방사선의 종류와 구성 및 측정 단위
방사선이란 에너지가 흘러가는 것이라고 볼 수 있으며 여기서 에너지는 불안정하게 결합된 핵을 안정화를 시키는 과정에서 나오는 힘으로 공간을 지나가는, 즉 전파되어 뻗어 나가는 것을 말하는 것입니다. 오늘은 이러한 방사선의 종류와 구성 및 측정 단위 등에 대해서 알아보고자 합니다.
방사선의 종류와 구성
방사선은 원자가 가지는 에너지의 형태에 따라 그 종류가 정해지는데요. 아래에 열거한 바와 같이 크게 전리 방사선과 비전리 방사선으로 나눌 수 있습니다. 그리고 전리 방사선에는 입자 형태로 알파(α) / 베타(β) / 중성자와 전자파 형태인 X-선과 감마선이라는 방사선이 있습니다.
- 입자➡ 알파(α) / 베타(β) / 중성자
- 전자파(빛)➡ 감마선 / 엑스선
전리 방사선(이온화 방사선)
원자와 분자에서 전자가 분리되면서 발생된 에너지의 한 형태로 우리의 눈에는 보이지 않으며 물이나 공기는 물론 살아있는 생물의 조직 등을 그대로 통과할 수 있는 방사선입니다. 그렇기 때문에 이 방사선이 우리 몸속을 통과하게 되면 세포 안에 있는 분자 변형 니 생기게 되고 심하게 노출되는 경우 피부나 조직이 괴사가 되는 경우도 발생합니다.
알파(α)
| 양성자 2개와 중성자 2개로 이루어진 알파 입자 투과력 약함 |
베타(β)
| 투과력이 강하나 얇은 금속판으로 차단 가능 노출시 화상입을 정도의 에너지 |
중성자
| 투과력이 제일 강함 원자와 충돌시 방사선 방출 두꺼운 암석도 투과 가능 |
감마선(γ)
| X-선보다 투과율이 좋음 암치료 이용 투과율강함 |
X-선
| 에너지 및 투과력 강함 치료목적으로 이용 |
비전리방사선(비이온화 방사선)
비전리방사선은 전리방사선과 달리 원자와 분자로부터 전자를 제거하기에 충분한 에너지를 가지고 있지 않으며 비전리방사선으로는 전파, 즉 라디오파, FM, 마이크로파 같은 전파와 가시광선, 적외선, 자외선 등이 있습니다.
비전리방사선의 노출 차단과 예방
※ 국제 비전리방사선 방어위원회(ICNIRP)의 권고사항
자기장 및 전기장의 강도 권장 사항(50∼60Hz의 전자파)
- 일반인의 경우 1,000mG와 5kV/m
- 직업인의 경우 5,000mG와 10kV/m
작업을 하는 환경에서는 전자파 발생원으로부터 가급적 거리를 두고 근접 작업 시간을 최대한 줄이는 것이 중요합니다.
방사선
자연 발생적 방사선
방사선은 자연환경에서도 존재를 하지만 자연에서 발생하는 방사선은 일반적으로 낮은 수준으로 지구의 토양, 물, 공기 등 자연환경 속에서 여러 종류의 방사선을 발생하고 있으며 매일 사람들은 공기, 음식 및 물에서 방출되는 형태의 방사선을 흡입하고 섭취합니다.
우주에서도 매우 빠른 속도로 지구의 대기권에 방사선을 지면으로 쏘고 있지만, 대부분의 방사선은 땅에 닿기 전에 사라지며 일부는 빗물로 낙하하거나 동식물에 흡수되어 호흡이나 먹이사슬을 통해 인체에 흡수되는 정도입니다.
인공방사선
사람이 기계조작으로 인공적으로 만들어낸 방사선을 말하며 일반적인 인공방사선은 의료에 필요한 진단 또는 방사선 요법 및 기타 의료 기기에 사용되는 X선 기계와 방사성 의약품입니다.
방사능량
1초당 얼마나 많은 방사성 원자가 붕괴하는지를 알아냄으로써 방사능의 양을 측정합니다. 방사성 원자들은 알파 입자, 베타 입자, 감마선을 방출합니다. 방사능의 양은 국제단위인 베크렐(Bq) 또는 미국에서 사용되는 단위인 퀴리(Ci)로 보고됩니다. (1 Ci = 370억 Bq)
측정 기기: 일반적으로 방사능량은 가이거 (Geiger-Muelle) 계수기로 측정할 수 있습니다.
방사선 수준 단위
우리 주변 환경에 얼마나 많은 방사선이 있는지를 측정합니다. 국제단위인 시간당 그레이(Gy/h) 또는 시버트(Sv/h)로 보고됩니다. 미국에서는 시간당 뢴트겐(R/h) 또는 렘(rem/h)을 사용합니다. (미국 단위와 국제단위를 쉽게 변환하는 방법은 국제 수치에 100을 곱하는 것입니다. 예를 들어, 1 Sv/h = 100 rem/h입니다.)
측정 기기: 가압 이온화 챔버라고 하는 기기는 주변 방사선 수준을 측정하는 데 가장 적합합니다.
방사선량
방사선량은 신체가 흡수하는 방사선의 양입니다. 방사선량은 국제단위인 그레이(Gy) 또는 시버트(Sv)로 보고됩니다. 미국에서는 rad 또는 rem을 사용합니다. (1Gy = 100 rad, 1Sv = 100 rem, 1 rad = 10 mGy, 1 rem = 10 mSv)
측정 기기: 경보 선량계는 최초 대응자와 안전 담당자가 선량을 실시간으로 모니터링하는 데 사용할 수 있습니다. 선량을 측정할 수 있는 병원과 실험실에서 사용하는 특수 도구도 있습니다.
흡수선량(absorbed dose, D)
전리방사선에 노출된 물질의 단위 질량(1kg) 당 흡수된 방사선 에너지 양(J)으로 단위는 그레이(Gray, Gy)입니다.
1 Gy = 1 J/kg, 1 Gy = 100 rad
등가 선량(equivalent dose, H)
생체 조직 또는 장기의 평균 흡수선량에 방사선 가중치를 곱한 것으로 단위는 시버트(Sievert, Sv)입니다.
H = D × WR
(H = 등가 선량, D = 흡수선량, WR = 방사선 가중치)
유효선량(effective dose, E)
인체의 모든 조직과 장기의 등가 선량에 조직 가중치를 반영한 것으로 단위는 시버트(Sievert, Sv)입니다.
E = WT × HT
(E = 전신 유효선량, WT = 조직 가중치, HT = 조직 T에서의 등가 선량)
방사선량의 관점에서 보기
우리가 지구에 살면서 매년 받는 평균 선량은 약 3 mSv입니다. 그 선량의 약 3분의 2는 우라늄이 분해될 때 자연적으로 발생하는 가스인 라돈에서 나옵니다.
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