡수광에 減感작용이 있는 나트륨염형색소는 에너지이동(energy transfer)로써 추측된다. 근적외부인 1,100~1,350nm에 걸쳐 광기전력감도가 나타나므로 적외선에 의한 전자사진용 畵像材料로서 가능성을 제시하였다.
본 연구는 CT 검사 시 조영제로 기인한 화질 저하와 부작용을 감소시키기 위한 목적으로 식염수를 조영제에 일정 비율로 희석하였다. 이때 희석 정도에 따른 영상의 대조도 감소를 보상할 수 있는 DECT의 에너지 준위를 찾아 SNR, CNR, SSIM을 적용하여 비교 분석을 통해 영상 대조도 차 보상을 위한 DECT 적용의 유용성을 알아보았다. 그 결과 희석률 4(조영제) : 6(생리식염수), DECT의 에너지 준위 65 keV적용 시 조영제 원액을 사용했을 때와 가장 유사한 대조도 차가 형성되었고, 이때 SNR은 813.71±37.6, CNR은 921.87±17.1로 가장 높았으며, SSIM index가 1에 가장 유사한 0.851로 측정되었다. 본 연구결과는 향후 임상연구를 통해 검사부위별 적정 희석률과 에너지 레벨을 찾는 데 있어 기초정보를 제공하는 데 의미가 있으며 추가임상연구 결과를 임상에 적용한다면 조영제로 기인한 화질 저하와 부작용 문제를 줄여줄 수 있을 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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