• Title/Summary/Keyword: ion effect

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Zn 및 Cu 오염토양에서 담배에 의한 복원 탐색 (Feasibility of Tobacco(Nicotiana tabacum L.) for Phytoremediation of Soil Contaminated with Zn and Cu)

  • 이상각;강병화
    • 한국환경농학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.211-217
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    • 2001
  • 본 연구는 경작지 중금속 오염지역의 식물복원을 위한 방안으로, Zn, Cu처리가 담배식물의 생리반응에 영향하는 형태적인 변화와 엽령에 따른 중금속 축적 양상 및 무기이온의 흡수관계를 분석한 결과는 다음과 같다. Zn, Cu에 따른 간장의 생장감소는 1.0 mM이하에서는 작았고, 지상부 건물중보다는 지하부의 건물중을 크게 감소시켰다. 특히 지하부의 건물중은 약 50%가 감소하였다. Zn, Cu처리시 지상 ${\cdot}$ 지하부의 축적은 처리농도가 증가함에 따라 완만히 증가하다가 2.0 mM이상에서는 급격히 증가하였다. 엽령에 따라 Zn은 노화엽에서, Cu는 생장엽에서 축적량이 많았다. 주당 축적량은 2.0 mM에서 Zn은 146,000 mg/kg, Cu는 20,500 mg/kg이었고, 식물수확시기는 Zn은 영양생장기에 Cu는 생식생장기가 적합하였다. Zn, Cu처리에 따른 Mg, Mn, Fe함량은 처리농도가 증가할수록 감소하였다. 지상 ${\cdot}$ 지하부 모두 Zn처리구에서는 Cu함량은 감소하고, Cu처리구에서는 Zn함량은 증가하였다.

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콩 종실의 미생물 제어방법과 수주온도에 따른 콩나물의 초기 생육 및 수율 (Effect of Microbe Control and Water Temperature on Early Growth and Yield of Soybean Sprouts)

  • 배경근;남승우;김경남;황영현
    • 한국작물학회지
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    • 제47권6호
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    • pp.453-458
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    • 2002
  • 원료 콩에서의 초기미생물 제어방법에 따른 효과와 살수온도조건에 따른 콩나물의 생육특성 및 수율향상에 대한 결과는 다음과 같다. 1. 콩나물 재배시 초기 미생물 제어방안으로 실시된 열탕살균, 염소, 이온수, 오존수 등의 방법중 열수를 이용한 열탕살균법(1차 예열 $40^{\circ}C$, 2차 열탕 $70^{\circ}C$, 3차 냉각 $20^{\circ}C$ 각 30초)이 가장 효과가 좋았다. 열탕살균법은 초기 발아율 향상과 생육기간중 미생물 억제효과가 양호하여 재배완료 후 부패감소(미생물 $10^2$ 감소) 및 수율향상, 선도유지가 관행의 방법에 비해 2일정도 향상되었다. 2. 콩나물 재배수온에는 재배완료까지 동일수온(18.5 $\pm$ $0.5^{\circ}C$)을 적용하는 방법과 재배일차별 수온을 다르게 하는 3-stage방법 등이 있다. 3-stage방법의 특징은 초기발아시간 단축(약 4시간정도)과 재배일차별 수온을 다르게 하는 즉, 2-3일차(침지시간 제외)에는 21$\pm$1$^{\circ}C$, 4-5일차에는 18.5$\pm$ $0.5^{\circ}C$, 6-7일차에는 17.0$\pm$ $0.5^{\circ}C$로. 재배수온을 달리하는 방법이며, 3-stage 방법을 적용하면 초기생육이 양호하여 미생물에 대한 저항력이 높게 되고, 재배 중, 후기에는 생육을 제어하게 되어 규격품의 콩나물(길이 8-9cm, 두께 2.15-2.30mm)과 좋은 색택의 콩나물 생산이 가능하며 수율도 약 6%향상되었다.

퇴비, 석고, 인산으로 개량한 염류-나트륨성 간척지 토양에서 배추의 생육 (Yield Response of Chinese Cabbage to Compost, Gypsum, and Phosphate Treatments under the Saline-sodic Soil Conditions of Reclaimed Tidal Land)

  • 이정은;서동혁;노희명;윤석인
    • 원예과학기술지
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    • 제34권4호
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    • pp.587-595
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    • 2016
  • 본 연구는 염류-나트륨성 토양 조건에서 작물의 생육에 미치는 퇴비, 석고, 인산의 효과를 평가하기 위해, 2013년과 2014년에 배추를 포트재배하였고, 퇴비와 화학비료를 시비한 표준시비 처리구(S), 표준시비에 퇴비 추가 처리구(S + C), 석고 추가 처리구(S + G), 인산 추가 처리구(S + P), 석고-인산 추가 처리구(S + GP) 등 다섯 처리를 두어 비교하였다. 배추 건물중은 2013년과 비교하여 2014년에 크게 증가하였다. 토양의 전기전도도(EC)가 2013년에 비해 2014년에 감소하지 않았지만, 토양용액내 양이온 중 나트륨의 평균 비율($SAR_{1:5}$)이 2013년 $17.3{\pm}1.1$에서 2014년 $11.2{\pm}2.7$로 크게 감소하였다. 토양개량제 중에서 석고를 시용하였을 때 배추의 생육이 가장 좋았다. 표준시비 처리구와 비교하여 석고 추가 처리구에서 배추 건물중이 2013년에 7.0g/plant(48.2%) 더 높았고 2014년에 7.9g/plant(16.6%) 더 높았다. 석고 시용 시 오히려 토양 전기전도도가 증가하여 배추 생육에 부정적이었지만, SAR이 2013년과 2014년에 각각 14%, 38% 감소하여 배추생육에 긍정적인 효과가 있었다. 본 연구 결과는 염류-나트륨성 토양이 분포하는 간척지에 석고를 시용하여 토양의 나트륨 비율을 개선함으로써 작물의 생육을 촉진시킬 수 있다는 것을 시사해 주었다.

Shrub coverage alters the rumen bacterial community of yaks (Bos grunniens) grazing in alpine meadows

  • Yang, Chuntao;Tsedan, Guru;Liu, Yang;Hou, Fujiang
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제62권4호
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    • pp.504-520
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    • 2020
  • Proliferation of shrubs at the expense of native forage in pastures has been associated with large changes in dry-matter intake and dietary components for grazing ruminants. These changes can also affect the animals' physiology and metabolism. However, little information is available concerning the effect of pastoral-shrub grazing on the rumen bacterial community. To explore rumen bacteria composition in grazing yaks and the response of rumen bacteria to increasing shrub coverage in alpine meadows, 48 yak steers were randomly assigned to four pastures with shrub coverage of 0%, 5.4%, 11.3%, and 20.1% (referred as control, low, middle, and high, respectively), and ruminal fluid was collected from four yaks from each pasture group after 85 days. Rumen fermentation products were measured and microbiota composition determined using Ion S5™ XL sequencing of the 16S rRNA gene. Principal coordinates analysis (PCoA) and similarity analysis indicated that the degree of shrub coverage correlated with altered rumen bacterial composition of yaks grazing in alpine shrub meadows. At the phyla level, the relative abundance of Firmicutes in rumen increased with increasing shrub coverage, whereas the proportions of Bacteroidetes, Cyanobacteria and Verrucomicrobia decreased. Yaks grazing in the high shrub-coverage pasture had decreased species of the genus Prevotellaceae UCG-001, Lachnospiraceae XPB1014 group, Lachnospiraceae AC2044 group, Lachnospiraceae FCS020 group and Fretibacterium, but increased species of Christensenellaceae R-7 group, Ruminococcaceae NK4A214 group, Ruminococcus 1, Ruminococcaceae UCG-002, Ruminococcaceae UCG-005 and Lachnospiraceae UCG-008. These variations can enhance the animals' utilization efficiencies of cellulose and hemicellulose from native forage. Meanwhile, yaks grazed in the high shrub-coverage pasture had increased concentrations of ammonia nitrogen (NH3-N) and branched-chain volatile fatty acids (isobutyrate and isovalerate) in rumen compared with yaks grazing in the pasture without shrubs. These results indicate that yaks grazing in a high shrub-coverage pasture may have improved dietary energy utilization and enhanced resistance to cold stress during the winter. Our findings provide evidence for the influence of shrub coverage on the rumen bacterial community of yaks grazing in alpine meadows as well as insights into the sustainable production of grazing yaks on lands with increasing shrub coverage on the Qinghai-Tibet Plateau.

Preliminary study on colloidal partitioning and speciation of trace metals in acid mine drainage

  • Kwon, Jang-Soon;Lee, Jeong-Ho;Yun, Seong-Taek;Jung, Hun-Bok;Chang, Min-Kyoung;Lee, Pyeong-Ku
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.100-101
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    • 2004
  • Many researches in Korea have been performed to understand the pollution of stream waters by acid mine drainage. However, few studies have been conducted regarding the effect of particulate and colloidal fractions on the transport of trace metals. To estimate harmful effects of trace metals, it is important to evaluate the particulate and colloidal metals as well as dissolved metals, because particulate and colloidal fractions of trace metals play an important role in transport of trace metals and may adversely affect habitats and organisms in riverine system. Colloids are solids with effective diameters in size range from 0.001 $\mu$m to 1 $\mu$m. According to Jone et al. (1974), metals in surface water, like Al, Fe, and Mn, require filtration with pore-size membranes smaller than 0.45 $\mu$m to define dissolved concentrations. The main objective of this study is to understand the effects of particulate, colloidal, and truly dissolved fractions on the transport and fate of trace metals in acid mine drainage. This study was conducted for the Onjeong creek in the Uljin mine area. Sampling was carried out in 13 sites, spatially covering the area from mine dumps to the downstream Onjeong reservoir. To examine the metal partitioning between particulate, colloidal, and truly dissolved fraction, we used successive filtration techniques consisting of conventional method (using 0.45 $\mu$m membranes) and tangential-flow ultrafiltration (using 0.001 $\mu$mm membranes). Ultrafiltration may seperate much smaller particles from aqueous phase (Josephson, 1984; Hernandez and Stallard, 1988). The analysis of metals were performed by inductively coupled plasma - atomic emission spectrometer (ICP-AES: model Perkin Elmer OPTIMA3000XL). Anions such as SO$_4$, Cl and NO$_3$ were measured with ion chromatograph (IC: model Dionex 120). Sample analysis is still in progress. The preliminary data show that the studied creek is severely polluted by Al, Fe, Mn, Pb and Zn. Toward upstream sites with relatively lower pH, less than 50% of Al and Fe occur in the sorbed form on particles or colloids, whereas more than 80% of Al and Fe occur in the sorbed form in downstream sites or tributaries with relatively higher pH. Less than 30% of Zn is present in particle or colloidal forms in the whole range of creek. Truly dissolved fraction of trace metals is negatively correlated with pH. The Kd values for Al, Fe and Zn consistently increase with increasing pH and decrease with increasing particle concentration.

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대두종실(大豆種實)의 수량(收量)과 영양적(營養的) 품질(品質)에 미치는 황(黃) 시용(施用)의 효과(效果) (Effects of Sulfur on Yield and Nutritive Qualities of Soybean)

  • 임선욱;엄주완
    • 한국토양비료학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.356-362
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    • 1984
  • 황(黃)이 대두(大豆)의 수량(收量)과 생육(生育) 및 영양적(營養的) 품질(品質)에 미치는 효과(效果)를 구명(究明)하기 위하여 광교(光敎) 품종(品種)에 대하여 함황비료(含黃肥料)의 비종(肥種), 시비수준(施肥水準) 및 시용방법(施用方法)을 달리하여 포장실험(圃場實驗)을 실시(實施)하였다. 토양시비(土壤施肥)의 경우 황(黃) 공급원(供給源)으로 유안(硫安)과 과석(過石)을 공시(供試)하고 황(黃) 시비수준(施肥水準)은 10a 당(當) 0, 2, 4, 6kgS로 하였으며 엽면시비(葉面施肥)의 경우는 $K_2SO_4$, $(NH_4)_2SO_4$, $MgSO_4$, 및 Thiourea 를 개화기(開花期)에 10a당(當) 2kgS로 시용(施用)하였다. 실험(實驗) 결과(結果)는 다음과 같이 요약(要約)된다. 1. 종실(種實) 수량(收量)과 건물중(乾物重)은 황(黃) 시용수준(施用水準)이 증가(增加)함에 따라 증가(增加)하였으며 각(各) 수량구성요소(收量構成要素)도 증가(增加)하였다. 2. 황(黃)의 시비(施肥)에 의하여 종실(種實)의 황(黃) 함량(含量)이 증가(增加)하였고 따라서 N/S비(比)도 저하(低下)되었다. 3. 종실(種實)의 단백질(蛋白質) 함량(含量)은 황(黃)의 시비(施肥)로 증가(增加)하는 경향(傾向)을 보였으며 함황(含黃)아미노산(酸)인 methionine과 cysteine이 증가(增加)하여 대두(大豆) 단백질(蛋白質)의 영양적(營養的) 품질(品質)을 향상(向上)시킬 수 있는 효과(效果)가 나타났다. 4. 황(黃) 시비(施肥)는 종실(種實)의 지방함량(脂肪含量)이나 무기(無機)이온의 흡수(吸收)에는 영향(影響)을 미치지 않았다. 5. 황(黃)의 비종별(肥種別) 시비효과(施肥效果)에는 차이(差異)가 없었으며 시용방법별(施用方法別)로는 엽면시비(葉面施肥)가 더 효과적(效果的)이었다.

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Magnesium에 의한 흰쥐 대동맥 이완 (Magnesium-induced Relaxation in Rat Aorta)

  • 오성숙;이상우;강형섭;김진상
    • 대한수의학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.373-382
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    • 2003
  • Magnesium ion ($Mg^{2+}$) is a vasodilator, but little is known about its mechanism of action on vascular system. In vitro, extracellular magnesium sulfate ($MgSO_4$) produced relaxation in phenylephrine (PE) or high KCl-precontracted isolated rat thorocic aorta with (+E) or without (-E) endothelium in a concentration-dependent manner. The $MgSO_4$-induced relaxations were not affected by removal of the endothelium. Pretreatment of +E or -E aortic rings with nitric oxide synthase (NOS) inhibitors ($20{\mu}M$ L-NNA, $100{\mu}M$ L-NAME, $1{\mu}M$ dexamethasone and $400{\mu}M$ aminoguanidine), cyclooxygenase inhibitor ($10{\mu}M$ indomethacin), guanylate cyclase inhibitors ($10{\mu}M$ ODQ and $30{\mu}M$ methylene blue) and $Ca^{2+}$ transport blocker ($10{\mu}M$ ryanodine) did not affect the relaxant effects of $MgSO_4$. $Ca^{2+}$ channel blockers ($0.3{\mu}M$ nifedipine and $0.5{\mu}M$ veropamil) completely decreased the relaxant effects of $MgSO_4$ in +E and -E aortic rings. However, in $Ca^{2+}$-free medium, $MgSO_4$-induced vasorelaxation was potentiated and this response was inhibited by nifedipine. Protein kinase C (PKC) inhibitors ($1.0{\mu}M$ staurosporine, $0.5{\mu}M$ tamoxifen and $0.1{\mu}M$ H7) or PLC inhibitor ($100{\mu}M$ NCDC) markedly decreased the relaxant effects of $MgSO_4$ in +E and -E aortic rings. In vivo, infusion of $MgSO_4$ elicited significant decreases in arterial blood pressure. After intravenous injection of nifedipine ($150{\mu}g/kg$) and NCDC (3 mg/kg), infusion of $MgSO_4$ inhibited the $MgSO_4$-lowered blood pressure markedly. However, after introvenous injection of saponin (15 mg/kg), L-NNA (3 mg/kg), L-NAME (5 mg/kg), indomethacin (2 mg/kg), methylene blue (15 mg/kg) and aminoguanidine (10 mg/kg) failed to inhibit it. These results suggest that endothelial NQ-cGMP or prostaglandin pathway is not involved in vasorelaxant or hypotensive action of $Mg^{2+}$ and that these effects are due to the inhibitory action of $Mg^{2+}$ on the $Ca^{2+}$ channel or PLC-PKC pathway, and are due to the competitive influx of $Mg^{2+}$ and $Ca^{2+}$ through the $Ca^{2+}$ channel.

에트린자이트/사우마사이트의 형성 및 안정도와 콘크리트 성능저하에 미치는 영향 (Ettringite/Thaumasite Formation, Stability and Their Effect on Deterioration of Concrete)

  • 이효민;황진연
    • 한국광물학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.75-90
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    • 2003
  • 일부 기존 콘크리트 내에서 발견되는 에트린자이트(ettringite)와 사우마사이트(thaumasite)에 대하여 산출상태 및 화학성분을 조사하고, $Na_2SO_4$ 용액을 이용한 인공적인 변질 실험을 수행하여, 이들 광물의 특정 환경 조건하에서의 안정도와 콘크리트의 성능저하에 미치는 영향을 연구하였다. 에트린자이트와 사우마사이트의 형태 관찰과 성분분석을 위하여 전자현미경(SEM)을 통한 EDAX분석을 실시하였다. 에트린자이트는 시멘트 페이스트의 공간을 충진하거나, 시멘트 페이스트를 치환한 형태로 나타나며, 미세 균열이 에트린자이트로부터 시멘트 페이스트 내부로 전파되고 있음이 잘 관찰되었다. 에트린자이트는 특정 환경 조건하에서 사우마사이트와 트리클로로알루민산염(trichloroaluminate)으로 쉽게 전이되거나 분해되었다. 사우마사이트는 탈백운석화작용을 수반하는 탄산염 골재를 사용한 콘크리트와 탄산화가 진행된 해안지역의 콘크리트에서 에트린자이트와 수반되어 나타난다. 사우마사이트의 형성 조건은 에트린자이트와 유사한 조건에서 형성되는 것으로 생각되나, 에트린자이트가 먼저 형성된 후 치환작용에 의하여 에트린자이트/사우마사이트 고용체를 형성하는 것으로 생각된다. 콘크리트내의 에트린자이트는 염화물이 공급될 경우 염소가 에트린자이트의 황산염을 부분 또는 완전한 치환하여 에트린자이트와 유사한 결정구조를 가지는 트리클로로알루민산염으로 전이되며, 또한, 트리클로로알루민산염은 황산염이 다시 공급될 경우, 치환반응에 의하여 다시 에트린자이트로 전이되었다. 두 광물의 치환반응의 반응 경로는 용액내의 염소이온과 황산이온의 농도에 따르는 것으로 생각된다. 이상과 같이, 에트린자이트는 콘크리트 내에서 다양한 내외부적인 화학작용 따라 특징적인 산출 양상을 보이며, 주변 환경 조건에 따라 다른 광물로 전이되는 나타내었다. 이러한 연구결과, 에트린자이트의 생성에 따른 콘크리트의 성능저하는 그 광물학적 특성과 분포양상에 관련성을 가지는 것으로 나타났다.

Rhodobacter sphaeroides D230이 생성하는 산소 유도체에 작용하는 효소의 특성 (Characterization of Enzymes Against Oxygen Derivatives Produced by Rhodobacter sphaeroides D-230)

  • 김동식;이혜주
    • 미생물학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.94-99
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    • 2004
  • 산소의 존재 유ㆍ무 등과 같은 배양 환경의 변화에 따라 통성 혐기성 광합성 세균인 Rhodobacter sphaerodes B-230이 만들어내는 산소 유도체에 작용하는 효소의 특성을 조사한 결과 세포내 SOD는 호기적 배양에서는 초기 배양액의 pH가 7일 때, 혐기적 배양에서는pH 8일 때 활성이 높은 반면 세포외 방출 SOD는 두 배양조건에서 모두 약산성인 pH 6에서 활성이 높았다. Catalase는 두 조건 모두 중성 부근에서 최고의 활성을 보였으며, 산성 pH 부위에서는 급격히 활성이 낮아졌다. Mn-SOD의 활성 유도제인 methyl viologen을 첨가했을 때 두 조건 모두에서 성장의 저해를 보였으며, 배지에 철 이온을 첨가하여 배양 하였을 때 호기적 조건에서만 두 배 이상 활성이 증가되었다. 혐기적 조건에서는 전체적인 활성이 낮아 금속이온의 추가적인 첨가에도 더 이상 활성이 유도되지 않았다. Mn-SOD 활성 저해제인 $NaN_3$와 CuZn-SOD활성 저해제인 NaCN를 배양액에 첨가했을 때 NaCN은 두 가지 배양 조건에서 생성되는 SOD 모두를 저해하지 않았으며, $NaN_3$는 혐기적 배양조건에서만 0.3 mM 이상에서 급격한 SOD활성의 저해를 가져왔다. 따라서 Rhodobacter sphaeroides D-230도 혐기적 배양 조건에서 Mn-SOD가 생성되는 것을 확인할 수 있었으며,호기적 조건에서는 Fe-SOD가 생성되는 것을 확인할 수 있었다. Catalase의 활성도 두 가지 배양조건 모두에서 methy1 viologen에 의해 활성이 유도되었으며, NaCN와 $NaN_3$에 의해서 급격히 저해되었다.

Effects of $Nb_2O_5$, and Oxygen Potential on Sintering Behavior of $UO_2$ Fuel Pellets

  • Song, Kun-Woo;Kim, Keon-Sik;Kang, Ki-Won;Jung, Youn-Ho
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제31권3호
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    • pp.335-343
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    • 1999
  • The effects of N $b_2$ $O_{5}$ and oxygen potential on the densification and grain growth of U $O_2$ fuel have been investigated.0.3 wt% N $b_2$ $O_{5}$ -doped U $O_2$fuel pellets were sintered at 1$700^{\circ}C$ for 4 hours in sintering atmospheres which have various ratios of $H_2O$ to $H_2$ gas. Compared with those of undoped U $O_2$ pellets, the sintered density and grain size of the 0.3 wt% N $b_2$ $O_{5}$ -doped U $O_2$ pellet increase under the $H_2O$/ $H_2$ gas ratio of 5.0$\times$10$^{-3}$ to 1.0$\times$10$^{-2}$ and under the $H_2O$/ $H_2$gas ratio of 5.0$\times$10$^{-3}$ to $1.5\times$10$^{-2}$ , respectively. The sintering of U $O_2$fuel pellets containing 0.1 wt% to 0.5 wt% N $b_2$ $O_{5}$ was carried out at 168$0^{\circ}C$ for 4 hours. The enhancing effect of N $b_2$ $O_{5}$ on the sintered density and grain size becomes larger as the N $b_2$ $O_{5}$ content increases. The solubility limit of N $b_2$ $O_{5}$ in U $O_{2}$ seems to be between 0.3 wt% and 0.5 wt%, and beyond the solubility limit the second phase whose composition corresponds near to N $b_2$U $O_{6}$ is precipitated on grain boundary. The enhancement of densification and grain growth in U $O_2$ is attributed to the increased concentration of a uranium vacancy which is formed by the interstitial N $b^{4+}$ ion in the U $O_2$ lattice.

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