This work involves the development of a novel waste-derived carbon dots (CDs) conjugated with silver (Ag) nanohybrid system-based Fluorescence Resonance Energy Transfer (FRET) sensor for the detection of melamine. CDs and Ag nanoparticles served as energy donors and energy acceptors, respectively. CDs were synthesized from orange peel waste through a combined hydrothermal and ultra-sonication route. The synthesized CDs had hydroxyl, amino, and carboxyl groups on their surface, explaining that waste-derived CDs can act as reducing and stabilizing agents and showed strong absorption and fluorescence emission at 305 and 460 nm, respectively. The bandgap, linear refractive index, conduction band, and valance band potential of CDs were observed to be 2.86, 1.849, 1.14, and 4.002 eV, respectively. No significant difference was observed in the fluorescence properties at different pH (acid and alkaline) and ionic concentrations. Given their fluorescent nature, the synthesized CDs were used for the detection of melamine. The fluorescence of CDs was found to be quenched by Ag+ due to the FRET energy transfer between CDs to Ag. Notably, the zeta potential of Ag@CDs was changed from − 28.7 mV to − 30.6 mV after the incorporation of Ag+. Ag@CDs showed excellent selectivity and sensitivity toward the sensing of melamine in the aqueous solutions with the limit of detection ~ 0.85 μM. Increasing the melamine level also raises the FL intensity of Ag@CDs. The substrate was effectively used in the detection of melamine in milk as a real application and the recovery percentage was found to be 98.03%. Moreover, other adulterants such as urea and formaldehyde can be detected selectively by Ag@CDs. Overall, the synthesized Ag@CDs can be used as an efficient material for sensing applications involving such food adulterants.

본 연구는 자연 속에 미량(존재비: 0.012 %)으로 존재하는 180Ta의 중성자포획 공명에 대하여 포획단면적의 계산치와 측정치를 비교하여 분석하였다. 일반적으로 중성자 공명은 Breit-Wigner식으로 정의되며, 식에는 공명에너지를 중심으로 공명의 폭을 결정하는 다양한 인자들로 구성되어 있다. 그러나 180Ta의 경우 중성자포획단면적과 공명에 대한 정보가 잘 알려져 있지 않고 실험적으로도 측정되어진 예가 현재까지는 없는 것이 현실이다. 따라서 본 실험에서는 천연 Ta속에 포함되어진 180Ta에 의한 중성자 포획에 의해 발생되는 감마선을 관측하여 180Ta의 공명을 분석하고 Mughabghab에 의해서 계산되어진 공명인자를 사용하여 1 eV이하의 에너지에 대한 중성자포획단면적을 계산하고 비교분석하였다. 측정을 위해서 교토대학원자로 실험소의 46-MeV 전자선형가속기를 이용하여 중성자 TOF 방법으로, 에너지 영역 0.003 eV에서 10 eV에 걸쳐 측정하였다. 측정을 위해서는 12개의 Bi4Ge3O12(BGO)섬광체로 구성된 전에너지 흡수검출장치로 180Ta(n,γ)181Ta 반응으로부터 나오는 즉발감마선을 측정하였다.

천연 탄탈의 중성자포획에 의한 공명에너지를 측정하기 위하여 교토대학의 원자로연구소의 46-MeV 전자선형가속기의 광핵반응에서 발생하는 중성자를 이용하였다. 중성자포획에서 발생되는 즉발감마선을 BGO(Bi4Ge3O12)섬광검출장치로 측정하였다. 검출장치는 탄탈 시료에서 발생되는 즉발감마선을 기하학적으로 모두 측정하도록 만들어져있으며 측정되어진 전기적 신호를 탄탈의 중성자 공명에너지 동정하는 스펙트럼구성에 사용하였다. 연구에서 사용되어진 중성자의 에너지는 1 ~ 200 eV 영역에 대하여 각각의 공명에너지를 분석하였다. 중성자에너지 측정은 중성자 비행시간법(TOF: Time-of-Flight)을 통하여 측정하였다. 광핵반응을 통한 중성자발생에서는 고에너지영역에서강한 제동복사선이 발생하므로 수 keV영역 이하 영역의 중성자에너지에 대해서만 중성자공명을 측정하였다. 얻어진 Ta에 대한 중성자 포획 공명에너지 측정결과는 이전의 실험에 의한 측정 결과들 및 ENDF/B-VI와 Mughabghab의 평가된 값들과 비교 및 검토를 하였다. 측정되어진 공명들은 4.28 eV에서 거대 공명들을 측정하였고 그 이상의에너지 영역의 다른 공명들도 이론에 의해서 계산되어진 값들과 비교하였다. 144.3 eV를 제외한 공명들은 평가값들과 거의 일치하는 경향을 보였다.

본 연구는 천연 인듐의 중성자폭획 후에 발생된 감마선을 12개의 BGO(Bi4Ge3O12)섬광검출기로 구성된 검출장치를 이용하여 즉발감마선을 측정하여 중성자공명에의해서 발생된 감마선을 분석하여 중성자의 에너지 1 ~ 300 eV영역에 대하여 공명에너지를 분석하였다. 사용되어진 검출장치는 시료에서 발생된 즉발감마선에 대하여 모든 감마선을 측정할 수 있는 기하학적인 구조로 만들어졌다. 중성자원으로는 교토대학의 원자로연구소의 46-MeV 전자선형가속기의 광핵반응에서 발생하는 중성자를 이용하였다. 중성자발생원으로부터 검출기까지의 거리가 12.7 ± 0.02m 이므로 광핵반응에서 발생하는 강한 X선의 영향을 고려하여 수 keV영역이하의 중성자에너지에 대하여 중성자공명을 측정하였다. 측정되어진 공명들은 1 eV이상의 에너지 영역에서 거대 공명들을 측정하였고 이들 공명들은 이론 에서 알려진 값들과 비교하였다. 본 연구를 통하여 기존에 알려진 거대 공명의 에너지를 확인하였고, 100 eV이상의에너지 영역에서의 공명에너지들에 대한 평가에 의한 이론값들이 실제로 존재하는 공명임을 실험적으로 확인하였다. 1 keV이상의 영역에 대하여는 공명이 연속적인 구조를 보이고 있음을 실험적으로 확인했으며 공명에 대하여 통계적인 평가가 있어야함을 알았다. 91.49 eV 공명은 본 연구를 통하여 처음 발견되어진 공명이라 볼 수 있다.

237Np is very important material in the fission products of nuclear reactors. Resonance integral(RI) tests of this material is necessary to check between the experiments and the evaluated data. Such feedback to the evaluated data is very important to correct data and improve of codes. The RI for the 237Np(n,γ)238Np reaction were measured by using the 46-MeV electron linear accelerator (linac) at the Research Reactor Institute, Kyoto University (KURRI). The measurement was performed in the energy region from 0.005 eV and 10 keV. RI obtained as 804.7 barns, compared with those of the evaluated data in JENDL-4.0 and Mughabghab.

Energy calibration is important to identify accurate neutron capture resonance energy in the neutron TOF (Time-of-Flight) experiment. In present study, the accurate neutron capture resonance energies of natural Sm were measuredby using a 46-MeV electron linear accelerator (linac) at the Research Reactor Institute, Kyoto University(KURRI). The BGO spectrometer were adopted for measurement the prompt capture gamma-ray of the sample. To obtain energy calibration curve, resonance energy of a gold sample used as standard resonance energy Mughabghab’s data (From neutron resonance parameters data). Previous data (by Mughabghab) of natural Sm sample have been compared with the present result.