์ ์ฅ ์์ค๋ก๋ถํฐ ์นจ์ ๋ฌผ๊ณผ ์งํ์๋ก ์ ์
๋๋ ํต ์ฌ์ฒ๋ฆฌ์ ๊ด๋ จ๋ ํ๊ธฐ๋ฌผ์ ๋ฐฐ์ถ์ ์ค์ํ ํ๊ฒฝ ์ฐ๋ ค๊ฐ ๋๊ณ ์๋ค. ๋ฏธ๊ตญ ๋ด ๋ ๊ณณ์ ๊ตญ๊ฐ ์ฐ๊ตฌ์ ์์์ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ผ๋ถ ์นจ์ ๋ฌผ์ ์์ฐ์ ์ผ๋ก ํ๋ถํ ์ฒ ์ ํจ์ ํ๋ ๊ด๋ฌผ(iron-bearing minerals)์ด ํ
ํฌ๋คํฌ(technetium)๊ณผ ๊ฐ์ ์ค์ผ๋ฌผ์ง๊ณผ ๋ค์ ๋ฐ์ํ์ฌ ๊ณ ์ ์ํฌ ์ ์๋ค๋ ์ฆ๊ฑฐ๋ฅผ ๋ฐ๊ฒฌํ๋ค.
์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด๋ฌํ ๋ฐ์์ด ์งํ์์์ ์ค์ผ๋ฌผ์ง ์์ค์ ๋ฎ์ถ๋ ๋ฐ ์ผ๋ง๋ ์ค๋ ๊ฑธ๋ฆฌ๋์ง๋ฅผ ์์ธกํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ์ฌ์ฉ๋ ์ ์๋ค๊ณ ์ ์ํ๋ค. ๋ ์ด๋ฌํ ์ ๋ณด๋ ์งํ์ ์ค์ผ์ ์ํ์ ๋ฎ์ถ๋ ์์ฐ์ ๊ณต์ ์ ๋ฅ๋ ฅ์ ํ๊ฐํ๋๋ฐ ์ค์ํ๋ค. ๊ฒ๋ค๊ฐ ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์์ฑํด ์ฃผ ๋๋จ ์ง์ญ์ ์์นํ ํธํฌ๋ ์ง์ญ(Hanford Site)์์ ์ํ๋ ๋ณต์ ๋
ธ๋ ฅ์ ์ค์ผ๋ฌผ์ง๊ณผ ๋ฐ์ํ๊ณ ์ค์ผ๋ฌผ์ง์ ์ฝํ์ํค๋ ์ฒ ์ ํจ์ ํ๋ ๊ด๋ฌผ์ด ๊ฒฐ์ฌ๋ ์ง์ญ์ ์ด์ ์ ๋ง์ถ ์ ์๊ฒ ํด์ค๋ค. ๋์ ์๋ ๋์ ํธํฌ๋ ์ง์ญ์ ๋ฏธ๊ตญ์์ ํต๋ฌด๊ธฐ๋ฅผ ์ํ์ฌ ์์ฐ๋ ํ๋ฃจํ ๋์ 2/3๋ฅผ ์์ฐํ๋ค.
์ด๋ฌํ ๋ฐ๊ฒฌ์ ๋ฒํด๋ฆฌ ๊ตญ๋ฆฝ ์ฐ๊ตฌ์(Berkeley National Laboratory)์ ALS(Advanced Light Source)์ ์๋ฅด๊ณค ๊ตญ๋ฆฝ ์ฐ๊ตฌ์(Argonne National Laboratory)์ APS(Advanced Photon Source) ๋ฑ์ ๊ตฌ๋น๋ X-์ ์ ์ด์ฉํ์ฌ ๋ถ๋ถ์ ์ผ๋ก ์ป์ด์ก๋ค. ํผ์ํฝ ๋
ธ์ค์จ์คํธ ๊ตญ๋ฆฝ ์ฐ๊ตฌ์(PNNL; Pacific Northwest National Laboratory)์ EMSL(Environmental Molecular Sciences Laboratory) ์์์ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ํธํฌ๋ ์ง์ญ์์ ๋ช ๊ณณ์ ์์น๋ก๋ถํฐ ์๊ฑฐ๋ ์นจ์ ๋ฌผ์ ๋ํ์ฌ X-์ ๋ฐ ๋ค๋ฅธ ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ์ํํ๋ค.
Geochimica et Cosmochimica Acta ์ ๋์ 2014๋
4์ ๋ฐํ๋ ์ด ์ฐ๊ตฌ์ ์ ๋ชฉ์ โํธํฌ๋ ์งํ๋ฉด์์ Tc(VII)๋ก ์ด์ง์ ์ ์ ์ด๋ ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ์ํ ์์ฐ์ ์ธ ํฐํ์ฒ ๊ด์ ํน์ฑ(Characterization of natural titanomagnetites (Fe3?xTixO4) for studying heterogeneous electron transfer to Tc(VII) in the Hanford subsurface)โ์ด์๋ค.
์ฐ๊ตฌ์ง์ ์นจ์ ๋ฌผ ์ ์ฒด ์ค๋์ ์ฝ 1%๋ฅผ ๊ตฌ์ฑํ๊ณ ์๋ ์์ฑ ๊ด๋ฌผ, ์ฆ ์์์ฒ (magnetite)์ด๋ผ๊ณ ๋ถ๋ฆฌ๋ ์ฐํ์ฒ (iron oxide)์ด ์ ์ฒด ์์ฑ ๊ด๋ฌผ ํจ๋์ ์ฝ 90%๋ฅผ ๋ํํ๊ณ ์๋ค๊ณ ๋ฐํ๋ค. 2๊ฐ ์ฒ (ferrous iron)์ ์์์ฒ ์ ํ๋ฉด์ ์์นํ๊ณ , ๋ฐ๋ผ์ ํ๊ฒฝ์ ๋ถํฌํ๋ ์ค์ผ๋ฌผ์ง๊ณผ ๋ฐ์์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ค. ๊ฒ๋ค๊ฐ ์นจ์ ๋ฌผ์ ํฌํจ๋ ์์ฑ ๊ด๋ฌผ์ ๊ณผํ
ํฌ๋ํฌ์ฐ(pertechnetate)์ ํจ์ ํ ์ฉ์ก๊ณผ ๋ฐ์ํ์ฌ ์ด๋ฌํ ์ค์ผ๋ฌผ์ง์ ์์ค์ ๊ฐ์์ํจ๋ค.
๋ชจ๋ ์ ์์ ์ด ์ฐ๊ตฌ ๊ฒฐ๊ณผ๋ 2๊ฐ ์ฒ ์ด ๊ด๋ฌผ ํ๋ฉด์์ ์ ์๋ฅผ ๊ณผํ
ํฌ๋ํฌ์ฐ์ผ๋ก ์ ๋ฌํ์ฌ ํ
ํฌ๋คํฌ์ ํ์ํ์ธ ๋์์ ๋ถ์ฉ์ฑ ํํ๋ฅผ ์์ฑํ๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ๊ณ์ฐ์ ๋ฐ๋ฅด๋ฉด, ๋ง์ฝ ํ
ํฌ๋คํฌ-99 ๋ชจ๋๊ฐ ์ด์ฉ์ด ๊ฐ๋ฅํ 2๊ฐ ์ฒ ๊ณผ ์ ์ดํ๋ค๋ฉด, ์ด๋ฌํ ์์ฐ์ ์ธ ๊ณต์ ์ด ์งํ์๋ก๋ถํฐ ๋ช ๋ฌ ๋์์ ๊ฑธ์ณ ํธํฌ๋ ์ง์ญ์์ ์ฃผ์ ์ค์ผ ์ํ์ ๋
ธ์ถ์์ผฐ๋ ์ ํดํ ๋์์์๋ฅผ ์ ๊ฑฐํ ์ ์๋ค๊ณ ์ ์ํ๋ค.
์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ฒ ์ ํจ์ ํ ๊ด๋ฌผ์ ํน์ฑ์ ๊ท๋ช
ํ์ผ๋ฉฐ, ๊ณผํ
ํฌ๋ํฌ์ฐ์ด๋ผ๊ณ ๋ถ๋ฆฌ๋ ํ
ํฌ๋คํฌ์ ์ฐํ๋ ์์ฉ์ฑ ํํ์ ๋ฐ์ํ ์ ์๋ ์ด๋ฌํ ๊ด๋ฌผ์ ๋ฅ๋ ฅ์ ํ๊ฐํ๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ EMSL์์ ์
์์ ํฌ๊ธฐ์ ํํ๋ฅผ ํน์ฑํํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ์ฃผ์ฌ์ ์ํ๋ฏธ๊ฒฝ์ ์ฌ์ฉํ์ผ๋ฉฐ, ๊ด๋ฌผ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ํน์ฑํํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ๋ง์ดํฌ๋ก X-์ ํ์ ์, ์ด๋ฌํ ๊ด๋ฌผ์ ํ๋ฉด ์กฐ์ฑ์ ๊ฒฐ์ ํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ๊ด์ ์ ๋ถ๊ด๊ธฐ(X-ray photoelectron spectroscopy)๋ฅผ, ๋ฒํฌ ์นจ์ ๋ฌผ์ ์กฐ์ฑ์ ๊ฒฐ์ ํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ์ ์ ํ์นจ ๋ฏธ๋ ๋ถ์(electron probe microanalysis)์ ์ด์ฉํ๋ค. ํํ์ ์กฐ์ฑ์ X-์ ํ๋ฏธ๊ฒฝ๋ฒ(X-ray microprobe microscopy)๊ณผ APS์ ํผ์ํฝ ๋
ธ์ค์จ์คํธ ์ปจ์์์ ์ฌ์ด์ ํํธ๋์ญ์ผ๋ก ์ด์๋๊ณ ์๋ ๋น๋ผ์ธ 20-ID์์ XANES(X-ray absorption near edge structure) ๋ถ๊ดํ์ ์ด์ฉํ์ฌ APS์์ ์ง๋๋ก ๊ตฌ์ถ๋๋ค.
๋น๋ก ํต ์ฌ์ฒ๋ฆฌ์ ๊ด๋ จ๋ ํ๊ธฐ๋ฌผ์ด ์ฐ๋ชป๊ณผ ์งํ ํฑํฌ์ ์ ์ฅ๋๋ค๊ณ ํ๋๋ผ๊ณ , ์ฐ๋ผ๋, ํ
ํฌ๋คํฌ ๋ฐ ํ๋ฃจํ ๋ ๋ฑ๊ณผ ๊ฐ์ ์ค์ผ๋ฌผ์ง์ ์ด๋ฌํ ์ ์ฅ ์์ค๋ก๋ถํฐ ๋์๋์ด ํ๋ถ์ ์๋ ์นจ์ ๋ฌผ๊ณผ ์งํ์๋ก ์ ์
๋๋ค. ์์ฒญ๋ ๋
ธ๋ ฅ์ด ์ด ๋ฌธ์ ๋ฅผ ์ ๊ทน์ ์ผ๋ก ํด๊ฒฐํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ์ํ๋์ง๋ง, ์นจ์ ๋ฌผ ์์ฒด๋ ์ด๋ฌํ ์ค์ผ๋ฌผ์ง์ ์ผ๋ถ๊ฐ ์งํ์๋ก ์ด๋ํ๋ ๊ฒ์ ์์ฐ์ ์ผ๋ก ์ค์ฌ์ค ์ ์๋ค.
ํธํฌ๋ ์ง์ญ ์นจ์ ๋ฌผ์ ํ๋ฌด์๊ณผ ๊ฐ์ ํ์ฑ์(igneous rocks)์์ ์ ๋ํ๋ ์์ฑ์ ๋ ๋ ์ฒ ์ด ํ๋ถํ ๊ด๋ฌผ์ ํจ์ ํ๊ณ ์๋ค. ์ด๋ฌํ ๊ด๋ฌผ์ ์ผ๋ถ๋ 2๊ฐ ์ฒ ์ด๋ผ๊ณ ๋ถ๋ฆฌ๋ ์ฒ ์ ํ์๋ ํํ๋ฅผ ํจ์ ํ๋ ์ฐํ์ฒ ๋ก ์ฌ๋ถ์ ์ ์๋ฅผ ์ค์ผ๋ฌผ์ง๋ก ์ ๋ฌํ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ๋ฐ๋ผ์ ์นจ์ ๋ฌผ์์ ๋ถ์ฉ์ฑ ํํ๋ก ์์ ํ์์ผ ์งํ์ ์ค์ผ์ ์ํ์ ์ค์ฌ์ค๋ค.
๊ทธ๋ฆผ1> ์ ์ฅ ์์ค์์ ํ๋ถ ์นจ์ ๋ฌผ๊ณผ ์งํ์๋ก ์ ์
๋๋ ํต ์ฌ์ฒ๋ฆฌ ๊ณต์ ๊ณผ ๊ด๋ จ๋ ํ๊ธฐ๋ฌผ์ ๋ฐฐ์ถ์ ์ค์ํ ํ๊ฒฝ ๋ฌธ์ ์ด๋ค. ์ผ๋ถ ์นจ์ ๋ฌผ์์ ์์ฐ์ ์ผ๋ก ํ๋ถํ๊ฒ ์กด์ฌํ๋ ์ฒ ์ ํจ์ ํ ๊ด๋ฌผ์ด ํ
ํฌ๋คํฌ๊ณผ ๊ฐ์ ์ค์ผ๋ฌผ์ง๊ณผ ๋ฐ์ํ์ฌ ๊ณ ์ ์ํจ๋ค.
ํค์๋ : ์ฒ ์ ํจ์ ํ๋ ๊ด๋ฌผ, ํ
ํฌ๋คํฌ, ์ฐํ์ฒ , 2๊ฐ ์ฒ , ๊ณผํ
ํฌ๋ํฌ์ฐ
์ถ์ฒ: KISTI ๋ฏธ๋ฆฌ์ ๊ธ๋ก๋ฒ๋ํฅ๋ธ๋ฆฌํ
์๋ฌธ:
http://phys.org/news/2014-04-iron-bearing-minerals-sediments-naturally-contaminant.html ์ ๊ณต:kisti, ๋ค๋ฅธ๊ธฐ์ฌ๋ณด๊ธฐ๊ธฐ์ฌ๋ฑ๋ก์ผ์ : 2014.05.12 11:38
<์ ์๊ถ์ © ์๋ฎ, ๋ฌด๋จ ์ ์ฌ ๋ฐ ์ฌ๋ฐฐํฌ ๊ธ์ง>
#kisti