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실내 건축자재 중 천연방사성핵종의 정량분석법 연구
Method development for quantitative analysis of naturally occurring radioactive nuclides in building materials
분석과학 / Analytical Science and Technology, (P)1225-0163; (E)2288-8985
2017, v.30 no.5, pp.252-261
https://doi.org/10.5806/AST.2017.30.5.252
(한국원자력연구원)
(한국원자력안전재단)
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(한국원자력연구원)
임종명,
이훈,
김창종,
장미,
박지영,
&
정근호.
(2017). 실내 건축자재 중 천연방사성핵종의 정량분석법 연구. 분석과학, 30(5), 252-261, https://doi.org/10.5806/AST.2017.30.5.252
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초록
천연방사성핵종을 함유한 물질들은 인간 활동에 의해 인위적인 조작과정을 거치면서 농축되는 경우 방사선 노출에 따른 위해를 증가시킬 수 있다. 본 연구는 다양한 전처리 방법 및 분석 방법 간 비교를 통해 분석정확도를 평가하고 실내 건축자재 중 232Th, 235U, 238U의 천연방사성핵종을분석하기 위한 최적의 분석 방법을 확립하고자 하였다. ICP-MS를 이용한 실내 건축자재 중 천연방사성핵종 분석방법을 확립하기 위하여, 인증표준물질 5종을 왕수, 불산, 과염소산의 습식산화법과 용융법의 전처리법에 따른 U, Th의 분석 정확도 및 정밀도를 평가하였고, 최적의 전처리법으로써 용융법과 Fe(OH)3 공침법을 선정하였다. 확립된 분석방법을 석고보드, 벽돌, 시멘트, 페인트, 타일과벽지 총 51 종의 실내 건축자재 시료에 적용하여 천연방사성핵종의 농도를 정량 분석하였다. 또한 동일한 시료에 대해 감마분광분석법 중 간접측정법을 사용하여 238U, 232Th의 농도를 정량하고 ICPMS 분석 결과와 비교하였다.
- keywords
- NORM, Alkali fusion, ICP-MS, Building material, 238U, 232Th
Abstract
Naturally occurring radioactive materials (NORMs) increase radiation exposure to the public as these materials are concentrated through artificial manufacturing processes by human activities. This study focuses on the development of a method for the quantitative analysis of 232Th, 235U, and 238U in building materials. The accuracy and precision of inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) for determination of digestion processes was evaluated for certified reference materials (CRMs) digested using various mixed acid (e.g., aqua regia, hydrofluoric acid, and perchloric acid) digestions and a LiBO2 fusion method. The method validation results reveal that a LiBO2 fusion and Fe(OH)3 co-precipitation should be applied as the optimal sample digestion process for the quantitative analysis of radionuclides in building materials. The radioactivity of 232Th, 235U, and 238U in a total of 51 building material (e.g., board, brick, cement, paint, tile, and wall paper) samples was quantitatively analyzed using an established process. Finally, the values of 238U and 232Th radioactivity were comprehensively compared with those from the indirect method using γ-spectrometry.
- keywords
- NORM, Alkali fusion, ICP-MS, Building material, <TEX>$^{238}U$</TEX>, <TEX>$^{232}Th$</TEX>
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