The parent and daughter nuclides in a radioactive decay chain arrive at secular equilibrium once they have a large half-life difference. The characteristics of this equilibrium state can be used to estimate the production time of nuclear materials. In this study, a mathematical model and algorithm that can be applied to radio-chronometry using the radioactive equilibrium relationship were investigated, reviewed, and implemented. A Bateman equation that can analyze the decay of radioactive materials over time was used for the mathematical model. To obtain a differential-based solution of the Bateman equation, an algebraic numerical solution approach and two different matrix exponential functions (Moral and Levy) were implemented. The obtained result was compared with those of commonly used algorithms, such as the Chebyshev rational approximation method and WISE Uranium. The experimental analysis confirmed the similarity of the results. However, the Moral method led to an increasing calculation uncertainty once there was a branching decay, so this aspect must be improved. The time period corresponding to the production of nuclear materials or nuclear activity can be estimated using the proposed algorithm when uranium or its daughter nuclides are included in the target materials for nuclear forensics.

A methodology is under development to restore and predict the long-term evolution of the natural barrier comprise the site of radioactive waste disposal for surface geological outcrop, tunnel face and drill core. Considering the condition that the radioactive waste repository should be located in the deep part, the drill core is an important subject that can identify deep geological properties that could not be confirmed near the surface. In this study, we investigated proper age dating methods to construct lithological model of the disposal site with regard to the long-term safety. Also, preliminary age dating locations were selected using the lithological distribution results by depth through geochemical and micro-structural analysis for the deep drill cores excavated around KURT. In the study area, the dikes presumed the Cretaceous were intruded by Jurassic granites. As for the granotoids, U-Pb age dating for zircon, which is resistant to deformation or metamorphism and has loss, is often used. In the case of the dikes, K-Ar and 40Ar/39Ar age dating for the argon captured in the rocks after magmatism is often used. Through U-Pb zircon ages of KURT site granotoids, we expect to solve the clustering problem (granite and granodiorite), which is different from precious chemical analysis (XRF) results and TAS-diagrams. 40Ar/39Ar age dating to be used for the dikes is suitable for the perspective of lithological model of the disposal site. Because, it can compensate for accuracy problems such as sample heterogeneity in K-Ar age dating and is used for volcanic rocks. In the further study, we plan to determine the appropriate sampling locations by the selected age dating methods from the perspective of disposal in this study.

We study galaxies drawn from the semi-analytic models of Guo et al. (2011) based on the Millennium Simulation. We establish a set of four observationally measurable parameters which can be used in combination to identify a subset of galaxy groups which are old, with a very high probability. We therefore argue that a sample of fossil groups selected based on the luminosity gap will result in a contaminated sample of old galaxy groups. By adding constraints on the luminosity of the brightest galaxy, and its offset from the group luminosity centroid, we can considerably improve the age-dating.

과학 수업에 과학사를 도입하자는 주장은 과학 지식과 과학적 방법의 이해, 과학의 본성에 대한 고찰, 과학과 사회와의 상호작용의 이해 등의 필요성에 따라 지속적으로 강조되어 왔다. 통합 과학 교육의 중요성이 강조되고 있는 오늘날, 과학사는 통합 과학 교육의 방안으로도 효과적이다. 이러한 배경 속에서 본 연구에서는 과학사를 과학 교육에 활용한 연구들을 분석하고 이를 토대로 통합 과학 주제로서 과학사를 활용할 수 있는 내용을 선정해 과학사 수업을 개발했다. 본 연구에서는 통합 과학의 주제로서의 과학사 수업의 개발을 위해 '지구의 연령'을 주제로 선정했다. 중 고등학생들을 대상으로 한 시범 적용 결과, 학생들은 수업을 긍정적으로 평가했다.

원동지역은 스카른형 다중금속 광상으로서, 최근에는 회중석을 포함하는 텅스텐 광체의 유망광구로 주목받고 있다. 본 연구는 관입암체와 스카른 광물에 대한 연대측정을 통하여 스카른 형성 시기에 대한 지질연대학적 정보를 제공하고자 한다. 원동 지역의 층서는 석탄기와 트라이아스기, 캠브리아기와 오르도비스기의 층으로 이루어져있다. SHRIMP U-Pb 연대측정으로 원동지역 일대에 분포하고 있는 관입암류인 석영반암(79.37±0.94 Ma)과 장석반암암맥(50.64±0.44 Ma)의 정치고결시기를 결정하였다. K-Ar 연대측정으로 거정질의 금운모(49.1±1.1 Ma), 괴상의 금운모(49.2±1.2 Ma), 스카른광물과 공생하는 금운모(49.9±3.6 Ma), 그리고 열수변질작용의 산물인 일라이트(48.3±1.1 Ma)의 생성시기를 밝혀내었다. 열수 변질된 석영반암에서의 SHRIMP U-Pb 연대는 59.7~38.7 Ma까지 다양한 연대분포를 보이는데, 저어콘의 조직과 관련하여 메타믹티제이션(metamictization) 받은 저어콘 조직에서는 Pb 손실이 발생하여 연대 신뢰도가 떨어지는 반면, 용해-침전작용을 받은 부분의 연대 값은 동위원소 재평형 작용의 가능성이 있어 또다른 열수변질시기 혹은 화성활동시기에 대한 정보를 제공할 수 있다. 연대측정 결과와 광물 공생관계, 그리고 야외조사에서 확인된 석영반암 내 혹은 균열대에 발달해 있는 스카른용액 침투흔적으로 볼 때, 연구지역에서의 중석 스카른 광화시기는 약 50 Ma일 가능성이 높지만, 스카른 광체 선후관계 및 장석반암과 스카른 광체의 지질학적 연관관계에 대한 연구가 추가적으로 이루어져야 할 필요가 있다.

북동태평양 우리나라 광구 KR5지역의 해서퇴적물 퇴적연대와 퇴적환경의 변화를 살펴보고자, 상자형 코아 시료에 대해 심도에 따른 Be 동위원소 분석을 실시하였다. 분석 코아 시료(BC08-02-13)는 상부에서부터 Facies I, Facies II, Facies III 세 개의 암상으로 구분된다. Facies I은 갈색/암갈색을 띠는 (10YR4/3) 균질한 머드로 높은 함수량을 보이는 것이 특징적이다. Facies II 는 갈황색을 띠고(10YR6/6), Facies I과는 부정합적인 관계를 보이며, Facies III는 암갈색을 띠는 머드층이다. Facies II과 FaciesIII 생교란작용에 의한 서관구조가 발달되어 있다. Be 연대측정 결과에 의하면 BC08-02-13 코아의 FaciesIII는 3.7 Ma 이전에 퇴적되었으며, Facies II 는 2.3 Ma 이전에 퇴적되었고, 그 후 환경변화에 의해 Facies II 상부가 침식을 받은 후 약 1.8 Ma 이후 현재까지 Facies I이 퇴적되었다. Facies I과 Facies II 경계의 부정합은 적도수렴대의 이동에 의한 환경변화에 의한 것으로 보인다.