해수 중 방사성스트론튬(Sr-90)을 빠르고 간편하게 분석할 수 있는 방법에 관한 논문입니다.

정상상황과 비상상황으로 구분하여 분석법을 소개하고 있습니다.

정상상황일 때, 기존의 방법은 해수 60L+탄산염 침전+발연질산을 이용한 Ca/Sr 분리, chromate 침전법을 이용한 Ba,Ra/Sr 분리 등 여러 침전 과정이 필요합니다. Sr-90을 분리한 다음 Y-90과 영속평형 될 때까지(약 2주) 기다린 다음, LSC로 Y-90 을 측정합니다.

 이 논문은 Sr-90과 영속평형을 이루고 있는 Y-90을 선택적으로 흡착할 수 있는 DGA resin을 활용하여 해수 중 Sr-90을 정량평가합니다.

해수 채취 후, 분석실험실로 가져오고, 분석 시작하기 전까지 2 주는 금방 지나갑니다. 기존 방법과 달리, 영속평형된 Y-90을 DGA로 분리합니다.

해수는 Ca 400 mg/kg, Sr 8 mg/kg 등 염(salt)농도가 매우 높아 목표핵종을 분리하는 것이 까다롭습니다. Sr-90 분리/정제에 활용되는 Sr-resin은 분리 가능한 Sr 용량이 약 5 mg/1 g of Sr-resin으로 제한되어 있어서, 대량의 해수에 적용할 수 없습니다. (해수 20 kg --> Sr 160 mg, Sr-resin 약 30 g 필요).

반면, DGA는 해수의 높은 염의 영향을 덜 받고, Y을 선택적으로 분리할 수 있습니다. 최소검출가능농도 기준, 새 방법은 0.4 mBq/kg(20 kg 기준), 기존 방법은 0.2-1 mBq/kg을 보입니다.

비상상황일 때, 통상 100 ml의 시료를 기준으로 비상대응 신속분석법을 설계합니다. 해수 100 ml의 pH를 높여, Sr을 탄산염 형태로 침전한 후 Sr-resin으로 정제하는 것이 통상 알려진 방법입니다 (IAEA). 환경실에서 자체개발한 자동핵종분리장치는 축차분리(두 개의 컬럼을 직렬로 연결한 효과) 기능이 있습니다. 양이온교환수지로 해수 100 ml 중 Sr을 농축하고, 농축된 Sr은 자동으로 양이온교환수지에서 Sr-resin으로 보내지도록 설계되었습니다. 침전이 분석자의 수고가 필요한 반면, 컬럼크로마토그래피 기반의 분리법은 자동화장치를 이용할 경우 상대적으로 빠르고 간편하게 분리할 수 있습니다.