2003년도 기술사 제70회

분야 : 에 너 지                        자격종목  :  방사선관리

제 1 교 시

※ 다음 13문제중 10문제를 선택하여 설명하십시오. (각10점)

1. 다음의 방사성 핵종으로 구성된 물질에서 방출되는 방사선의 종류를 각각 쓰시오.  단, 특성 X선, 형광 X선, 제동복사선, 오제전자 및 방출분율이 지극히 낮은 방사선은 무시한다.

(1) 11C                (2) 91Y	(3) 210Po

2. 32P에서 방출되는 베타입자의 최대에너지는 1.71MeV이다. 이 전자의 운동량을 kgm/s 단위로 산출하시오.

3. 다음 핵반응식을 완성하시오.

(1) [eqn: `_{ 3}^{6 } {Li } ~+~n~ ->~ ( ~~~ )~ +~ alpha]	(1) [eqn: `_{86}^{226 } {Ra } ~+~n~ ->~ ( ~~~ )~ +~ alpha]

(3) [eqn: `_{ 8}^{16} {O } ~+~n~ ->~ ( ~~~ )~ +~ P]	(3) [eqn: `_{ }^{3} {H} ~ ->~ ( ~~~ )~ +~ bar beta ~+~bar nu]

(5) [eqn: `_{ 8}^{16} {O} ~+~ alpha ~ ->~ ( ~~~ )~ +~ n~+~P]

4. 천연칼륨(원자량 39.1g/mole)에는 40K(반감기 1.28×109y)자가 0.0116%(원자수비) 함유되어 있다.  고순도 염화칼륨(KCl, 분자량 74.55g/mole) 1g에 함유된 40K의 방사능은 몇 Bq인가 ?

5. 생물학적 효과비(RBE)의 정의를 정확히 쓰시오.

6. 60Co 산화물의 흡입에 대한 □50은 1.7×10-8Sv/Bq이다.  연간 선량 20mSv를 근거로 하는 유도공기중 농도 DAC20을 산출하시오.  주간 40시간 종사자를 기준으로 한다.

7. 시료와 백그라운드 계수시간이 모두 30분이고 백그라운드 계수가 25counts, 계수효율이 42%라 할 때 95% 신뢰수준에서 검출한계 방사능(MDA)은 얼마인가 ?

8. 다음 결정적 영향의 문턱선량(threshold dose)을 쓰시오.

(1) 피부의 홍반	(2) 감마선에 의한 남성의 일시적 불임

9. 전리함으로 광자(photon)를 측정할 때 광자의 에너지가 점차 커지면 현실적으로 측정이 어려워진다.  이 한계 에너지는 대략 얼마이며 그 이유는 무엇인가 ?

10. 다음과 같은 방사선에서 방사선 가중치가 큰 순서대로 나열해 보시오.

A. 5MeV proton	B. 1Mev 중성자

C. 20keV X-ray

11. 시료의 계수율이 2,500cpm, 백그라운드 계수율이 20cpm일 때 1시간동안 시료와 백그라운드를 계수하여 최선의 결과를 얻으려면 각각의 계수 시간을 어떻게 배분하여야 하는가?

분야 : 에 너 지                        자격종목  :  방사선관리

12. 원자력 시설에서 발생되는 중.저준위 폐기물을 방사성 폐기물 처분장에 처분한후 일반적인 관리기간은 대략 얼마이며, 이 설정 배경은 무엇인가 ?

13. 커마(Kerma)에 대하여 간단히 기술하시오.

제 2 교 시

※ 다음 6문제중 4문제를 선택하여 설명하십시오.  (각25점)

1. 5g의 Co-59시료를 원자로심에서 20년동안 조사하여 10개월 동안 냉각하였다.  이 때 Co-60의 방사능을 계산하시오.

(자료) 0 Co-59(n,□) Co-60의 반응단면적 : 37barns, 0중성자 선속 : 1×1010n/cm2.sec

2. 다음과 같은 사고 상황이 발생하였다고 가정하고 아래 물음에 답하시오.

(사고상황)

A. Pu-239 용액이 흐르는 관을 절단하는 도중 손이 상처를 당하여 신체오염

발생

B. H-3로 고오염된 수조에서 방호용 잠수복을 착용한 작업자가 작업도중

잠수복에 결함이 생겨 신체가 오염된 후 구조된 작업자

C. C-137에 의하여 얼굴,  머리, 목, 몸통상부가 심하게 오염된 경우

D. 실험도중 S-35의 상당량을 섭취한 경우

가. 방사선관리 기술사로서 취해야 할 조치를 5가지만 기술하시오.

(5가지 초과 기술분은 불고려함)

나. 각 경우 별로 몸안의 방사능을 계측할 수 있는 적절한 방법을 한가지씩만 기술하시오. (선택이유 포함)

다. 내부피폭 선량을 저감하기 위한 의학적인 개입기술에 대하여 간단히 기술하

시오.

3. 192Ir(반감기 74.2일)의 4.5%는 전자포획을 통해 192Os 여기상태로 변환되고 95.5%는 베타붕괴하여 192Rt의 여기상태로 변화한 후 각각 감마선을 내면서 기저상태로 천이한다. 192Ir의 붕괴도식(decay scheme)을 간략히 도시하시오.  192Os나 192Pt의 에너지 준위는 복잡하지만 각각 하나의 여기준위(192Os는 0.58MeV, 192Pt는 0.92MeV)만으로 구성되는 것으로 가정하시오.

4. 태내 방사선 피폭으로 인한 태아의 영향에 대해 설명하시오.

분야 : 에 너 지                        자격종목  :  방사선관리

5. 131I흡입에 대한 □50은 1.1×10-8Sv/Bq 이다. 병원의 핵의학과에서 131I을 취급하는 어떤 종사자가 상당한 체내오염이 있을 것으로 보이는 오염사고를 일으켰다고 한다.

(1) 이 조사자의 131I 섭취량을 평가하기 위한 방법을 설명하시오.

(2) 섭취량 평가결과 이 사고를 11MBq을 섭취한 것으로 나타났다.  이에 대해 어떤 조치를 취할 것인지를 설명하시오.

6. 192Ir 100GBq 밀봉선원을 운송하는 제2종 황색운송표지의 개요를 그리고 그 주요 내용에 대해 설명하시오.

제 3 교 시

※ 다음 6문제중 4문제를 선택하여 설명하십시오.  (각25점)

1. 방사선이 인체에 조사되었을 때 피폭받은 장기의 2가지 일반적 작용기전(general mechanism)에 대하여 간단히 기술하시오. 그리고 두기전이 선에너지 전달(LET)값과 어떻게 관계되는가?

2. 우유가 I-131에 오염된 사실을 모르고 500cc의 우유를 어린아이에게 먹였다.  우유 섭취 후 어린 아이가 받은 갑상선 선량율과 등가 예탁선량을 계산하시오.

(주어진 자료)

- 우유의 오염 농도  :  3Bg/cc	- I-131의 물리적 반감기 : 8d

- I-131의 생물학적 반감기 : 138d	- 어린이 갑상성 무게 2.5g

- 섭취한 방사능의 [eqn: { 1} over {3 }]이 갑상선에 흡착

- I-131의 □선 방출자료

평균에너지(MeV)	방출분율(%)
0.0701	1.6
0.0955	6.9
0.1428	0.5
0.1917	90.4
0.2856	0.6

3. 131Ba(반감기 12.0일)은 붕괴하여 131Cs(반감기 9.7일)로 된다. 시간 t=0일 때 131Ba만

1MBq인 시료가 있었다.

(1) 시간 경과에 따른 어미와 딸의 방사능 변화를 개략적 그래프로 스케치 하시오.

(필요하면 주요 특성을 부연설명)

(2) 4개월후 시료내 131Ba의 방사능과 131Cs 방사능의 비는 얼마인가 ?

분야 : 에 너 지                            자격종목  :  방사선관리

4. 방사선의 확률적 영향에서 문턱없는 선형비례 가설(LNT 가설)의 정당성에 대한

논란이 계속되고 있다.

(1) LNT 모델을 옹호하는 입장에서 근거를 설명하시오.

(2) LNT 모델의 부적절하게 보는 입장에서 근거를 설명하시오.

5. (1) 상온반도체 검출기의 예를 들고 검출기의 특성, 이용 전망, 그리고 아직은

해결해야 할 기술적 문제점에 대해 논하시오.

(2) 능동형 전자선량계의 기술동향에 대해 설명하고 앞으로의 전망에 대해 논하

시오.

6. 60Co의 감마상수는 0.347mSvh-1 GBq-1m2이다.

(1) 2TBq의 60Co 감마선원(점섬원으로 가정)으로부터

2m거리에서 선량률을 산출하시오.

(2) 그림과 같이 이 60Co 감마선원을 두께 □t=8인 보통

콘크리트 벽으로 차폐한다.  [eqn: barSP]=2m이다. 점 P에서

선량률을 산출하시오.

단, 콘크리트의 buildup 인자 B는 30이라 한다.

(3) 위에서 계산한 P점에서의 선량률이 과소평가된

결과일 수 있는 원인이 있다면 설명하시오.

제 4 교 시

※ 다음 6문제중 4문제를 선택하여 설명하십시오.  (각25점)

1. 방사선 작업종사자 중에서 신체적 또는 정신적으로 이상이 나타나면 가끔 이 원인이 방사선에 기인된다고 주장하는 경우가 있다. 방사선 관리 전문가로서 이와 같은 문제에 효과적으로 대처하기 위하여 종사자 건강진단시 고려할 사항들로서 어떤 것을 생각할 수 있으며, 건강진단을 하는 주목적을 기술하시오.

2. 방사성 물질 방출구에서 공기중으로 방출되는 방사성 물질을 관리하기 위하여 감시기를 설치하고 경보설정치를 설정하려 한다.  다음 자료를 이용하여 경보설정치(cpm)를 구하시오.

(주어진 자료)

- 허용방출율 : 10G Bq/sec	- 감시기의 검출효율 : 6(Bq/□)/cpm

- 감시기의 백그라운드 계수율 : 200cpm

- 방출구의 유속 : 3×106□/sec

- 요구되는 경보설정치 : 허용 방출율의 70%

분야 : 에 너 지                            자격종목  :  방사선관리

3. 방사선에 의한 영향에서 결정적 영향과 확률적 영향은 특질에서 차이가 있다.

(1) 인과관계 측면에서 두 영향의 차이를 설명하시오.

(2) 문턱선량의 유무가 방사선 방호의 개념에 미치는 효과에 대해 설명하시오.

(3) 확률적 영향에서 □임상적 특이성이 없다.□는 것이 어떠한 의미이며 그것이

방사선 안전문제에 초래하는 어려움에 대해 설명하시오.

4. 최근 중저준위 방사성폐기물 처분장 부지를 선정하는 문제를 놓고 사회적 갈등이 나타나고 있다.

(1) 중저준위 방사성폐기물이란 어떠한 것인지를 설명하시오.

(2) 중저준위 폐기물을 유리화하는 기술의 장단점에 대해 설명하시오.

(3) 병원이나 대학등에서 발생하는 고체상의 중저준위 방사성폐기물도 유형에 따라

분리수거하고 있다.  어떤 유형별로 분류하는가?

5. 어떤 방사성핵종이 체내에 오염되었다.  평가된 섭취량은 334±42MBq이라 한다.

(1) 30일 후 체내 잔류 방사능과 그 표준편차를 구하시오.  이 핵종의 유효반감기는

10.2±0.5일 이라 한다.

(2) 이 핵종의 예탁유효선량 환산계수가 (1.8±0.3)×10-11 Sv/Bq이라고 할때

예탁 유효선량과 오차를 산출하시오.

6. 중소형 원자로에서 사고가 발생하여 133Xe 50 TBq이 격납용기(내부 자유체적 3400□)에 확산되었다.  다른 핵종의 오염은 미미하다고 한다.  방사선관리 절차에 따르면 보수작업을 위해 격납용기 내로 작업자가 들어 갈 수 있는 조건은 133Xe으로 인한 외부피폭 선량이 8시간 동안 0.2mSv이하로 규정하고 있다고 한다.  133Xe으로 오염된 공기중에 노출될 경우 외부피폭 선량률은 Bq/□ 당 5×10-12Sv/h이다.

(1) 사고 직후 격납용기내 133Xe에 의한 가상 선량률은 얼마인가 ?

(2) 출입 선량조건 0.2 mSv/8h를 만족하는 농도는 얼마인가 ?

(3) 격납용기내 133Xe의 농도를 최대한 빨리 낮추기 위해 공기를 매초 1□의 율

로 고성능 입자필터(HEPA)로 입자상의 방사능만 제거하여 환경으로 방출하고

같은 체적의 오염되지 않은 공기를 공급한다.  133Xe 농도가 출입제한 농도

이하로 되기 위해서는 몇 시간이 걸리겠는가 ? 133Xe의 반감기는 125시간이

며 새로 유입되는 선원은 없다.