2 차시 방사선의

2 차시

방사선의 이해

일상생활과 방사선

自然 放射線 :

지각 방사선, 음식물섭취, 라돈, 우주선

人工 放射線 醫療 放射線 産業 放射線

3  출처 : UNSCEAR 2000

自然 放射線

라돈이란?

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직무 피폭 현황

 출처 : 우리나라의 방사선환경(KINS, 2009)

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自然 放射線

우주선은 태양 또는 외계에서 지구로 쏟아지는 고에너지의 미립자 등과 이들이 대기의 분자와 충돌하여 2차적으로 생성되는 미립자 및 감마선의 총칭

宇宙線 (Cosmic radiation)

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Average

annual effective dose for aircrew in Korea

Aircrew 연간 피폭선량 (mSv/year)

Pilots 2.96(2.61-3.28) Flight

attendants 2.28(2.06-2.48)

 출처 : 한양대 방사선안전신기술연구센터

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自然 放射線

지구의 표면을 둘러싸고 있는 부분으로, 토양과 암석으로 이루어져 있으며, 여기 에서 나오는 방사선에 의해 주로 외부피폭되고 있으며, 반감기가 긴 핵종들과 그 들의 딸핵종이 기여함. ²³⁸U, ²³²Th, ⁴⁰K가 주요한 핵종임.

지각(地殼) 감마선

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自然 放射線

음식물 중 천연 방사성핵종을 섭취함으로써 받는 내부피폭을 말하며, 주로 우라늄계열, 토륨계열, ⁴⁰K, ¹³⁷Cs 등의 방사성핵종이 영향을 줌

음식물 섭취

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각 국별 자연방사선 연 평균 선량

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Korea

우리나라 생활과 방사선

생활방사선량

:

4.1

(85.5%)

0.6 (14.5%) 0.0017

(0.01%)

자연방사선량

:

3.55

1.04 (59.3%) 0.26

(7.3%)

1.87 (52.6%)

 출처 : KINS ¹¹

RI 이용

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방사선의 이용

방사선의 이용

1. 이용방법의 분류

2. 생활주변에서 방사선이용 3. 공업계측

4. 화학분석 5. 신약개발 6. 유전공학

7. 수산업, 농업

8. 방사선 조사 산업 9. 연대 측정

10. 의료분야 이용

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1. 이용방법의 분류

가. 추적자(tracer) 로서의 이용

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Tracer : 적은 양의 RI를 물질에 혼합시켜, RI에서 방출되는 방사선을 측정기로 측정하여 그 물질의 이동을 검지.

• 하천의 유속 및 유량측정, 누설 측정, 기계 마모 측정 등

• 분석화학, 화학구조, 생체기능 변화, 생화학,

• 신약개발(체내외 진단약)

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2. 생활주변에서 방사선이용

 야광도료

- 야광시계(Pm-147, 저에너지 베타선, 반감기 2.6년)

 형광등의 방전관(starter)

- Pm-147 베타선의 전리작용, 스위치 넣으면 방전, 점등

 표시용 방전관

- 카메라, 금전등록기 계기판 표시(Ni-63, Pm-147 베타선 전리작용)

 타이어 제조

- 타이어에 전자선을 조사하여 강도를 보존하면서 천연고무를 합성고무로 변경시켜, 더욱 얇게 제조, 원료절감, 내마모성 강화, 1~5MV의 전자가속기 이용.

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연기 감지기

Am-241

반감기 432년,

알파입자의 전리작용

 타이어 제조

- 타이어에 전자선을 조사하여 강도를 보존하면서 천연고무를 합성고무로 변경시켜, 더욱 얇게 제조, 원료절감, 내마모성 강화, 1~5MV의 전자가속기 이용.

- 래디얼 타이어

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3. 공업계측

 공업용 방사선 사진(Industrial radiography)

- 비파괴검사 방법, 공업재료, 제품, 건축물등 외관상 알수없는 균열, 공동 결함조사

예) Ir-192, 비행기 엔진의 터진 손상 조사, 문화재 내부구조 조사, 출토된 금속칼의 금속 문자 원형 감마선 조사

 두께 측정 : RI(Cs137, Sr90, Kr85)에서 방출되는 베타, 감마선을 판형, 막형 등의 물체에 조사하여 흡수나 산란 정도를 측정하여 두께 측정

- 예) 용광로, 철판의 赤熱상태로 두께 측정,

셀로판지, 식품포장용랩, Al foil, 종이, 고무판 등

 밀도 측정 : 용기내 시료에 대해 방사선의 흡수 산란 정도로 밀도 측정

- 토양, 암석등의 밀도, 지하수 참사, 석탄, 주물가루 수분함량, 도로나 댐의 수분함량 측정(중성자 수준계) 19

 액면계 (level gage)

Co-60, Cs-137의 감마선 이용, 탱크내 액면 감지, 탱크나 호퍼(hopper: 곡물, 석탄 등을 아래로 떨어뜨리기 위한 깔대기 모양 장치)의 원료 경계면 레벨

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 수분계

- 원리: 물의 수소원자핵이 중성자선원과 충돌하여 빠른 중성자를 느린 중성자로 변환시키는 양 측정 - Ac-227 중성자 선원, Am-241, Po-210등

알파입자(α, n) 반응 이용

※ (α, n) 반응 : 방사선 이론 편에 보완 𝑨𝑨𝑨𝑨/𝑩𝑩𝑩𝑩

𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐 , ^{𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐}𝑪𝑪𝑨𝑨/𝑩𝑩𝑩𝑩 , ^{𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐}𝑹𝑹𝑹𝑹/𝑩𝑩𝑩𝑩

 유황계

화력발전 연료 등에 포함되어 있는 유황의 연속 측정

- Am-241(알파붕괴)에서 방출되는 에너지(감마선)이 유황 에 흡수되는 양과 탄화수소에 흡수되는 양의 차이를 이용 하여 중유나 석유제품중의 유황함량 연속측정

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공업 계측

• 물질을 빠져 나온 방사선의 세기 변화를 측정하면 그 물질의 두께나 밀도를 알 수 있음

• 두께계, 밀도계, 수위계, 성분계, 수분계 등

밀도계 수위계

비파괴 검사

• 주물이나 용접된 부분 등에 있는 구멍이나 균열 등의 결함도 방사선을 투과하여 필름을 현상해 얻은 사진으로

결함의 유무, 위치, 크기 등을 판별 가능함

실제 우주환경 우주환경 모사 가속기

우주부품 특성시험 및 개선

부품 시험 및 개선

• 우주공간에서 사용되는 우주 부품에 대해 실용화 이전에 우주와 비슷한 방사선 환경을 모사하여 실험함으로써 우주부품의 특성 시험 과 개선에 활용 가능