원자핵의 안정성은 다양한 종류의 입자나 파동을 방출함으로써 얻어지며, 이는 여러 형태의 방사성 붕괴와 이온화 방사선 발생으로 이어집니다. 알파 입자, 베타 입자, 감마선, 중성자는 가장 흔하게 관찰되는 방사성 붕괴 입자입니다. 알파 붕괴는 붕괴하는 원자핵이 안정성을 높이기 위해 무겁고 양전하를 띤 입자를 방출하는 과정입니다. 이러한 입자는 피부를 투과하지 못하며, 종이 한 장으로도 충분히 차단할 수 있습니다.
원자핵이 안정화되기 위해 방출하는 입자나 파동의 종류에 따라 이온화 방사선을 발생시키는 방사성 붕괴에는 여러 종류가 있습니다. 가장 흔한 종류로는 알파 입자, 베타 입자, 감마선, 중성자가 있습니다.
알파 방사선
알파 방사선이 방출될 때, 붕괴하는 원자핵은 안정성을 높이기 위해 무겁고 양전하를 띤 입자를 방출합니다. 이러한 입자는 일반적으로 피부를 통과하여 해를 끼치지 못하며, 종이 한 장만으로도 효과적으로 차단할 수 있습니다.
하지만 알파 입자를 방출하는 물질이 흡입, 섭취 또는 음용을 통해 체내로 들어가면 내부 조직에 직접적인 영향을 미쳐 건강에 해를 끼칠 수 있습니다. 알파 입자 붕괴를 일으키는 원소의 한 예로는 전 세계 연기 감지기에 사용되는 아메리슘-241이 있습니다.
베타 방사선
베타 방사선이 방출될 때, 원자핵은 알파 입자보다 투과력이 강한 작은 입자(전자)를 방출합니다. 이 전자는 에너지 수준에 따라 1~2cm 두께의 물을 통과할 수 있습니다. 일반적으로 두께가 몇 밀리미터에 불과한 얇은 알루미늄 판이면 베타 방사선을 효과적으로 차단할 수 있습니다.
감마선
감마선은 암 치료를 비롯한 다양한 용도로 사용되며, X선과 마찬가지로 전자기파의 한 종류입니다. 특정 감마선은 인체를 무해하게 통과하지만, 어떤 감마선은 흡수되어 잠재적으로 해를 끼칠 수 있습니다. 두꺼운 콘크리트나 납 벽은 감마선의 강도를 낮춰 위험을 줄일 수 있기 때문에, 암 환자를 위한 치료실은 이러한 견고한 벽으로 시공됩니다.
중성자
중성자는 상대적으로 무거운 입자이자 원자핵의 주요 구성 요소로서, 원자로나 가속기 빔 내 고에너지 입자에 의해 유발되는 핵반응 등 다양한 방법을 통해 생성될 수 있습니다. 이러한 중성자는 간접 이온화 방사선의 중요한 원천으로 작용합니다.
방사선 노출을 막는 방법
방사선 방호의 가장 기본적이고 따르기 쉬운 세 가지 원칙은 시간, 거리, 차폐입니다.
시간
방사선 작업자가 받는 방사선량은 방사선원에 근접해 있는 시간에 비례하여 증가합니다. 방사선원 근처에 머무는 시간이 짧을수록 방사선량은 줄어듭니다. 반대로 방사선장에 머무는 시간이 길어질수록 받는 방사선량은 증가합니다. 따라서 방사선장에 머무는 시간을 최소화하는 것이 방사선 노출을 최소화하는 방법입니다.
거리
방사선원과 사람 사이의 거리를 늘리는 것은 방사선 노출을 줄이는 효과적인 방법입니다. 방사선원과의 거리가 멀어질수록 방사선량은 크게 감소합니다. 특히 이동식 방사선 촬영 및 투시 검사 시 방사선 노출을 최소화하는 데에는 방사선원과의 근접성을 제한하는 것이 매우 효과적입니다. 노출 감소 효과는 거리와 방사선 강도 사이의 관계를 나타내는 역제곱 법칙을 이용하여 정량화할 수 있습니다. 이 법칙에 따르면, 특정 지점의 방사선 강도는 그 거리의 제곱에 반비례합니다.
차폐
최대 거리 유지와 최소 시간 설정으로 충분히 낮은 방사선량을 확보할 수 없는 경우, 방사선 빔을 적절히 감쇠시키기 위해 효과적인 차폐 장치를 설치해야 합니다. 방사선을 감쇠시키는 데 사용되는 물질을 차폐재라고 하며, 차폐재 설치는 환자와 일반인 모두의 방사선 노출을 줄이는 데 도움이 됩니다.
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게시 시간: 2024년 1월 8일
