국내 최초의 초고분해능 동위원소 현미경 활용 현황 소개
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2021
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Korean
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학술저널
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6-6(1쪽)
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거대 이차이온 질량분석기와 고정밀 정량 이미징 센서가 결합된 초고분해능 동위원소 현미경 시스템은 국내 최초로 한국기초과학지원연구원에 설치되어 운영중에 있다. 이번 발표에서는 장비 설치 이래 개발되었던 분석법등을 소개하고 대표적인 활용사례를 소개하고자 한다. 표면 동위원소 분석을 위해서 일차이온원으로 세슘 또는 산소 이온빔을 활용하는데, 주로 산소와 같은 전기 음성도가 큰 원소의 동위원소 분석을 위해서는 세슘 이온원을 활용한다. 저어콘, 석영, 감람석 등에 대한 산소 안정동위원소 분석법을 확립하고 각 분석법의 신뢰도가 확인되었다. 제주도 화산암에서 산출되는 저어콘과 감람석의 산소 동위원소비 측정을 통해 각 광물들의 기원과 생성이후 진화에 대한 중요 자료를 생산하였다. 특히 남극 운석내의 미분화 운석에 대해 패러데이 다검출기를 활용한 <SUP>16</SUP>O-<SUP>17</SUP>O-<SUP>18</SUP>O 분석 자료를 획득한 바 있다. 산소를 일차이온원으로 하여 저어콘, 모나자이트 등에 대한 U-Pb 연대 측정을 실시하였으며, 초기 태양계 행성에 중요한 자료를 제공할 수 있는 Al-Mg 표면 동위원소 측정법도 개발하여 적용중이다.
동위원소 현미경 시스템의 활용 분야 중 하나는 우라늄 등 핵물질에 대한 입자분석이다. O₂<SUP>+</SUP> 이온빔을 활용하여 우라늄 동위원소들의 표면 측정 기법을 확립하였으며, 미세 입자들의 신속한 스크리닝과 발견된 입자들의 정량분석기법을 개발하여 활용중이다. 향후 석영에 대한 산소 및 규소 동위원소 측정, 황화광물에 대한 황 동위원소, 탄산염 광물에 대한 산소 동위원소 측정 등이 계획되어 있으며 이를 통해 마그마의 진화 및 광상 생성, 기후 변화 기록에 대한 정량적인 동위원소 분석결과를 제공할 예정이다.
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