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우라늄광물의 산소 동위원소 조성

전문가 제언: ○ 지구화학 분야의 ‘동위원소 지질학’이란 지질학적 특성인 시공간에서 발생하는 지구물질간의 반응을 정량적으로 체계화한 학문이다. 지구물질 중의 방사성 동위원소를 이용하여 지질학적 과정의 시간 개념을 설정하여 절대적인 지질시대를 수립하였고, 안정동위원소를 이용하여 지구물질의 기원과 물질간의 상호반응과 지질학적 과정의 물리화학적 조건 등을 정량적으로 해석할 수 있게 되어 동위원소가 지구화학분야에 광범위하게 응용 연구되고 있다.

○ 동위원소(Isotopic Elements)란 영국의 Soddy가 처음으로 사용한 용어로 동일원소에 속하는 원자나 원자핵 가운데 질량수가 다른 원자나 원자핵을 동위원소라 한다. 즉, 원자번호는 같지만 핵 가운데 중성자 수가 다른 원소를 말한다. 동위원소에는 핵종이 안정한 동위원소와 불안정한 동위원소가 있어, ‘안정동위원소(Stable isotope)’와 ‘방사성동위원소(Radiogenic isotope)’로 나누어진다.

○ 안정동위원소는 광상학, 암석학, 수문학, 환경과학 등의 여러 분야에서 물질의 기원, 동위원소 지질온도계, 물-암석 상호반응 등 물질간의 상호반응, 마그마의 혼합과 동화, 물질의 순환 등의 연구에 이용되며, Pb, Nb, Sr 동위원소비를 이용한 지구의 진화연구는 동위원소 지질학의 큰 성과 중의 하나이다. 반면 방사성 동위원소는 암석의 절대연령 측정뿐만 아니라 암석의 열 역사 해석 및 추적자로도 이용되고 있다.

○ 한반도에는 선캠브리아기 함-U-패그마타이트광상과 변성 U-광상, 고생대 옥천계 U-퇴적광상 등이 알려져 있으며, 전자의 두 광상은 소규모이나, 후자인 옥천계 U-퇴적광상은 1980년대 한국지질자원연구원(KIGAM)에서 항공지구물리탐사, 정밀 지표지질광상조사 및 시추탐사 등을 실시하여 확인한 결과 저품위(U3O8 0.035%)이긴 하지만 대규모 광상으로 매장량 115,515천톤이 알려져 있다. 그 동안 광물학적 연구와 지구화학적 연구가 이루어지고 있으나, 아직 동위원소연구는 이루어진 바 없으므로 앞으로 많은 연구가 이루어지기를 기대한다.

저자: M. Fayek, J. Horita, E.M. Ripley
자료유형: 학술정보