• 제목/요약/키워드: radon gas

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실내 라돈환경계의 선량감도분석에 의한 제어매개변수 모델링 (Modeling the Controllable Parameters of Radon Environment System with Dose Sensitivity Analysis)

  • 주운표;장시영;김건중
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제16권2호
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    • pp.41-54
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    • 1991
  • 라돈 및 붕괴생성물의 호흡에 의한 인체 피폭선량의 제어가능성을 찾기 위해 다음과 같은 과정을 거쳤다. 1) 라돈에 관련된 기존모델을 토양 기공모델, 실내붕괴 모델, 폐선량계산모델로 분류해석하고, 2) topology이론에 따라 물리유추개념으로써 회로망으로 전환하여, 라돈환경계통을 정식화, 검증계산을 거쳐, 3) 모의계산으로 선량감도를 분석하여 최적 매개변수의 범위를 모색하였다. 매개변수인 환기율, 침적율, 부착율가 제어범위내 변화될 때, 정식화된 111원 연립방정식의 해를 구하여 선량감도를 분석하였으며, 제어매개변수의 선량감도에 의한 효과를 3차원으로 도식화하였다. 본 연구 수행결과, 제어매개변수 변화에 따른 실내의 $^{222}Rn$ 및 Rn-D의 농도 변화과정은 새롭게 해석할 수 있는 벡터감도단층모형으로, 일부 제어매개변수의 조합변화에 따른 선량감도는 3차원 그래프모형으로 나타낼 수 있었다. 선량감도의 3차원 그래프에서는 실내환경의 대표적 매개변수 값 범위에서 변곡점이 나타났으며, 일반적으로 높은 환기조건$(>1h^{-1})$하에서는 공기정화에 의하여 선량이 전반적으로 증가되나, 불충분한 환기조건$(<0.5h^{-1})$하에서는 공기정화에 의하여, 선량이 40%정도로 감소되는 것으로 나타났다 (* 라돈 및 붕괴생성물은 이하 $^{222}Rn$ 및 Rn-D로 통일한다.)

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Determine the hazards of radioactive elements and radon gas manufacturing processes in an Egyptian fertilizer factory

  • Soad Saad Fares
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권5호
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    • pp.1781-1795
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    • 2024
  • This study investigated the levels of radioactivity in soil surrounding a phosphate fertilizer factory in Egypt, aiming to assess potential risks to the population exposed to radiation. Concentrations of 238U, 226Ra, 232Th, and 40K were measured in soil samples collected from two subsites: one near the factory (subsite 1) and another further away (subsite 2). Two different systems were used for measuring radioactivity, a high-purity gamma ray spectroscopy system with an HPGe detector for gamma-emitting isotopes and a CR-39 solid nuclear track detector for alpha-emitting radon gas. Subsite 1, located close to the factory, displayed significantly elevated levels of 226Ra compared to global background levels (514 and 456 Bq/kg vs. 35 Bq/kg). Additionally, the concentrations of 238U (241.06 Bq/kg vs. global average 35 Bq/kg), 232Th (16.15 Bq/kg vs. global average 30 Bq/kg), and 40K (146.36 Bq/kg vs. global average 400 Bq/kg) were all above global averages. Furthermore, a high concentration of radon gas (337.06 μSv/y) was measured at subsite 1. The strong positive correlation observed between 226Ra and 238U (0.96256) provides further evidence of potentially elevated radioactivity levels near the factory. In contrast, subsite 2, situated farther from the factory, exhibited natural radioactive background levels within international limits. Quantitative analysis revealed that gamma ray absorbed doses for 226Ra and 232Th exceeded global averages in some samples. Specifically, 226Ra doses ranged from 7.8 to 46.26 ppm (exceeding the 20 ppm global average in some cases), and 232Th doses ranged from 1.98 to 9.14 ppm (exceeding the 10 ppm global average in some cases). The concentration of 40K, however, remained within the global range (0.07%-0.69 %). The observed imbalances in the ratios of Th/U (0.17-0.24 Bq/kg and 0.73-0.24 ppm) and U/Ra (0.81-0.73 Bq/kg and 0.73-0.17 ppm), both of which are significantly lower than their respective global averages of 4 and 2.4, point towards the presence of fertilizer-derived contamination. This conclusion is further supported by the high phosphate concentrations detected in the samples. Overall, this study suggests that radioactive contamination near the phosphate fertilizer factory significantly exceeds global background levels and international limits in some cases. This raises concerns about potential risks posed to surrounding agricultural land and crops.

횡성지역 다양한 지질환경에서 지하수 중 우라늄 및 라돈-222 산출특성 (Occurrences of Uranium and Radon-222 from Groundwaters in Various Geological Environment in the Hoengseong Area)

  • 정찬호;양재하;이유진;이용천;최현영;김문수;김현구;김태승;조병욱
    • 지질공학
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    • 제25권4호
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    • pp.557-576
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    • 2015
  • 지하수내 자연방사성물질인 우라늄과 라돈-222의 산출과 지질특성과의 연관성을 알아보기 위해 단층대를 포함한 화강암, 편마암, 복운모 화강암 등 다양한 지질이 분포하는 횡성지역을 연구대상지역으로 하였다. 이 연구를 위하여 지하수 시료 38점, 지표수 시료 4점을 채취하여 화학성분 분석, 우라늄과 라돈-222의 함량을 분석하였다. 1차 분석결과를 바탕으로 우라늄과 라돈-222의 함량이 미국 EPA 권고기준을 초과한 지하수 16점에 대해서는 2차 분석을 실시하였다. 지하수내 자연방사성물질 산출과 지질과의 상관성을 알아보기 위하여 33개 지점에 대한 지표방사능 세기를 측정하였다. 지하수내 우라늄의 농도는 0.02~49.3 μg/L의 범위를, 라돈-222의 농도는 20~906 Bq/L 범위로 미국 EPA 권고기준치인 30 μg/L와 148 Bq/L을 초과한 시료는 각각 4점과 35점이다. 지하수의 화학적 특성은 Ca(Na)-HCO3 유형에서 Ca(Na)-NO3(HCO3+Cl) 유형 범위까지 분포한다. pH는 5.71~8.66의 범위로 중간 값은 중성 또는 약알카리성의 특성을 보였다. 고함량 우라늄 및 라돈-222의 산출은 편마암-화강암 지질경계부과 화강암내에서 주로 확인되었으며, 우라늄과 라돈의 산출에 대한 상관관계는 뚜렷하지 않다. 불활성 기체인 라돈은 암석내 기원지로부터 주변부에 발달된 단열을 따라서 확산되어 순환하는 지하수에 용해되는 것으로 보이며, 지하수의 유동과 화학성분과의 상관성은 찾아보기 어렵다. 지하수내 우라늄 용해에 유리한 조건은 중성 또는 약알칼리성 환경과 산화 환경이면서 높은 중탄산 함량의 지화학적 조건에서 주로 우라닐 또는 우라닐탄산염 형태로 존재하는 것으로 해석된다.

질소가스를 이용한 라돈 및 딸핵종의 백그라운드방해 억제 (Control of Background Interference from Radon and Its Daughters with Nitrogen Gas)

  • 이길용;윤윤열;김건한;심상권;양명권;서범경
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.337-339
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    • 2000
  • 저준위 환경 방사능 측정에서 가장 문제가 되는 것은 주변의 백그라운드에 의한 영향이다. 백그라운드로는 우주선, 지각 방사선, 그리고 대기중의 방사선 둥이 있다. 이러한 백그라운드를 감소시킬 수 있다면 저준위 방사능 측정의 감도향상은 물론 정확성을 향상시킬 수 있다. 이러한 백그라운드 중에서 대기중의 방사선은 주로 지각으로부터의 라돈 방출에 의하여 기인하게 된다(Eisenbud, 1987 : Thomas, 1972). 방출된 라돈 및 딸핵종들은 대기 중의 먼지에 흡착되어 부유하게 되는데, 부유 먼지에 흡착된 백그라운드의 주요 원인이 된다. (중략)

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환경방사능의 감마선 분광분석을 위한 백그라운드 소멸 (Background Reduction for the ${\gamma}$-Ray Spectrometry of Environmental Radioactivity)

  • 서범경;이길용;윤윤열;이대원
    • 분석과학
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    • 제14권3호
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    • pp.212-220
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    • 2001
  • 본 연구는 감마선 분광분석법을 이용하여 환경시료에 함유되어 있는 천연방사성 핵종인 라듐($^{226}Ra$) 및 라돈($^{222}Rn$)의 직접분석법의 개발을 목표로 수행되었다. 감마선 분광분석법에 의한 라듐 및 라돈의 분석에서는 주변환경조건에 따라서 변화의 폭이 큰 대기중의 라돈 및 딸핵종에 의한 백그라운드 영향을 소멸시키거나 보정해 주어야만 한다. 본 고에서는 측정함 내부로 질소가스를 흘려주어 측정함 내부를 질소가스 분위기로 바꾸어 줌으로서 대기중의 라돈 및 딸핵종에 의한 불안정한 백그라운드를 소멸시키고자 하였다. 질소가스를 검출기 주위로 흘려주었을 때, 1 MeV 이하의 에너지 영역에 대해서는 80% 그리고 1 MeV 이상에서는 20~50% 정도까지 백그라운드를 감소시킬 수 있었다. 즉, 검출기 주위를 질소분위기로 바꾸어 줌으로서 백그라운드를 소멸, 안정화시킴으로서 검출감도를 약 10배 향상시킬 수 있었다.

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라돈 환경계통의 제어 매개변수 모델링 (Modeling a Radon Environment System with Dose Sensitivity to the Controllable Parameters)

  • 주운표;김건중;장시영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1991년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.753-756
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    • 1991
  • This paper aimed to analyse dose sensitivity to the controllable parameters of in-door radon $(^{222}Rn)$ and its decay products(Rn-D) by applying the input-output linear system theory. Physical behaviors of $^{222}Rn$ & Rn-D were analyzed in terms of $^{222}Rn$ gas generation, -migation and - infiltration to indoor environments, and the performance output-function(i.e. mean dose equivalent to Tracho-Bronchial(TB) lung region was assessed to the following ranges of the controllable parameters; a) the ventilation rate constant $({\lambda}_v)$ : $0{\sun}500[h^{-1}]$. b) the attachment rate constant$({\lambda}_a)$ : 0-500 $[h^{-1}]$. c) deposition rate constant $({\lambda}{_{d}^{u}})$: 0-50$[h^{-1}]$. A linear input-output model was reconstructed from the original models in literatures, as follows, which was modified into the matrices consisting of 111 nodal equations. a) indoor ${222}Rn$ & Rn-D Behaviour: jacobi- Porstendorfer- Bruno model. b) lung dosimerty : Jacobi-Eisfeld model. Some of the major findings, which identify the effectiveness of this model, were as follows. a) ${\lambda}_v$ is most effective, dominant controllable parameters in dose reduction, if mechanical ventilation is applied. b) ${\lambda}_v$, depending on the air particle-concentration, reduces the dose somewhat within ${\lambda}_v$<1 $h^{-1}R range. However, the dose increases conversely, ${\lambda}_v$>1 $h^{-1}R range range. c) ${\lambda}{_{d}^{4}}$ reduces the dose linearly as ${\lambda}_v$ dose. Such dose(z-axis) sentivities are shown with three-dimensional plots whoes x,y-axes are combined 2out the 3 parameter${\lambda}_v{\lambda}_s,\;{\lambda}_d^s$.

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라돈가스의 문제점과 사례분석을 통한 해결방안 (Radon Gas Problems and Solutions through Case Analysis)

  • 송호재;김근영;이아름;최용주;남경필;박준범
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제25권1호
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    • pp.1-11
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    • 2020
  • 본 연구에서는 라돈가스의 환경적 문제점을 구체적으로 파악하였다. 각 나라별 라돈가스 환경문제 사례 분석을 통하여 국가별 라돈 가스 농도와 위험도를 조사하였다. 환경적 문제가 되는 라돈가스 유입의 방지법을 조사 및 연구하여 소개한다

흡착재의 첨가율에 따른 산화마그네슘 경화체의 역학적 특성 (Mechanical Properties of Magnesium Oxide Matrix Accroding to Addition Ratio of Absorbent)

  • 권오한;임현웅;이상수
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2016년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.26-27
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    • 2016
  • This study is an experiment to know mechanical properties that matrix of the magnesium oxide-based can interior Radon gas absorption and decrease by the addition of Bentonite, Vermiculite, illite having characteristic of the cation-exchange and porous. As a study to examine the possibility was fixed the addition amount of each adsorbent that was added to the 0, 10, 20% of magnesium oxide and magnesium chloride with 25%. Illite, bentonite WB is 45 (wt,%), vermiculite W/B was carried out an experiment to 50 (wt,%).

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Selection of a carrying agent for obtaining radioactive methyliodide vapors under dynamic conditions

  • Obruchikov, Alexander V.;Merkushkin, Aleksei O.;Magomedbekov, Eldar P.;Anurova, Olga M.;Vanina, Elena A.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권8호
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    • pp.2761-2766
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    • 2021
  • A method for preparing "reagent" for radioactive methyliodide vapors production using an isotopic exchange reaction has been developed. Based on the obtained data of the isotopic exchange efficiency and hydraulic resistance, white fused alumina (700-840 ㎛) was selected as the carrying agent material for "reagent" production. The radioiodine isotopic exchange dependences on such parameters as temperature, gas flow velocity, and the methyliodide concentration in it were determined. Optimal conditions have been selected to achieve 85% of the isotopic exchange rate in 1 h of the experiment. The obtained data allowed to develop an approach to the test of iodine filters for nuclear power plants and to determine their efficiency.

벤토나이트 완충재 내 기체 이동의 거동 특성 관련 연구 동향 소개 (Introduction to Researches on the Characteristics of Gas Migration Behavior in Bentonite Buffer)

  • 강신항;김정태;이창수;김진섭
    • 터널과지하공간
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    • 제31권5호
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    • pp.333-359
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    • 2021
  • 고준위방사성폐기물 처분시스템에서는 처분용기 인근에서 용기 금속 물질의 부식 등 여러 이유로 인해 수소, 라돈 등의 기체가 발생할 수 있다. 기체 발생 속도가 투수계수가 낮은 벤토나이트 완충재 공극에서의 기체 확산 속도보다 커질 경우, 형성된 기체가 축적된다. 기체 압력이 증가하여 유입 압력에 도달하면 완충재 내부로 기체의 팽창 흐름 및 이류가 발생하게 된다. 기체의 급격한 팽창 흐름 발생 시 방사성 핵종이 완충재 외부로 유출될 가능성이 있으므로, 처분시설의 설계 과정에서 점토 기반 물질에서의 기체 유동의 영향성 및 공학적방벽의 건전성을 평가하기 위해 기체 이동 현상에 대한 거동 특성을 명확하게 규명할 필요가 있다. 전세계적으로 벤토나이트 완충재 내 기체 이동 현상 규명을 위한 실험적 연구와 이를 모사할 수 있는 전산 수치 모델 개발 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 기술보고에서는 현재까지 수행된 기체 주입 시험 및 전산 수치모델 관련 주요연구를 소개하고 향후 기체 이동 현상 규명을 위한 연구 수행 방향에 대해 정리하였다.