방사선과 방사능
2 차시
방사선과 방사능
빛의 세기 (룩스) 빛을 내는 능력(왓트)
방사성물질
방사선(뢴트겐,시버트,그레이)
방사능 : 방사선을 내는 능력 (큐리,베크렐)
빛을 내는 능력(왓트) 전등 방사능 방사선을 내는 능력 빛(룩스) 방사선(뢴트겐, 시버트,그레이)
방사선이란 ?
• 방사선 : 에너지 흐름의 한 형태
• 종류
입자 ( 알파입자, 베타입자, 중성자 등)
전자파 (X선, 감마선)
• 전리방사선 = 통상 핵 방사선
(다만, X선은 전자의 궤도에서 방출*)
• 비전리방사선: 전파, 가시광선, 저주파 ,
마이크로웨이브, 자외선
방사선
• 불안정한 원자(원자핵) 구조나 힘의 상태가 붕괴, 변환되는 과정 에서 방출되는 에너지(입자)의 흐름
비전리방사선 자외선, 가시광선, 적외선, 초단파, 단파, 중파, 저주파
전리방사선
입 자 중하전입자(알파, 양성자, 핵분열생성물), 베타, 중성자
전자파 엑스선, 감마선
※ 여기서 비전리방사선도 인체에 유해함이 알려졌지만 방사선방호 목적 으로 논의되는 방사선은 전리방사선만을 고려함
방사선 형태 질량(AMU) 전하
알파 입자 4 +2
베타 입자 1/1836 ±1
감마 전자파 0 0
방사능
• 정성적 개념 : 방사선을 낼 수 있는 능력
• 정량적 개념 : 주어진 방사성핵종의 방사성물질의 양을 나타내는 척도
단위시간당 일어나는 핵변환의 수
SI 단위 : Bq (베크렐) – 방사성 핵종이 1초 동안 한 개의 핵변환 하는 수 1 Bq = 1 dps (disintegration per second)
= 1tps (transformation per second)
전통적 단위 : 1Ci (큐리) – 226Ra 1g이 1초동안 핵변환 하는 수 1 Ci = 3.7×1010 Bq =37GBq
방사성 붕괴의 종류
• 알파붕괴 (α decay)
• 베타붕괴 (β+ decay, β- decay )
• 감마붕괴 ( γ decay)
Long half life Short half life T1/2 T1/2 시 간
불안정한
원
자핵의
수
방사능의 감쇠
반감기
(half life, T1/2)- 어느 특정 방사성 핵종의 원자수가 방사성 붕괴에 의해서
최초 원자수의 반으로 줄어드는데
소요되는 시간, 반감기는 핵종마다 고유
→
=
= − 12 2
1
0
e T
N
N λ
λ λ
693 . 0 2 ln
2
1 = =
T
2 1
693 . 0 0
T t
e N N
=
−2 1
693 . 0 0
T t
e A A
=
−∴
예) Cs-137 : T1/2=30 years Co-60 : T1/2=5.26 years
P-32 : T1/2=14.3 days
방사선의 투과성질
감마선의 반가층
납 : 1.2cm(Co-60, 1.25 MeV), 0.7cm(Cs-137)
콘크리트: 6.1cm(Co-60), 4.9cm(Cs-137, 0.662 MeV)
방사선방호용 양과 단위
• 방사선과 관련한 물리량과 단위의 이해 - 물리량 : 시간, 부피, 방사선량 등
• 국제 단위계(SI단위)사용을 원칙으로 하나
필요시 관습적 단위(Conventional Units)
사용
국제 단위계(SI)
- International Sys. Of Units, 1960년도에 공식명칭
1. 기본단위(Basic Units)
- 7개의 기본단위 (MKSA단위)
양 명칭 기호 적용 년
도
길 이 미터(meter) m 1954년 질 량 킬로그램(kilogram) kg
시 간 초(second) s 전 류 암페어(ampere) A 열역학적 온
도
켈빈(kelvin) K 1967년 물질의 양 몰(mole) mole 1971년 광 도 칸델라(candela) cd 1954년
2. 유도 단위(Derived Units)
- 기본단위에 대수적인 관계식으로 결합 방사선과 관련된 단위
양 명 칭 기 호 다른 단위 표현
방사능 베크렐(Becquerel) Bq Sec-1
흡수선량, 커마 그레이(Gray) Gy J/kg
등가선량, 유효선량 시버트(Sievert) Sv J/kg
3. 병용 단위(Additional Units)
- 원칙적으로 SI단위 만 사용토록 되어 있으나 특수한 분야에서는 병용 사용 인정
