• 제목/요약/키워드: Isotope exchange

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조사후핵연료의 연소도 측정을 위한 동적이온교환체에 의한 우라늄 매질로부터 Pu 및 Nd의 분리 (Separation of Pu and Nd from Uranium Matrix by Equilibrated Cation Exchanger for Burnup Measurement of Irradiated Nuclear Fuel)

  • Joe, Kih-Soo;Kim, Jung-Suk;Jeon, Young-Shin;Han, Sun-Ho;Eom, Tae-Yoon
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제25권2호
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    • pp.259-264
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    • 1993
  • 조사후핵연료의 연소도측정에 1-octanesulfonate 를 양이온 교환체로 사용하고 $\alpha$-hydroxyisobutyric acid를 용리액으로 사용하는 동적계의 이온크로마토그래피를 적용하였다 Pu, U 및 Nd의 최적 분리조건을 찾기위해 분리조건들을 변화하였다. 이들 원소들을 $\alpha$-hydroxyisobutyric acid 용리액을 0.05 M과 0.40 M을 혼합시키는 기울기용리법으로 개별 분리한후 분취하여 동위원소희석 질량분석법으로 각각 정량하였다. 본 방법에 의래 구한 연소도 값을 기존의 음이온교환수지법에 의한 값과 비교한 결과 3.5 %차이 이내에서 두 값이 서로 일치하였다.

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항암제인 Cyclophosphamide의 중간체인 $^{15}N$$^{17}O$-phosphoramide Mustards의 합성 (The Study of Cyclophosphamide Metabolite $^{15}N$ and $^{17}O$ Phosphoramide Mustards)

  • 구교임;염곤
    • 약학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.455-461
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    • 1994
  • Each nitrogen and oxygen site isotope enriched the cyclophosphamide metabolite phosphoramide mustard was synthesized. Reaction of N,N-bis(2-chloroethyl)phosphoramidic dichloride$[Cl_2P(O)N(CH_2CH_2Cl)_2]$ with benzyl alcohol and ammonia gave N,N-bis(2-chloroethyl)phosphorodiamidic acid phenylmethyl ester $[BzO(H_2N)P(O)N(CH_2CH_2Cl)_2]$. Catalytic hydrogenation of this benzyl ester followed by the addition of cyclohexylamine provided PM. Incorporation of $^{15}NH_3$ into this general scheme gave PM with a $^{15}NH_2$ moiety. Glycine-$^{15}N$ was converted to bis(2-chloroethyl)amine-$^{15}N$ hydrochloride which, in turn, provided for N,N-bis(2-chloroethyl)phosphorodiamidic-$^{15}N$ dichloride. Use of this compound in the general synthetic pathway yielded PM CHA with $^{15}N$ in the mustard moiety. $^{17}O$-Enriched PM was generated through the use of benzyl alcohol-$^{17}O$. To obtain the alcohol, labelled benzaldehyde was made by exchange with $^{17}OH_2$ and was then reduced with sodium borohydride.

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DETERMINATION OF THE TRANSURANIC ELEMENTS INVENTORY IN HIGH BURNUP PWR SPENT FUEL SAMPLES BY ALPHA SPECTROMETRY-II

  • Joe, Kih-Soo;Song, Byung-Chul;Kim, Young-Bok;Jeon, Young-Shin;Han, Sun-Ho;Jung, Euo-Chang;Song, Kyu-Seok
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제41권1호
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    • pp.99-106
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    • 2009
  • The contents of transuranic elements ($^{237}Np$, $^{238}Pu$, $^{239}Pu$, $^{240}Pu$, $^{241}Am$, $^{244}Cm$, and $^{242}Cm$) in high-burnup spent fuel samples ($35.6{\sim}53.9\;GWd/MtU$) were determined by alpha spectrometry. Anion exchange chromatography and diethylhexyl phosphoric acid extraction chromatography were applied for the separation of these elements from the uranium matrix. The measured values of the nuclides were compared with ORIGEN-2 calculations. For plutonium, the measurements were higher than the calculations by about $2.6{\sim}32.7%$ on average according to each isotope, and those for americium and curium were also higher by about $35.9{\sim}63.1%$. However, for $^{237}Np$, the measurements were lower by about 52% on average for the samples.

Recombinant Expression, Isotope Labeling, and Purification of Cold shock Protein from Colwellia psychrerythraea for NMR Study

  • Moon, Chang-Hun;Jeong, Ki-Woong;Kim, Hak-Jun;Heo, Yong-Seok;Kim, Yang-Mee
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권11호
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    • pp.2647-2650
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    • 2009
  • Cold shock proteins (Csps) are a subgroup of the cold-induced proteins on reduction of the growth temperature below the physiological temperature. They preferentially bind to single-stranded nucleic acids to translational regulation via RNA chaperoning. Csp plays important role in cold adaptations for the psychrophilic microorganism. Recently, Cold shock protein from psychrophilic bacteria, Colwellia psychrerythraea (CpCsp) has been identified. Three dimensional structures of a number of Csps from various microorganisms have been solved by NMR spectroscopy or X-ray crystallography, but structures of psychrophilic Csps were not studied yet. Therefore, cloning and purification protocols for further structural study of psychrophilic Csp have been optimized in this study. CpCsp was expressed in E. coli with pET-11a vector system and purified by ion exchange, size exclusion, and reverse phase chromatography. Expression and purification of CpCsp in M9 minimal media was carried out and $^{15}N$-labeled proteins with high purity over 90% was obtained. Further study will be carried out to investigate the tertiary structure and dynamics of CpCsp.

고체상 추출과 친화 크로마토 그라피-유도결합 플라즈마 질량분석법을 이용한 한국인 혈청에서의 셀레노 단백질 정량 (Quantification of seleno proteins in Korean blood serum using solid phase extraction and affinity chromatography-inductively coupled plasma/mass spectrometry)

  • 안지윤;권효식;박용남
    • 분석과학
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    • 제27권2호
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    • pp.92-99
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    • 2014
  • 본 연구에서는 음이온 고체상 추출법 (AE SPE; anion exchange solid phase extraction)을 사용하여 간섭요인을 제거한 후, 친화 크로마토그래피 AF HPLC; affinity high performance liquid chromatography)와 유도결합 플라스마 질량분석법 (ICP/MS; inductively coupled plasma/mass spectrometry)을 사용하여 한국인의 혈청에서의 셀레노 단백질을 분리하고 정량하였다. 먼저 동위원소 희석법으로 셀레늄 총량을 분석한 결과, 건강한 한국 사람의 혈청내 평균농도는 $94.3{\pm}2.3ngg^{-1}$ 이었다. AE SPE와 AF 컬럼을 online으로 연결하여 셀레노단백질인 glutathione peroxidase (GPx), selenoprotein P (SelP), selenoalbumin (SeAlb)을 분리하고, 후 컬럼 동위원소 희석법 (PC ID; post column isotope dilution)으로 정량하였다. 혈청 인증표준물인 BCR-637을 분석한 결과 전체 셀레노 단백질의 합은 $85.4{\pm}3.4ngg^{-1}$으로 문헌값인 $81{\pm}7ngg^{-1}$과 일치하는 결과를 얻을 수 있었다. 20 명의 건강한 한국인의 혈청에서 얻은 셀레노 단백질 GPx, SelP 및 SeAlb 의 농도는 각각 $12.1{\pm}1.4ngg^{-1}$, $57.2{\pm}2.0ngg^{-1}$, 그리고 $20.0{\pm}1.9ngg^{-1}$ 이었으며 이들의 합인 $89.3ngg^{-1}$은 셀레늄의 총량값인 $94.3ngg^{-1}$과 거의 같은 값으로 혈청에서의 셀레늄은 주로 셀레노 단백질로 구성되어 있음을 알았다. 이 중 GPx의 농도는 간섭을 제거하기 전인 $25.0ngg^{-1}$에 비해 50% 이상 크게 감소하였는데 이로서 간섭은 주로 GPx에 포함되어 있음을 확인할 수 있었다. AE SPE는 간섭요인인 Cl과 Br을 제거 하는데 매우 효과적임을 보여주었다.

PWR 사용후핵연료 중 Sm 동위원소 정량을 위한 분리 및 정제 (Separation and Purification for the Determination of Samarium and its Isotopes in PWR Spent Nuclear Fuels)

  • 김정석;전영신;최광순;박순달;이창헌;김원호
    • 분석과학
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    • 제14권4호
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    • pp.291-299
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    • 2001
  • 사용후핵연료내 핵분열생성물중 Sm 동위원소 정량을 위한 분리 및 정제에 관한 연구를 수행하였다. 일차적으로 핵분열생성물 대신 여러 비방사성 금속이온(Cs, Ba, Gd, Eu, Sm 및 Nd)들로 구성된 모의용액을 시료로 사용하였다. Sm은 AG $1{\times}8$ 음이온교환수지관에서 1 M $HNO_3$/90% MeOH 용액으로 세척 후 0.5 M $HNO_3$/80% MeOH 용액으로 용리하였다. 용출액에 함유되어 있는 미량의 Ba을 제거하기 위하여 0.2 M alpha-hydroxyisobutyric acid 용액(pH 4.5-4.6)으로 전처리한 AG $50W{\times}8$ 양이온교환수지관에서 정제하였으며, 순수한 Sm을 90% 이상 분리, 회수할 수 있었다. 실제 PWR 사용후핵연료에 함유되어 있는 Sm의 분리 및 정제에 적용하여 용출액을 질량분석한 결과 Gd, Eu, Pm, Nd 및 BaO에 의한 동중원소 영향이 나타나지 않았다. $^{154}Sm$ 스파이크를 이용한 동위원소희석 질량분석법으로 사용후핵연료 중의 Sm 및 각각의 성분 동위원소($^{147}Sm$, $^{148}Sm$, $^{149}Sm$, $^{150}Sm$, $^{151}Sm$, $^{152}Sm$ and $^{154}Sm$)들을 정량하였다.

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빠른 입계 확산 수치 모델의 우주화학에의 적용 (Applications of the Fast Grain Boundary Model to Cosmochemistry)

  • 박창근
    • 광물과 암석
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    • 제36권3호
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    • pp.199-212
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    • 2023
  • 확산은 지구물질은 물론 운석과 같은 우주물질의 원소 및 동위원소 연구에서 매우 유용하게 활용될 수 있다. 고온의 태양계 성운에서 일어난 확산과 상대적으로 저온의 소행성에서 일어난 열수 변질 과정에서의 확산 양상은 다르기 때문에 광물에 기록된 원소 및 동위원소 확산에 대한 모델 수립은 초기 태양계 진화를 이해하는데 있어 특히 중요하다. 광물 입자 경계를 따라 일어나는 빠른 입계 확산은 닫힌계에서 구성 광물간 원소 또는 동위원소의 교환을 수치 모델화하는데 유용하며, 본 연구에서는 유한차분법을 이용하였다. 수립된 빠른 입계 확산 수치 모델은 1) CH 콘드라이트의 아메바 형태 감람석 집합체(amoeboid olivine aggregate; AOA)내 사장석의 마그네슘-26(26Mg) 동위원소 조성 변화와 2) CO 콘드라이트의 콘드률, AOA, 기질 구성 광물간 Fe-Mg 상호 확산에 적용되었다. 빠른 입계 확산을 통해 광물 결정의 표면에서는 평형상태에 도달할 수 있다는 가정에 기반해서 평형상태 동위원소 질량 분배(equilibrium isotopic fractionation)와 평형상태 원소 분배(equilibrium partitioning)도 수치 모델에 포함하였다. 모델을 통해 닫힌계를 구성하는 구성 광물간 원소 또는 동위원소의 교환과 확산으로 실제 운석에서 관찰된 원소 및 동위원소 조성 분포를 설명할 수 있음을 보였다. 또한 암석을 구성하는 광물이 여러 종류일 경우에 폐쇄 온도는 확산이 가장 느린 광물종에 의해서만 결정되는 것이 아니라 전체 광물들의 함량비에도 크게 영향을 받는다는 것을 확인할 수 있었다.

해수침투와 농업활동에 의한 사천-하동 해안지역 지하수의 오염 특성 (Characteristics of Groundwater Contamination Caused by Seawater Intrusion and Agricultural Activity in Sacheon and Hadong Areas, Republic of Korea)

  • 김현지;함세영;김남훈;정재열;이정환;장성
    • 자원환경지질
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    • 제42권6호
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    • pp.575-589
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    • 2009
  • 연구지역인 사천-하동지역은 농업지역으로서 오랫동안 농업용 지하수를 사용하여 왔으며, 또한 남해에 인접해 있다. 본 연구에서는 해수침투와 농업활동에 의한 오염을 고찰하기 위해 연구지역의 지하수 화학성분을 분석하였다. 대부분의 지하수 시료들은 해안으로 갈수록 전기전도도($227{\sim}7,910\;{\mu}S/cm$)가 증가하는 경향을 보이며 해수(0.55)와 비슷한 Na/Cl 농도를 보였다. 또한, Cl과 $HCO_3$ 농도 확률누적곡선의 통계학적 해석에 의하면, 연구지역 지하수의 30.1%가 해수의 영향을 많이 받은 영역에 속하는 것으로 나타났다. 지하수 유형은 Ca-Cl과 Na-Cl 형을 나타냈으며, 이는 해수의 영향과 이에 수반된 양이온교환을 지시한다. 수소 산소동위원소 분석 결과, 사천-하동 지역 지하수의 산소 수소 동위원소비는 $\delta^{18}O$가 -8.53~-6.13‰, ${\delta}D$가 -58.7~-43.7‰로서 우리나라 전체 평균 산소 수소 동위원소비에 비해서 약간 더 무거운 경향을 보인다. 질소동위원소 분석 결과, $\delta^{15}N-NO_3$값이 -0.5~19.1‰의 범위로 나타나 질산염 오염의 기원은 주로 토양의 유기질소와 분뇨 기원 그리고 이들의 혼합기원으로 나타났다. 그러나, 부분적으로는 탈질효과도 있는 것으로 보인다. 요인분석 결과 4개의 요인이 도출되었으며, 전체 분산을 가장 많이 설명하는 요인 1 (고유치 6.21)은 해수침투의 영향을 지시한다. 군집분석 결과, 연구지역의 지하수는 담수, 담수-해수의 혼합지하수로 분류된다.

영천 화강암지역 지하수의 지화학적 모델링 (Geochemical Modeling of Groundwater in Granitic Terrain: the Yeongcheon Area)

  • Koh, Yong-Kwon;Kim, Chun-Soo;Bae, Dae-Seok;Yun, Seong-Taek
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.192-202
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    • 1998
  • 영천 도수터널 내 화강암 지역의 단열대를 따라 유출되는 지하수에 대하여 지화학 및 환경동위원소 연구를 수행하였다. Ca-HCO$_3$유형에 속하는 유출수의 화학 조성은 화강암을 구성하는 규산염 광물 및 열극 충진 방해석의 지화학적 용해 반응에 의해 설명되며, 그 수문지화학적 진화는 부분적 개방계에서 진행되었음을 보여준다. 환경동위원소 연구 결과, 유출수는 모두 강수 기원으로서 적어도 1953년 이전에 함양된(즉 체류 시간이 최소 45년 이상인) 지하수임을 지시해주며, 나아가 지표로부터의 거리와 단열대의 발달 상태에 따라 부분적으로 지표수의 혼입이 진행되고 있음을 지시한다. 지화학 반응 경로 모델인 CHILLER를 이용하여 본 지역 화강암 지하수의 수문지화학적 진화를 모델링 하였다. 그 결과, $Ca^{2+}$, $Na^{+}$, HCO$_3$$^{-}$ 및 pH는 규산염 광물 및 방해석의 용해 작용과 더불어 점차 증가되는 반면, $Mg^{2+}$$K^{+}$는 각각 몬트모릴로나이트와 백운모의 2차 생성과 더불어 감소됨을 보여준다. 2차 광물의 생성 순서는 적철석, 깁사이트, 카올리나이트, 몬트모릴로나이트, 백운모, 장석의 순이다. 모델링 결과는 유출수의 물리화학적 분석값과 2차 광물의 동정 결과와도 잘 일치한다. 따라서, 이러한 물-암석 상호 반응 모델링을 비교적 복잡한 암반 지하수의 수문지화학적 진화 해석에 타당성 있게 적용할 수 있음을 보여준다.

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동위원소희석 ICP-MS분석법에 의한 남극 세종기지 주변 토양의 중금속 측정 (Measurement of heavy metals in antarctic soil at the king sejong station: application of isotope dilution inductively coupled plasma mass spectrometry)

  • 서정기;황의진;민형식
    • 분석과학
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    • 제21권5호
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    • pp.364-374
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    • 2008
  • 2000년도에 COMNAP/SCAR에 의해 극지지역의 환경모니터링에 관한 표준기술지침서인 'Antarctic Environmental Monitoring Handbook'이 발간되었다. 이 지침서에 따라 남극세종기지주변지역의 토양시료중의 중금속을 분석하였다. 시료분해방법은 고압산분해 방법을 사용하였고, 분석방법으로는 동위원소희석 유도결합플라스마질량분석법을 사용하여 토양중의 Pb, Cu, Zn 성분을 분석하였다. 분석방법의 정확성을 확인하기 위해 표준시료인 NIST 2702를 분석한 결과 인증값의 99.5~100.8% 범위내에서 일치하였다. Chelex 100 이온교환수지를 사용하여 간섭이온을 제거하기 위해 매질을 분리하였다. 측정결과 인위적오염이 예상되는 기지주변지역의 중금속의 평균농도는 각각 Pb 332.9 mg/kg, Cu 95.6 mg/kg, Zn 115.3 mg/kg로 나타났으며, 기지에서 멀리 떨어진 지역의 평균농도는 각각 Pb 28.1 mg/kg, Cu 101.8 mg/kg, Zn 115.6 mg/kg로 나타났다. Pb 농도는 기지주변지역과 멀리 떨어진 지점에서 현저한 차이를 보였다.