• Nuclear Engineering and Technology
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• 제48권3호
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• pp.744-750
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• 2016

Uranium removal from uranium plant wastewater using zero-valent iron in an ultrasonic field was investigated. Batch experiments designed by the response surface methodology (RSM) were conducted to study the effects of pH, ultrasonic reaction time, and dosage of zero-valent iron on uranium removal efficiency. From the experimental data obtained in this work, it was found that the ultrasonic method employing zero-valent iron powder effectively removes uranium from uranium plant wastewater with a uranium concentration of $2,772.23{\mu}g/L$. The pH ranges widely from 3 to 7 in the ultrasonic field, and the prediction model obtained by the RSM has good agreement with the experimental results.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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• pp.319-329
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• 2004

The electrorefining experiments with an anode composed of U, Y, Gd, Nd and Ce (or U, Gd, Dy and Ce) were carried out in the KC1-LiCl eutectic melt at $500^{\circ}C$, Uranium was the major component in the cathode deposits at the high initial uranium concentration, and the separation factors of the uranium with respect to the rare earths (REs) were calculated according to the applied voltage and the uranium concentration in the molten salt. The current efficiency was inversely in proportion to the applied voltage in the range of 1.0 V to 1, 9 V (vs. STS304L). The dependency of the applied voltage on the current efficiency as well as the deposition rate was discussed in terms of the microstructural feature and crystal structure of the deposit.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권12호
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• pp.4033-4041
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• 2021

To better understand the permeability of uranium sandstone, improve the leaching rate of uranium, and explore the change law of pore structure characteristics and blocking mechanism during leaching, we systematically analyzed the microstructure of acid-leaching uranium sandstone. We investigated the variable rules of pore structure characteristics based on nuclear magnetic resonance (NMR). The results showed the following: (1) The uranium concentration change followed the exponential law during uranium deposits acid leaching. After 24 h, the uranium leaching rate reached 50%. The uranium leaching slowed gradually over the next 4 days. (2) Combined with the regularity of porosity variation, Stages I and II included chemical plugging controlled by surface reaction. Stage I was the major completion phase of uranium displacement with saturation precipitation of calcium sulfate. Stage II mainly precipitated iron (III) oxide-hydroxide and aluminum hydroxide. Stage III involved physical clogging controlled by diffusion. (3) In the three stages of leaching, the permeability of the leaching solution changed with the pore structure, which first decreased, then increased, and then decreased.

• Advances in environmental research
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• 제9권1호
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• pp.65-84
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• 2020

The potential use of Sargassum boveanum algae for the removal of uranium from aqueous solution has been studied by varying three independent parameters (pH, initial uranium ion concentration, S. boveanum dosage) using a central composite design (CCD) under response surface methodology (RSM). Batch mode experiments were performed in 20 experimental runs to determine the maximum metal adsorption capacity. In CCD design, the quantitative relationship between different levels of these parameters and heavy metal uptake (q) were used to work out the optimized levels of these parameters. The analysis of variance (ANOVA) of the proposed quadratic model revealed that this model was highly significant (R² = 0.9940). The best set required 2.81 as initial pH(on the base of design of experiments method), 1.01 g/L S. boveanum and 418.92 mg/L uranium ion concentration within 180 min of contact time to show an optimum uranium uptake of 255 mg/g biomass. The biosorption process was also evaluated by Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin-Radushkevich isotherm models represented that the experimental data fitted to the Langmuir isotherm model of a suitable degree and showed the maximum uptake capacity of 500 mg/g. FTIR and scanning electron microscopy were used to characterize the biosorbent and implied that the functional groups (carboxyl, sulfate, carbonyl and amine) were responsible for the biosorption of uranium from aqueous solution. In conclusion, the present study showed that S. boveanum could be a promising biosorbent for the removal of uranium pollutants from aqueous solutions.

• Environmental Engineering Research
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• 제23권4호
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• pp.462-473
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• 2018

The uranium ore residues from the legacies of past uranium mining and milling activities that resulted from the less stringent environmental standards along with the uranium residues from the existing nuclear power plants continue to be a cause of concern as the final uranium residues are not made safe from radiological and general safety point of view. The deposition of uranium in ponds increases the risk of groundwater getting contaminated as these residues essentially leach through the upper unsaturated geological formation. In this context, a numerical model has been developed in order to forecast the $^{238}U$ and its progenies concentration in an unsaturated soil. The developed numerical model is implemented in a hypothetical uranium tailing pond consisting of sandy soil and silty soil types. The numerical results show that the $^{238}U$ and its progenies are migrating up to the depth of 90 m and 800 m after 10 y in silty and sandy soil, respectively. Essentially, silt may reduce the risk of contamination in the groundwater for longer time span and at the deeper depths. In general, a coupled effect of sorption and hydro-geological parameters (soil type, moisture context and hydraulic conductivity) decides the resultant uranium transport in subsurface environment.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제14권3호
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• pp.103-109
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• 1982

여러가지 질산우라늄용액에 대한 우라늄의 용존농도, 질산의 노르말농도 및 용액의 밀도등을 측정하여 얻은 결과를 최소자승법으로 분석한 후 우라늄의 용존농도와 질산의 노르말농도만을 알므로서 질산우라늄용액속에 들어있는 물의 함량을 결정할 수 있는 실험식, Q=1-0.3628C-0.0327H$^{+}$,을 유도하였다. 여기서 Q, C 및 H$^{+}$는 각각 물함량(g/cc), 우라늄의 용존농도(g/cc)및 질산의 노르말농도를 뜻한다. 그리고 이 유도식을 써서 임의 우라늄용액에 대한 구성원소별 원자수밀도와 핵임계도를 산출하고 그 결과를 우라늄의 용존농도, 질산의 노르말농도 및 용액의 밀도를 근거로 하여 얻은 값과 비교해 보았다. 그 결과 유도식은 우라늄의 용존농도 0.004~0.2959g/cc 및 질산의 노르말농도 1.00~5.06사이에서 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 보였다.

• Advances in environmental research
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• 제2권3호
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• pp.245-260
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• 2013

Biosorption represents a technological innovation as well as a cost effective excellent remediation technology for cleaning up radionuclides from aqueous environment. In the present study, a bacteria strain FB12 with high adsorption rate of uranium ion was isolated from the vicinity of the nuclear power plant. It was tentatively identified as Bacillus sp.FB12 according to the 16S rDNA sequencing. Efforts were made to further improve the adsorption rate and genetic stability by UV irradiation and UV-LiCl cooperative mutagenesis. The improved strain named Bacillus sp.UV32 obtains excellent genetic stability and a high adsorption rate of 95.9%. The adsorption of uranium U (VI) by Bacillus sp.UV32 from aqueous solution was examined as a function of metal ion concentration, cell concentration, adsorption time, pH, temperature, and the presence of some foreign ions. The adsorption process of U (VI) was found to follow the pseudo-second-order kinetic equation. The adsorption isotherm study indicated that it preferably followed the Langmuir adsorption isotherm. The thermodynamic parameters values calculated clearly indicated that the adsorption process was feasible, spontaneous and endothermic in nature. These properties show that Bacillus sp.UV32 has potential application in the removal of uranium (VI) from the radioactive wastewater.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제39권3호
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• pp.127-133
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• 2014

북한 우라늄 농축 시설은 국내외적으로 심각한 위협중 하나이다. 특히 우리나라 입장에서는 국가 안보에 관련된 사안이므로 항상 주시하고 대비를 하여야 한다. 북한 미신고 우라늄 농축시설 탐지 가능성을 평가하기 위해 시설로 부터 장 단거리에 따른 공기중 우라늄 농도를 예측하였다. 북한 농축시설에 대해 국제 사회에 알려진 정보와 다른 국가의 농축 시설 운영 데이터를 근거로 북한 시설로부터 공기중으로 누출되는 $UF_6$ 선원항(source terms)을 계산하였다. 계산된 선원항과 영변 주변 기상 자료를 바탕으로 장 단거리 대기 확산 모델 - Gaussian Plume and HYSPLIT Models -을 이용하여 북한 농축시설 주변과 멀리 떨어진 남한 지역에서의 공기중 우라늄 농도를 결정하였다. 최대 공기중 우라늄 농도와 위치는 기상 조건과 방출 높이에 따라 시설 바로 근처와 0.4 km 이내 이고, 농도 약 $1.0{\times}10^{-7}g{\cdot}m^{-3}$로 나타났다. 본 논문의 가정을 적용하였을 때, 수 십 ${\mu}g$ 정도의 우라늄 샘플을 채취할 수 있을 것으로 나타났다. 이 수십 ${\mu}g$ 우라늄 양은 현대 측정 장비로 어려움 없이 측정 가능한 양이다. 반면에 영변 농축시설에부터 수 백 km이상 떨어진 남한 지역의 농도는 $1.0{\times}10^{-13}{\sim}1.0{\times}10^{-15}g{\cdot}m^{-3}$이하로 자연 방사성 우라늄 농도보다 낮은 값이다. 따라서 본 논문에 의하면 북한 영변 농축시설 주변에서 공기포집에 의한 신고 및 미신고 핵활동 탐지는 가능하지만 장거리에서는 불가능할 것으로 예측된다.

• 자원환경지질
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• 제50권5호
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• pp.353-361
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• 2017

괴산지역은 우라늄 함량이 높은 탄질점판암이 국부적으로 분포하고 있으며 화강암의 분포비율이 절반 정도나 되어 지하수의 우라늄 함량이 높을 것으로 예상되었다. 250개 지하수에서 우라늄 함량을 분석하였고 250개 지하수 중 200 개 지점에서 암석내 우라늄 함량을 측정하였다. 연구지역의 지질을 5개 (옥천 변성사질암대 (Og1), 옥천 하부천매암대 (Og2), 옥천 함력천매암대 (Og3), 쥬라기화강암(Jgr), 백악기화강암(Kgr))으로 대분하면 암석의 우라늄 함량 중앙값은 Kgr에서 8.2 mg/kg으로 가장 높았으며 Og2의 우라늄 함량은 나머지 Jgr, Og1, Og3 (3.05~3.90 mg/kg)의 범위로 비슷하게 나타났다. 250개 지하수의 우라늄 함량 범위는 $0.01{\sim}293.0{\mu}g/L$(중앙값 $0.87{\mu}g/L$)으로 국내 전체 지하수의 우라늄 중앙값 $0.74{\mu}g/L$와 비슷한 것으로 나타났다. 지질별 지하수의 우라늄 함량은 Kgr이 $4.74{\mu}g/L$으로 높고 Og1, Og2, Og3는 $0.35{\sim}0.74{\mu}g/L$으로 낮게 나타났다. 전체 지하수의 WHO의 음용수 가이드라인 $30{\mu}g/L$ 초과율은 국내 전체와 비슷한 2.8%이나 Kgr 지역의 초과율은 20.7%나 되어 추가 연구가 필요하다.

• 지질공학
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• 제27권4호
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• pp.501-511
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• 2017

이 연구에서는 전라남도 지역의 지하수 170개 소를 대상으로 자연방사성물질인 우라늄, 라돈을 분석하였으며, 지질별로 구분하여 이들의 함량특성을 지구화학적, 통계적으로 고찰하였다. 또한 우라늄과 라돈의 함량을 지질도에 표기하여 이들의 함량분포도를 작성하였다. 우라늄과 라돈의 함량범위는 넓지만 일부 시료를 제외하면 낮은 값을 보인다. 요인분석 결과에 의하면 전남지역의 지하수에서 우라늄과 라돈간의 상관계수는 낮아서, 이 두 성분은 서로 다른 거동특성을 가지는 것으로 판단된다. 서로 거의 무관한 거동특성을 보여주는 이러한 결과는 국내 대부분의 지하수중 우라늄, 라돈 연구결과와도 일치한다. 이들을 제외하면 주요 수질항목들 간에는 높은 상관계수가 나타나는데, 이들은 일반적인 물-암석반응의 결과임을 지시한다.