理學산책

[스크랩] 방사선 기초 지식

kongbak 2011. 3. 29. 22:10
 
     
   
     

 

 

 

 

 

 

 방사선의 특성

 

 

 

 

 

 

종 류
본 질
질 량
전 기
투 과 력
α선
헬륨 원자핵
(중성자2개+
양성자2개)
크다
(+)전기2

(공기중에서 수 cm 정도만 날아갈 수 있음.종이 한 장으로 완전 정지 가능)
226Ra 235U
 238U 239Pu
β선
전자
아주
작다
(-)전기1

(공기중에서 수십 cm 내지 수 m의 거리를 날아갈 수 있음. 알루미늄 또는 플라스틱판으로는 수 mm 내지 1 cm 정도의 두께로 완전 정지 가능)
3H 14C
63Ni  90Sr
γ(X)선
전자파
없다
없다

(투과력이 매우 좋아 납, 철 등과 같이 밀도가 높은2) 차폐체를 이용하여야만 정지 가능)
60Co 131I
  137Cs 192Ir
중성자선
중성자
크다
없다

(그 에너지가 작은 중성자는 원자핵에 흡수(포획)되기 쉬움)
241Am/Be
  252Cf

 

 

 


주) 1) 양성자 한 개의 질량은 전자 한 개의 질량의 약 1,840배임.
     2) 밀도(g/cm3) : 납(11.34), 철(7.87), 우라늄(18.7), 콘크리트(2.35), 알루미늄(2.7)

 

 

 

 

 

 단위

 

 

 

 

 

항 목
단 위 명
기 호
정 의
비 고
조사선량
킬로그램당
쿨 롱
C/kg
공기 1kg중에 1쿨롱의 전하를 생성하는 γ(X)선의 양
SI 단위1)
뢴트겐
R
공기 1kg중에 2.58×10-4 쿨롱의 전하를 생성하는 γ(X)선의 양
1C/kg=3,881R
흡수선량
그레이
Gy
1kg당 1주울의 에너지의 흡수가 있을 때의 선량
SI 단위
라 드
rad
1gm당 100에르그의 에너지의 흡수가 있을 때의 선량
1Gy=100rad
등가선량
유효선량
시버트
Sv
등가선량=흡수선량(Gy) ×방사선가중치
SI 단위
rem
유효선량=등가선량(Sv) ×조직가중치
1Sv=100rem2)
방사능
베크렐
Bq
1초간에 1개의 붕괴
SI 단위
큐리3)
Ci
1초간에 3.7×1010개의 붕괴
1Bq=2.7×10-11Ci4)
방사선의
에너지
전자볼트
eV
전자가 1볼트의 전압으로 가속되어 얻게되는 운동 에너지
1eV=1.60×10-19J

 

 

 


주) 1) SI단위 - m, kg, sec, A, 켈빈(온도), 칸델라(光度), 몰(物質의 量)의 7개를

         기본단위로 하고, 라디안(平面角), 스테라디안(立體角)의 2개를 보조단위로 하는

         국제단위계이다.
     2) 10 μSv = 1 밀리렘, 1 mSv = 100 밀리렘, 20 mSv = 2렘, 50 mSv = 5렘
     3) 1큐리 = 라듐(226Ra) 1g의 방사능
     4) 1 GBq = 27 mCi, 1 TBq = 27 Ci, 1μCi = 37 kBq, 1 Ci = 37GBq

 

 

 

 

 

 

 방사성물질의 특성

 

 

 

 

 

 

 * 동위원소 이용현황별 분류

 

 

 

명 칭
기 호
방사선
반감기
이 용 분 야
1g당 방사능(Ci)
트리튬1)

3H(T)

β

12.3년

생의학 연구, 야광 비상등

9,650

탄소-14

14C

β

5,730년

동위원소 연대측정, 연구

4.5

인-32

32P

β

14.3일

분자생물학, 유전공학 연구

2.9x105

유황-35

35S

β

87.4일

교육ㆍ군사용 방사선측정기

42,700

칼륨-40

40K

β,γ

12.6억년

자연방사선원(음식물)

7x10-6

코발트-60

60Co

β,γ

5.3년

살균, 암치료, 비파괴검사

1,130

스트론튬-90

90Sr

β

27.7년

교정선원, 계측실험

136

테크네슘-99m

99mTc

β,γ

6시간

진단용 방사성의약품

5.2x106

요오드-125

125I

β,γ

60.2일

갑상선 질병 진단, 임상시험

17,350

요오드-131

131I

β,γ

8일

갑상선 질병의 치료

1.2x105

제논-133

133Xe

β,γ

5.25일

폐 및 혈액 순환 연구

1.8x105

세슘-137

137Cs

β,γ

30년

암치료, 각종 계기

87

이리듐-192

192Ir

β,γ

74.2일

암치료, 비파괴검사

9,180

라돈-222

222Rn

α

3.8일

자연방사선(공기)

1.5x105

라듐-2262)

226Ra

α,γ

1,600년

라돈-222을 생성

1

토륨-232

232Th

α

141억년

자연방사선(지각)

1.1x10-7

우라늄-235

235U

α,γ

7.1억년

원전의 핵연료

2x10-6

우라늄-238

238U

α,γ

45.1억년

자연방사선(지각)

3.3x10-7

플루토늄-239

239Pu

α,γ

2만4천년

사용후핵연료에 포함

0.06

 

 

 


주) 1) 수소의 동위원소임. 원자핵이 양성자 1개와 중성자 2개로 이루어짐.
     2) 라듐-226 1g의 방사능을 1 Ci(큐리)로 정의함.
        - 1 Ci = 3.7 x 10^10 Bq(베크렐) = 1초당 370억개의 붕괴
        - 1 Bq = 1 dps(1초당붕괴수)

 

 

 

 

 

 

 

 * 생성원별 분류

 

 

 

구 분

발생원
주요 생성원
핵 종 명
반 감 기
방출
방사선
천 연
방 사 성
핵 종

지구(지각)
기원

토양, 물, 음식물, 건축물 등
생활환경

235U
238
U
232
Th
226
Ra
222
Rn

약 7억년
약 45억년
약140억년
약 1600년
3.82일

α

7Be

53.3일

γ

우주선 기원

우주선과 상호작용 (O, N)

3H
14
C

12.3년
5730년

β

7Be

53.3일

γ

인 공
방 사 성
핵 종

원전 유출물

중성자방사화
(감속/냉각재)

3H
14
C

12.3년
5730년

β

부식생성물
(원자로/냉각계통)

51Cr
54
Mn
59
Fe
58
Co
60
Co
65
Zn

27.7일
312일
44.5일
70.8일
5.27년
244일

γ

핵분열생성물 (핵연료)

85Kr
89
Sr
90
Sr

10.8년
50.5일
28.8년

β

95Zr
95
Nb
106Ru
131I
133Xe
134Cs
137Cs
140Ba

64.0일
35.0일
373일
8.02일
5.25일
2.06년
30.1년
12.8일

γ

핵주기시설

핵연료 원료 및 제조 공정

U동위원소
Th동위원소
Pu동위원소

- - -

α

핵실험

핵분열생성물 및 중성자포획

239Pu
240Pu

24065년
6537년

α

90Sr

28.8년

β

137Cs

30.1년

γ

 

 

 

 

 

 기준

 

 

 

 

 

 

 

 * 선량한도

 

 

 

구 분
기 준 값
근 거

일 반 인

연간 1밀리시버트

시행령 제2조 제5호 별표1 (99.8.31)

수시출입자

연간 12밀리시버트

상 동

작업종사자

연간 50밀리시버트를 넘지 아니하는 범위에서 5년간 200밀리시버트 (ICRP에서는 100밀리시버트를 권고)

시행령 제2조 제5호 및 부칙(99.8.31) 제2항

 

 

 

 

 

 

 * 주요핵종별 공기중 및 수중 최대허용농도 (단위:μCi/cc)

 

 

 

핵 종
방사선 관리 구역
비 관리 구역

공 기 중

수 중

공 기 중

수 중

3H

1x10-5

2x10-1

4x10-7

6x10-3

14C

4x10-6

2x10-2

1x10-7

8x10-4

85Kr

1x10-5

-

3x10-7

-

131I

9x10-9

6x10-5

1x10-10

3x10-7

133Xe

1x10-5

-

3x10-7

-

137Cs

6x10-8

4x10-4

2x10-9

2x10-5

235U

5x10-10

8x10-4

2x10-11

3x10-5

238U

7x10-11

1x10-3

8x10-12

3x10-5

239Pu

2x10-12

1x10-4

6x10-14

5x10-6

 

 

 

 

 

 방사선방호 원리

 

 

 

 

 

 

 

 * 일반적 원칙

 

 

 

외부피폭
신체의 외부에서 오는 모든 방사선에 의한 피폭
주로 X선, γ선 및 중성자선에 의한 피폭
방호원칙
거 리
방사선원으로부터 거리를 되도록 멀리할 것
시 간
사전 모의훈련 등으로 작업시간을 단축할 것
차 폐
방사선원과 사람 사이에 차폐체를 놓을 것
내부피폭
방사성 물질을 섭취 또는 흡입하여 신체 내부에 들어온 경우
α선을 내는 방사성물질이 인체 내부에서 큰 피폭을 줄 수 있음.
방호원칙
격 리
방사성물질을 격납(containment)하여 외부 누출을 방지
희 석
사람이 접촉하는 환경의 방사성물질의 농도를 낮게 유지
차 단
방사성물질의 인체 침입 경로를 차단 (방독면, 방호복

 

 

 

 

 

 * 방사선 방호 원칙

 

 

 

- 선량한도 이하로 방사선피폭량을 유지하면서 ALARA 원칙을 같이 적용
- ALARA : "As Low As Reasonably Achievable" "합리적으로 달성 가능한 낮게 유지"

- ALARA 원칙 : 피폭선량과 피폭하는 자의 수 등을 경제적 및 사회적인 요인을 고려하여 합리적으로 달성 가능한 낮게   유지함

- ALARA 원칙은 95.1월부터 원자력법 제97조에서 규정하고 있음.

 

 

 

 

 

 ICRP 60 권고

 

 

 

 

 

배 경

'90년 국제방사선방호위원회(ICRP)는 방사선방호 관련 신권고를 공포
'96년 IAEA는 ICRP 60 내용을 대부분 수용하여 각국의 방사선방호 규제요건에 활용하도록 기본안전 기준(BSS)을 개정·출간

ICRP 60의
주요내용

방사선 피폭으로 인한 위험도 재평가
 

 - 방사선 피폭에 의한 발암 위험도가 ICRP 26 평가 결과인 1.65%/Sv보다 약 3-4배 증가한 5.6 %/Sv로 확인됨

직업상피폭에 대한 선량한도의 하향조정

 

 - 연간 50 mSv에서 "연간 50 mSv를 넘지 않는 범위에서 5년간 100 mSv"로 하향 조정

규제면제 개념의 확장

 

 - ICRP 60에서는 규제면제의 개념을 구체화하고, IAEA-BSS 96에서 정량적 기준을 제시하였음

방사선 작업 구역의 재분류

 

 - 방사선 작업 구역을 관리구역과 감시구역으로 구분

ICRP 60의
제도화
추진실적

ICRP 60의 제도화를 위해 '92 - '97년까지 중장기 연구를 수행하고, 연구결과에 대해 관계기관과 전문가의 의견을 수렴

원자력안전전문위원회에서 ICRP 60 제도화 방안을 확정 ('98.5)

 

 - 직업상피폭에 대한 선량한도를 연간 50 mSv에서 "연간 50 mSv를 넘지 않는 범위에서 5년간 100 mSv"로 하향 조정
 - 단, 2002년말까지 "연간 50 mSv를 넘지 않는 범위에서 5년간 200 mSv"을 적용

방사선방호규정(과학기술부 고시 제98-12호)을 개정 ('98.8)

 

 - 선량한도의 하향조정
 - 규제면제 개념의 확장 등을 반영
 - 내부피폭선량 평가제도 도입 등

원자력법을 개정 ('99.2)

 

 - 선량한도의 준수 의무를 규정화

원자력법 시행령을 개정('99.8)

 

 - 방사선작업구역의 재분류

향후 계획

2000년 하반기에 과학기술부장관 고시 제98-12호 "방사선량등을 정하는 규정"의 개정(안)을 제정, 공포하므로써, ICRP 60 제도 화에 필요한 구체적 수치 값들을 확정할 예정

 

 - 핵종별 ALI 및 DAC 값들의 구체적 설정
 - 핵종별 배출관리기준 값들의 구체적 설정
 - 허용표면오염도의 구체적 설정

2003년부터는 ICRP 60 선량한도를 전면 적용

 

 - 1998-2002(5년간) 기간동안은 신권고 선량한도의 도입에 따른 산업계의 영향을 최소화하고 또한  설비개선 등 준비기간을 고려하여 신권고의 80% 수준으로 관리한 것임.
 - 동 5년간의 유예기간이 종료되는 2003년 1월부터 ICRP 60 선량한도를 전면 시행할 예정임.

 

 

 

출처 : 초연한 세상♬
글쓴이 : drakhan 원글보기
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