경주월성원전,방폐장민간환경감시기구 WolSeong Nuclear Facility Envlronment & Safely Monitoring Committee

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방사선/능에 대한 기초지식

방사선(능)의 정의

  • 방사선(radiation) : 불안정한 원자나 핵에서 방출되는 에너지
  • 방사성(radioactive) : 방사선을 방출하는 성질을 나타내는 형용사
  • 방사능(radioactivity) : 불안정한 원소의 핵이 스스로 붕괴하면서 방사선을 방출하는 능력
  • 방사성물질(radionuclide) : 방사능을 가지고 있는 물질
전등 : 빛을 내는 능력, 빛(룩스) / 방사성물질 : 방사선을 내는 능력, 방사선(렌트겐)

방사선의 종류

  • 알파선
    • 알파선은 무거운 원소(우라늄, 라듐)의 알파 붕괴를 통해 방출되는 입자이다. 이 입자는 무거운 질량으로 인해 투과력은 작으나 인체 내부에 들어갔을 경우 중대한 방사선 장해를 유발할 수 있다.
  • 베타선
    • 베타선은 원자핵내에 양성자, 중성자의 비율이 불안정 할 때 발생하는 전자의 흐름으로 알려져 있다. 또한 그 속도가 매우 빨라서 빛의 속도에 가까운 것까지 있다. 베타선은 속도는 빠르지만 전기를 띤 입자이기 때문에 물질 속에서 정전기력을 받으므로 투과력은 그다지 강하지 않다. 피부 피폭에 주로 기여한다.
  • 감마선
    • 감마선은 엑스선이나 빛과 같은 전자기파이다. 물질을 투과하는 능력이 알파선이나 베타선보다 월등히 크기 때문에 외부피폭에 주로 기여한다.
  • 중성자선
    • 원자핵을 구성하는 입자로서 전하를 띠고 있지 않으며 핵분열 과정에서 다량으로 발생한다.

방사선(능)의 단위

방사선(능)의 단위
구분 현재 국제단위 과거단위 기준
방사능 단위 베크렐(Bq) 큐리(Ci) 1베크렐 = 1초 동안 1개의 원자핵 붕괴 시 방사능 강도
방사선
단위
흡수선량 그레이(Gy) 라드(rad) 질량당 흡수된 방사선 에너지의 양
등가선량 시버트(Sv) 렘(rem) 인체의 특정 소직에 미치는 방사선 영향
(흡수선량 x 방사선 가중치)
유효선량 시버트(Sv) - 인체에 미치는 방사선 영향
(조직등가선량 x 조직 가중치)의 총합
  • 베크렐(Bq) : 방사능을 단위시간 당 붕괴하는 원자수로 표시한다. 국제단위(SI)로는 방사능의 발견자로 알려진 프랑스의 물리학자 앙리 베크렐의 이름을 따서 베크렐(Bq)로 하고, 매초 1개의 붕괴수(Disintegration Per Second : DPS)를 1Bq로 한다.
  • 큐리 (Ci) : 라듐을 발견한 여성물리학자 마리 퀴리(Marie Curie, 1867~1934)의 이름을 따서 명명됐다. 라듐(226Ra) 1g의 방사능을 1 Ci라 정의하였고 현재 보조단위로 사용된다. (1 Ci = 3.7×1010Bq)
  • 그레이(Gy) : 방사선 에너지량 단위로 방사선이 어떤 물질에 흡수된 에너지의 양, 즉 흡수선량의 측정 단위로 사용된다. 1그레이는 1kg의 물체가 방사선을 통해 1줄(Joule)의 에너지를 흡수한 것을 의미한다.
  • 시버트(Sv) : 인체에 미치는 방사선 영향을 말하며 방사성물질의 원자핵이 붕괴하며 방출된 방사선에 인체가 노출되었을 때 사람의 몸에 미치는 정도를 나타낸 것이다. 이러한 시버트(Sv)는 마이크로시버트, 나노시버트 등 더 작은 단위로 나타낼 수 있다.

주요 핵종 정보

  • 방사성 세슘: 핵분열에 의해 생성되는 인공핵종으로 원전사고 시 핵연료 피복관 파손에 의해 방출되며 지표면, 바다로 떨어진다. 방사성 세슘의 동위원소로는 134Cs(반감기: 약 2년)와 137Cs(반감기: 약 30년)이 있다. 137Cs의 경우 과거 대기권 핵실험으로 인해 전 지구적으로 확산되어 현재 일반 환경에서 가장 많이 검출되는 핵종이다.
  • 삼중수소: 삼중수소는 수소의 동위원소로 평균에너지가 5.7keV, 최대에너지가 18keV인 투과력이 약한 베타선 방출핵종이며 환경중의 삼중수소는 대부분 산소와 반응하여 물(HTO) 형태로 존재한다. 원자핵은 양성자 1개, 중성자 2개로 구성되며 반감기는 12.3년이다.
  • 스트론튬(90Sr): 스트론튬(90Sr)은 원자로 내에서 핵분열로 주로 생성되며 물리적 반감기는 28년이다. 스트론튬(90Sr)은 화학적 성질이 칼슘과 유사하며 인체 조직의 뼈에 침착하는 핵종이므로 인체에 영향을 고려할 때 가장 주목하는 핵종의 하나이다.