장해방어문제2

1. [eqn: 20mCi의~Co^60]분말의 분배작업을 시료에서 [eqn: 50cm] 떨어져서 작업을 하게 되었다. 작업    위치에서 조사선량률은 얼마인가?

[풀이] [eqn: Co^60]의 조사선량률상수 : [eqn: GAMMA=1.32R cdot{m^2}/Ci cdot h]

[eqn: THEREFORE ~{dotX}=GAMMA{S over{r^2}}} =1.32times{{20times10^-3}over{0.5^2}}=0.1056R/h=105.6mR/h]

2. 서베이미터가 감마선장에서 [eqn: 0.2R/h]를 가리키고 있다. [eqn: 100mrem]의 선량을 받기까지는    얼마동안 그 자리에 있겠는가?

[풀이] [eqn: 선량=선량률 times 시간(t),~~100mrem=200merm/h times t,]

[eqn: THEREFORE ~t=0.5h=30mi n]

3. 야외에서 4회의 노출로 1시간 이내에 방사선작업을 끝내려고 한다. 1회의 노출시간은    3분이다. 선원으로부터 [eqn: 3m] 거리의 선량률이 [eqn: 20mR/h]일 때 작업자가 1시간 동안에 그    곳에서 작업하면 피폭선량은 얼마인가?

[풀이] [eqn: 선량=선량률 times 시간={20mrem over 60분}times{4회 times3분/회}=4mrem]

4. [eqn: 1Ci]의 선원으로부터 [eqn: 0.1m] 거리의 선량율이 [eqn: 5R/h]이다. 그러면 [eqn: 100Ci] 강도의 이 선    원을 사용하여 작업할 경우 [eqn: 10m] 거리에서의 선량률은 얼마인가?

[풀이] [eqn: I~ PROPTO ~{S over{d^2}},~~{I_1}{d_1^2}={I_2}{d_2^2}, ~~100times5times{0.1^2}=1times{I_2}times{10^2}]

[eqn: THEREFORE ~{I_2}=0.05R/h=50mR/h]

5. ICRU 구에 대하여 설명하시오.

[풀이] 방사선장에 있는 밀도가 [eqn: 1g/cm^3]인 등가연조직(phantom) [eqn: (O~:~76.2%,~C~:11.1%]          [eqn: H~:~10.1%,~N~:~2.6%)]으로 된 직경 [eqn: 30cm]의 구를 ICRU 구라 한다.

[eqn: H_s]

[eqn: phi=30cm]

[eqn: H_e]

[eqn: H_d]

(1) [eqn: H_d](deep dose equivalent) : 조직이 받은 선량을 대표

[eqn: {H_d}~:~1,000mg/cm^2}~깊이]

(2) [eqn: H_e](shallow dose equivalent) : 눈의 수정체가 받은 선량을 대표

[eqn: {H_e}~:~300mg/cm^2}~깊이]

(3) [eqn: H_s](shallow dose equivalent) : 피부가 받은 선량을 대표

[eqn: {H_s}~:~7mg/cm^2}~깊이]

6. [eqn: Cs^137]로부터 방출되는 [eqn: gamma]선의 에너지는 [eqn: 0.662MeV]이다. 이 [eqn: gamma]선에 대한 공기 및 인체    의 연조직 질량에너지흡수계수는 각각 [eqn: 0.029{cm^2}/g과~0.032cm^2}/g]이라 한다. [eqn: gamma]선의     선속량이 [eqn: {10^6}gamma/cm^2}cdot s]일 때 이에 해당하는 조사선량률 및 흡수선량률을 구하시오.

[풀이] (1) 조사선량률

[eqn: {dotX}={{phi(gamma/{cm^2}cdot s)timesE(MeV/gamma)times{(mu/rho)_air}({cm^2}/g) times{1.6times10^-6}erg/MeV}over{87.7erg/g/R}}]

[eqn: ={1.82times10^-8}times phi timesE times{(mu/rho)_air}~(R/s)]

[eqn: ={1.82times10^-8}times {10^6} times0.662times0.029~R/s]

[eqn: ={3.5times10^-4}R/s]

[eqn: =1.26R/h]

(2) 흡수선량률

[eqn: {dotD}={{phi(gamma/{cm^2}cdot s)timesE(MeV/gamma)times{(mu/rho)_tissue}({cm^2}/g) times{1.6times10^-6}erg/MeV}over{100erg/g/R}}]

[eqn: ={1.6times10^-8}times phi timesE times{(mu/rho)_air}~(rad/s)]

[eqn: ={1.6times10^-8}times {10^6} times0.662times0.032~rad/s]

[eqn: ={3.4times10^-4}rad/s]

[eqn: =1.22rad/h]

또는

[eqn: {dotD}(rad/h)}=0.877{{(mu/rho)_tissue}over{(mu/rho)_air}}{dotX}(R/h)}]

[eqn: =0.877times{0.032over0.029}times1.26]

[eqn: =1.22rad/h]

7. 오염된 물질을 스미어 여과지로 문질러 측정한 결과 [eqn: 500cpm]였다. 스미어 면적을        [eqn: 100cm^2], 오염전이율 20%, 계측효율을 50%라 할 때 오염도는 얼마인가? 그리고 이 물    질은 방사선관리구역 외부로 반출이 가능한가? 단 계측기의 자연계수는 [eqn: 100cpm]이다.

[풀이] [eqn: 오염도={순계수율 over{검출효율times오염전이율times{스미어~면적}}}]

[eqn: ={{(500-100)/60c ps}over{0.3times0.2times{100cm^2}}} ={1.11Bq/cm^2}=11.1kBq/m^2]

방사선관리구역내에서 외부로의 물품의 반출오염제한치는 허용표면오염도의             1/10이다.

(1) [eqn: alpha]선을 방출하는 방사성물질 : [eqn: 0.37kBq/m^2] 이하

(2) [eqn: alpha]선을 방출하지 않는 방사성물질 : [eqn: 3.7kBq/m^2] 이하

그러므로 [eqn: 11.1kBq{m^2}>3.7kBq/{m^2}]이므로 반출이 불가능하다.

8. 면적이 [eqn: 20cm^2]인 팬케닉형 GM검출기로 [eqn: P^32]의 표면오염을 측정하였다. 어떤 지역의     측정치가 순계수 [eqn: 450cpm]이었다. 이 오염밀도는 [eqn: Bq/100cm^2]으로 환산하면 얼마나 되    는가? 단, 표면의 후방산란란효과와 GM계수관의 창에서의 흡수효과가 상쇄된다고 가    정하고, 검출기의 본질적검출효율은 90%라 가정한다.

[풀이] [eqn: m=alphaA epsilon {f_b}{f_g}{f_w}]에서 [eqn: {f_b}와~f_w]는 서로 상쇄된다.

기하학적효율 [eqn: f_g SIMEQ 1/2,~alpha=1] 이고, [eqn: P^32]는 매붕괴당 1개의 [eqn: beta]선을 방출한다.

[eqn: A={{m'}over{alpha epsilon{f_g}}}={{450/60}over{1times0.9times1/2}}=16.7Bq]

검출기 면적이 [eqn: 20cm^2]이므로

오염밀도[eqn: ={16.7Bq over{20cm^2}}=83.5Bq/100cm^2]

9. 방사성오염지역의 공기시료를 채취하여 섬광계수기로 측정한 결과 다음과 같을 때, 이    지역의 공기오염도를 계산하시오. 단, 시료채취시간 5분, 유량율 [eqn: 200lpm], 채취직후 전    계수율 [eqn: 5,050cpm], 30분후 재측정시의 값 [eqn: 2,050cpm], 계측효율 20%이다. 그리고 시료    의 반감기가 30분 이상일 때는 [eqn: 1MPC_a}는~40,000dpm/m^3], 30분 미만일 때는[eqn: 2,000dpm/m^3]    으로 간주한다.

[풀이] 순계수율 : [eqn: 5,050-50=5,000cpm]

30분 후 재측성시

[eqn: {{2,050-50}over{5,050-50}}={2,000cpm over5,000cpm}=0.4]

이므로, 반이상 감소했으므로 시료의 반감기를 30분 미만으로 추정가능하다.

그러므로 공기중오염도는

[eqn: 공기중오염도={순계수율 over{계측효율 times 유량율 times 측정시간}}]

[eqn: ={{5,050-50}over{0.2times200lpm times {10^3}{cm^3}/l times{10^-6}{m^3}/{cm^3} times 5mi n }}]

[eqn: =25,000dpm/m^3]

[eqn: THEREFORE ~공기중오염도={25,000over2,000}=12.5MPC_a]

10. 점등방 [eqn: gamma]방사선원인 [eqn: Cs^137]의 방사능이 [eqn: 370MBq]이고, 붕괴시 [eqn: 0.662MeV~gamma]선에 대한     공기 및 인체 연조직의 질량에너지흡수계수는 [eqn: {0.029cm^2}/g] 및 [eqn: 0.032cm^2}/g]이다.

(1) 이 선원으로부터 [eqn: 1m] 위치인 [eqn: A]지점에서의 입자플루언스율은 얼마인가?

(2) 이 선원으로부터 [eqn: 2m] 위치인 [eqn: B]지점에서의 에너지플루언스율은 얼마인가?

(3) 위치 [eqn: A]지점에서의 조사선량율은 얼마인가?

(4) 위치 [eqn: B]지점에서의 흡수선량율은 얼마인가?

[풀이] (1) [eqn: A]지점에서의 입자플루언스율

[eqn: {phi_A}={S over{4pi{r^2}}}={{370times10^6}over{4pi times{100^2}}} =2.95times10^3}gamma/{cm^2}cdot s]

(2) [eqn: B]지점에서의 에너지플루언스율

[eqn: B]지점에서의 입자플루언스율은

[eqn: {phi_B}={S over{4pi{r^2}}}={{370times10^6}over{4pi times{200^2}}} =7.37times10^2}gamma/{cm^2}cdot s]

[eqn: THEREFORE ~psi={phi_B} times E ={7.37times10^2}times0.662=4.88times10^2}MeV/{cm^2}cdot s]

(3) [eqn: A]지점에서의 조사선량률

[eqn: {dotX}={{{phi_A}(gamma/{cm^2}cdot s)timesE(MeV/gamma)times{(mu/rho)_air}({cm^2}/g) times{1.6times10^-6}erg/MeV}over{87.7erg/g/R}}]

[eqn: ={1.82times10^-8}times phi timesE times{(mu/rho)_air}~(R/s)]

[eqn: ={1.82times10^-8}times {2.95times10^3} times0.662times0.029~R/s]

[eqn: ={1.03times10^-6}R/s]

[eqn: =3.7times10^-3}R/h=3.7mR/h]

(4) [eqn: B]지점에서의 흡수선량률

[eqn: {dotD}={{{phi_B}(gamma/{cm^2}cdot s)timesE(MeV/gamma)times{(mu/rho)_tissue}({cm^2}/g) times{1.6times10^-6}erg/MeV}over{100erg/g/R}}]

[eqn: ={1.6times10^-8}times phi timesE times{(mu/rho)_air}~(rad/s)]

[eqn: ={1.6times10^-8}times {7.37times10^2} times0.662times0.032~rad/s]

[eqn: ={2.5times10^-7}rad/s]

[eqn: =9times10^-4}rad/h=0.9mrad/h]

11. [eqn: 1R]을 SI 단위로 환산하여라.

[풀이] [eqn: 1R={1esu over 0.001293g}times{{1C over{{3times10^9}esu}}}times{1over {{10^-3}kg/g}}=2.58times10^-4}C/kg]

12. 다음 용어를 설명하시오.

(1) 선량당량지수

(2) 등가선량

(3) 유효선량

(4) 예탁(등가)선량

(5) (등가)선량예탁

(6) 예탁유효선량

(7) 집단(주민)선량

(8) 선량당량

(9) 조사선량

(10) 흡수선량

(11) 선질계수

(12) 상대적생물학적효과비

(13) 입자플루언스율

(14) 인정한도

[풀이] (1) 선량당량지수(dose equivalent index) : ICRP Pub. 26

방사선장에 있는 밀도[eqn: 1g/cm^3]인 등가연조직(phantom)[eqn: (O~:~76.2%,~C~:11.1%]

[eqn: H~:~10.1%,~N~:~2.6%)]으로 된 직경 [eqn: 30cm]의 구형 물질내에서 선량분포              중의 최대 선량당량을 선량당량지수라 한다.

(1) deep dose equivalent[eqn: (H_d})] : 심부선량당량

○ 조직이 받은 선량을 대표 : [eqn: d=10mm]

(2) shallow dose equivalent[eqn: (H_s})] : 표층선량당량

㉮ 피부가 받은 선량을 대표 : [eqn: d=0.07mm]

㉯ 눈의 수정체가 받은 선량을 대표 : [eqn: d=3mm]

(2) 등가선량(equivalent dose, [eqn: H_T]) : ICRP Pub. 60

여러 종류의 방사선과 에너지로 구성된 방사선장내 인체의 총 등가선량                [eqn: (H_T})]은 각 방사선의 방사선가중치[eqn: (W_R})]로 가중된 각 조직흡수선량[eqn: (D_T.R})]               의 합이다.

[eqn: {H_T}=SUM from R{W_R}CDOT {D_T.R}~(Sv,~rem)]

[eqn: W_R]은 외부 입사방사선 또는 체내섭취 방사선원에서 방출되는 방사선의 에               너지와 종류에 따라 다르게 주어진다.

○ 방사선가중치

방사선 및 에너지 범위1)	[eqn: W_R] (ICRP Pub. 60)	[eqn: Q] (ICRP Pub. 26)
광자(전에너지 범위)	1	1
전자, 뮤온(전에너지 범위)2)	1	1
중성자3) : [eqn: E<10keV] [eqn: 10keV<E<100keV] [eqn: 100keV<E<2MeV] [eqn: 2MeVMeV<E<20MeV] [eqn: E>20MeV]	5 10 20 10 5	１ １ １ １ １
양자(반조양자 제외) : [eqn: E>2MeV]	5	１
알파입자, 핵분열생성물, 중원자핵	20	１
중성자, 양성자 : 미지의 에너지	１	10
열중성자 : [eqn: 0.025eV]	１	2.3

<주> 1) 이 표에 제시하지 않은 방사선과 에너지에 대한 [eqn: W_R] 값은                               ICRU 구의 [eqn: 10mm] 깊이에서 유효선질인자 [eqn: Q]를 계산하여 구함.

2) DNA 결합핵에서 방출되는 Auger 전자는 제외

3) 에너지의 함수로 [eqn: W_R] 값의 이론적 근사계산식

[eqn: W_R}=5+17ex p[-l n{(2E)^2}/6]]

(3) 유효선량(effective dose, [eqn: E]) : ICRP Pub. 60

방사선 생물학 연구결과 및 방사선 위험평가 등의 연구결과를 보면 같은                등가선량에 피폭되었을 경우에도 피폭조직과 장기의 방사선 감수성에 따라               여러 조직 및 장기에서 확률적영향의 발생정도와 이로인한 위험도는 서로               다르게 나타난다. 따라서 ICRP는 방사선이 전신에 균등조사되었을 경우의               위험도를 1.0으로 나타냈을 때 실제로 비균등하게 조사되는 인체의 각 장기               및 조직 [eqn: T]의 선량당량[eqn: (H_T})]에 각 장기의 전신에 대한 위험의 상대적가중               치(조직가중치, tissue weighting factor, [eqn: W_T])로 보정되는 등가선량을 유효               선량(effective dose, [eqn: E])이라고 정의하고 있다.

[eqn: E=SUM from T {W_T} CDOT {H_T}]

[eqn: =SUM from T {W_T} SUM from R {W_R} CDOT {D_T.R}~(Sv,~rem)]

○ 조직가중치

조직, 장기	확률적영향	[eqn: W_T]
		ICRP Pub. 60	ICRP Pub. 26
생식기 적색골수 폐 직장 위 갑상선 유방 방광 간 기타조직 식도 뼈표면	유전장해 백혈병발생 암발생 암발생 암발생 암발생 유방암발생 암발생 암발생 암발생 암발생 암발생	0.20 0.12 0.12 0.12 0.12 0.05 0.05 0.05 0.05 0.051) 0.01 0.01	0.25 0.12 0.12 １ １ 0.03 0.15 １ １ 0.302) １ 0.03

<주> 1) 신장계통, 뇌, 상부대장, 하부대장, 근육, 비장, 흉선, 자궁 및 기                         타 분류가능장기. 위의 기타장기중 하나가 최대선량 이상으로 피                         폭되었을 경우 동 장기에는 [eqn: W_T] 값으로 0.025, 나머지 기타장기                         는 0.025를 적용

2) 식도, 위, 소장, 대장상부, 대장하부, 각 장기에 대하여 0.05를 적용

(4) 예탁(등가)선량(committed dose equivalent, [eqn: H_50]) : ICRP Pub. 60

어떠한 경로에 의해서 체내로 들어온 방사성물질은 물리적 붕괴과정과 인               체의 신진대사과정에 의한 체외배설(땀, 대·소변 등)에 의하여 소멸될 때               까지 체내의 조직 또는 장기에 방사선 피폭을 준다. 이 경우 방사성물질의               단일 섭취로 인하여 향후 50년 동안 예상되는 피폭선량은 체내 방사선피폭               관리에 유용한 양이 된다. 즉, 시간 [eqn: t_0]에 섭  취한 방사성동위원소로 인하               여 향후 50년간 어떤 조직이나 장기가 피폭받게 될 총선량을 예탁선량이라               한다.

[eqn: {H_50}=int from {t_0} to {t_0+50}H(t)dt~(Sv,~rem)]

(5) (등가)선량예탁(dose committment, [eqn: H_c]) : ICRP Pub. 60

방사성물질의 호흡, 섭취 등 체내피폭과 관련한 방사선피폭이 장기간 계속               될 때, 특정 인구집단에서 개인당 조직 또는 장기의 선량률 [eqn: H(t)]의 무한시               간 적분값으로 주어지는 선량이다. 이 양은 방사선방어 관점에서 자주 사용               되지 않으며 단지 참고적인 계산 또는 평가에 이용된다.

[eqn: H(t)=INT from 0 to inf H(t)dt~(Sv,~rem)]

(6) 예탁유효선량(committed effective dose, [eqn: H_E.50]) : ICRP Pub. 60

방사성물질의 체내섭취후 조직 또는 장기가 받는 예탁선량에 의한 조직 또               는 장기의 방사선 감수성에 따라 확률적영향이 발생할 위험은 각각 달라지               므로 조직가중치를 도입하면 각 장기의 예탁선량당량 [eqn: (H_50.T})]에 의한 전신               의 예탁유효선량을 다음과 같이 나타낼 수 있다.

[eqn: {H_E.50}=SUM from T{W_T}{H_T.50}~(Sv,~rem)]

(7) 집단(주민)선량[collective(population) dose, [eqn: S_c]] : ICRP Pub. 60

방사선원에 의하여 피폭받은 집단의 선량은 각 개인이 받은 피폭선량의 합               으로 간단히 나타낼 수 있다. 이 집단선량은 방사선 피폭에 의하여 인구집               단에게 나타날 수 있는 확률적영향 또는 위험을 평가할 때 유용하게 활용               된다.

[eqn: {S_c}=SUM from i {H_i}{P_i}~(man cdot Sv,~man cdot rem)]

[eqn: H_i] : 전신 또는 특정 장기/조직의 주민개인당(per caput) 선량

[eqn: P_i] : 피폭인구집단중 특정집단 [eqn: i]의 인구수

[eqn: i] : 대개 연령별로 표현

(8) 선량당량(dose equivalent, [eqn: H]) : ICRP Pub. 26

방사선방호 목적으로 사용되는 양으로써 흡수선량외에 생물학적효과에 관계              되는 선질계수[eqn: (Q)]와 기타 필요한 보정계수를 곱한 방사선량

[eqn: H=D timesQ times N~(Sv,~rem),~~~1Sv=100rem]

(9) 조사선량(exposure, [eqn: X])

어떤 측정지점에서 광자에 의해 매질을 이온화시킬 수 있는 능력을 나타내               는 방사선의 세기이다.

[eqn: X={dQ over dm}~(R,C/kg),~1R=2.58times{10^-4}C/kg]

[eqn: dm] : 일정 부피내에 있는 매질의 질량

[eqn: dQ] : [eqn: dm]의 질량을 지닌 부피의 공기중에서 광자에 의해 생성된 모든                         전자들이 그 공기중에서 완전히 흡수되었을 때 양(／) 또는 음                          (１) 전하중 어느 한쪽의 전하량의 총합

그러나 위의 정의는 다음의 조건을 만족해야 한다.

① 조사선량은 X선이나 [eqn: gamma]선과 같은 광자에만 적용된다.

② 조사선량은 중간매질을 공기로 정의한다.

③ 공기의 이온화 현상에 의해 측정되어진다.

④ 공기중에서 생성된 모든 전자는 일정 부피의 공기중에서 완전히 흡수되                 어야 한다.

위의 조건을 만족하는 광자의 에너지는 약 [eqn: 3MeV] 미만인 것이 실험적으로              밝혀졌다.

(10) 흡수선량(absorbed dose, [eqn: D])

전리방사선이 조사되는 매질내의 임의의 측정지점에서 단위질량당 방사선에              의해 흡수된 에너지이다. 흡수선량은 모든 방사선에 적용된다.

[eqn: D={dE over dm}~(J/kg,~Gy,~rad),~~~1J/kg=1Gy]

[eqn: dm] : 매질의 질량

[eqn: dE] : 전리방사선에 의해 [eqn: dm]의 질량을 갖는 매질에 흡수된 에너지

[eqn: 1Gy=100rad]

[eqn: 1rad] : 어떤 물질 [eqn: 1g]당 [eqn: 100erg]의 에너지를 흡수하는 방사선량                         이다.

○ 흡수선량과 조사선량이 다른 점

① 조사선량 : 피폭의 대상이 공기이다.

② 흡수선량 : 피폭의 대상이 임의의 물질이다.

(11) 선질계수[eqn: (Q)]

서로 다른 전리방사선에 의한 동일한 값의 흡수선량이 생물학적 장해효과               의 측면에서 서로 다르게 평가되는 것을 나타내는 값으로서 인체조직의 대               부분을 차지하고 있는 물속에서의 충돌저지능[eqn: (LET)] 값에 관계된다.

[eqn: LET(keV/mum)]	[eqn: Q]
≤ 3.5 7 23 53 ≥ 175	1 2 5 10 20

(12) 상대적생물학적효과비[eqn: (RBE)]

에너지가 [eqn: 200keV]인 X선 선량에 대한 생물학적효과를 나타내는 여타 방사               선 양의 비의 역수

[참고] 선질계수는 ICRP에서 방사성방어 목적으로만 사용하도록 권고하고                      있으며, 상대적생물학적효과는 의학적 및 연구용으로 사용한다.

(13) 플루언스(fluence)

방사성동위원소에서 방출된 입자의 수 또는 입자의 에너지는 구형 공간내               에서 등방형(isotropic)으로 진행한다. 이때 구표면의 미소단면적[eqn: (da)]를 지               나는 입자의 수[eqn: (dN)] 또는 입자의 에너지[eqn: (dE)]를 각각 입자플루언스 및                에너지플르언스라 하며, 이 미소단면적을 단위시간[eqn: (dt)]에 흐르는 입자의                수 또는 입자의 에너지를 각각 입자 또는 에너지플루언스율(또는 입자 또               는 에너지선속밀도)이라 한다.

① 입자플루언스 : [eqn: PHI={dN over da}~(cm^-2})]

② 입자플루언스율(입자선속밀도)

[eqn: phi={{d PHI} over dt}={dN over{da dt}}~({n/cm^2}cdot s)~또는~phi={S over 4pir^2}]

③ 에너지플루언스 : [eqn: PSI={dE over da}~(MeV/{cm^2})]

④. 에너지플루언스율

[eqn: psi={{d PSI }over dt}={dE over {da dt}}~(MeV/{cm^2} CDOT s)~또는~psi=phi times E]

(14) 인정한도(authorized limit)

정부, 감독관청 또는 규제기관에 의하여 상위한도량의 범위내에서 자체적으               로 재설정하는 한도이다.

① 사내내규(장해방어규정, 방사성물질의 방출한도 등)로 자체관리목표 설                  정치

② 개인모니터링 한도

③ 환경모니터링 한도

13. 유도한도의 예를 들어라.

[풀이] 방사선방어 실무에 편리하도록 이차한도로부터 유도되며 이 한도를 준수하면            기본한도가 만족된다.

(1) 유도공기중농도[eqn: (DAC)]

(2) 유도방출한도(derived release limit, [eqn: DRL])

(3) 유도표면오염도

(4) 환경물질오염의 한도

14. 기본한도의 예를 들어라.

[풀이] 가장 기본적인 한도로 개인이나 결정인구 집단에 적용된다.

(1) 확률적영향 : 유효선량당량 적용

(2) 결정적영향 : 등가선량 적용

15. 반치사량 [eqn: LD_50(30)]이란?

[풀이] 방사선에 피폭된 생물의 50%을 30일 이내에 치사케할 수 있는 선량

[eqn: LD_50(30)}=4.5sim5Gy]

16. 방사선방어에서 자연방사선에 의한 피폭을 그 대상에 포함시키지 않고 있는 이유는?

[풀이]  연방사선은 양, 존재형태 등을 인간이 제어할 수 없으므로 방사선관리의 대상            에서 제외하고 있다.(규제제외)

17. 100만명의 사람 개개인이 [eqn: 0.01Sv]씩 피폭받았을 경우, 피폭을 받지 않는 100만명의      사람과 비교하여 방사선피폭에 기인된 백혈병 사망 추정치에 가까운 사람수는 얼마인가?

[참고] ICRP Pub. 26에서 적색골수가 방사선 피폭되었을 경우 백혈병에 대한 risk는               [eqn: 2times10^-3}/Sv]이다.

[eqn: THEREFORE ~{2times10^-3}/Sv times0.01Sv times{10^6}명=20명]

18. [eqn: 2MeV] 광자에 대한 공기의 선형흡수계수가 [eqn: 3times10^-5}cm^-1]이다. 반가층은 얼마인가?

[풀이] [eqn: HVL={0.693 over mu}={0.693 over {3times10^-5}}=2.31times10^4}cm]

19. [eqn: 2.58times10^-4}C/kg(R)]의 [eqn: gamma]선 조사선량이 표준상태 공기중에 생성되는 이온쌍의 수는     얼마인가?

[풀이] [eqn: 1R] 조사에 의한 공기 [eqn: 1cm^3]중의 이온쌍의 수

[eqn: ={{생성된~한쪽~부호의~이온의~총전하량~times~공기의~밀도}over{전자의~전하량}}]

[eqn: ={{{2.58times10^-4}C/kg times{1.293times10^-6}kg/{cm^3}}over{{1.6times10^-19}C/i.p}}]

[eqn: =2.08times10^9}i.p/cm^3]

20. 방사선피폭으로 인한 생물학적영향을 확률적영향과 결정적영향으로 구분하여 설명하     시오.

[풀이]

장    결정적영향                장       결정적영향

해                              해

발                              의

생                확율적영향    심                 확률적영향

확                              각

률                              성

발단선량            선량                             선량

(1) 결정적영향(deterministic effects)

① 짧은 시간동안의 방사선피폭에 의하여 나타나는 급성 신체적영향이다.

② 발단선량 존재한다. : 약 [eqn: 0.5Gy] 이상

③ 세포손상 및 장해, 세포기능상실, 급성 과피폭시 사망, 백내장, 불임, 피부                 홍반 등

(2) 확률적영향(stochastic effects)

① 장기간 동안의 저선량피폭에 의하여 만성적으로 나타나는 신체적영향이다.

② 효과의 발생확률이 선량에 비례한다.(선형관계, 선형１2차곡선 관계)

③ 발암, 백혈병, 유전적효과 등

21. 방사선이 인체에 미치는 영향에서 장해에 미치는 인자 9가지를 열거하시오.

[풀이] 방사선피폭에 의한 인체 장해는 투과성 방사선의 외부피폭에 의한 것과 방사성           물질의 호흡 또는 섭취로 인한 체내피폭에 의한 것으로 구분될 수 있다.

(1) 흡수선량

(2) 선량의 시간분포(흡수선량률)

(3) 선량분포

(4) 피폭범위

(5) 피폭조직의 방사선감수성

(6) 방사선의 선질

(7) 방사성핵종의 조직내 침착부위

(8) 방사성핵종의 물리·화학적 성질

(9) 방사성핵종의 인체내 유효반감기

22. 대선량의 피폭에 의한 전형적인 급성장해 증후가 진전되는 4단계를 쓰고, 그 임상적     증상을 간단히 설명하시오.

[풀이] 급성장해 진전의 4단계 : 전초기 → 잠복기 → 발병기 → 사망 또는 회복기

(1) 전초기 : 오심 및 구토(수일)

(2) 잠복기 : 별다른 증상이 나타나지 않음.(수일∼수주일)

(3) 발병기 : 각종 증상이 현저히 나타남.

23. 개봉선원 [eqn: I^131]만을 취급하는 어느 RI 사용허가 기관에서 공기중오염도를 측정하였더     니 [eqn: 2.5times10^6}Bq/m^3]이었다. [eqn: DAC] 값과 비교하여 한도를 초과하였는지 계산으로 보여     라. 단. [eqn: {I^131}의~ALI값은~2times10^6}Bq]이다.

[풀이] 유도공기중농도

[eqn: DAC={ALI(Bq) over{연간작업주 times 주간작업시간 times 작업시간당~호흡율}}]

[eqn: ={{2times10^6}Bq} over{50주/년 times 40시간/주 times{1.2{m^3}/시간}}} ={8.33times10^2}Bq/m^3]

[eqn: THEREFORE ~{8.33times10^2}<<{2.5times10^6}]이므로 [eqn: DAC]를 훨씬 초과하였다.

24. 방사선장해 증세중, 현재 지발성장해로 간주되고 있는 것을 기술하시오.

[풀이] 만성장해(chronic effect, 지발성장해)

방사선피폭후 수개월 내지 수십년 후 나타날 수 있는 인체장해를 만성장해라            한다. 만성장해는 방사선피폭선량과 생물학적영향의 발생관계가 확률적과정에서           나타난다.

(1) 종류

방사선에 의한 노화, 수명단축, 발암, 백혈병, 악성종양, 재생불량성 빈혈, 백              내장 등

(2) 특징

① 효과에 방사선 특이성이 없다.

② 잠복기가 길다.

③ 낮은 선량 또는 선량률 장기 피폭시 일어난다.

25. ICRP Pub. 26 및 60에 의한 방사선방어 목표를 설명하시오.

[풀이] 방사선방어의 기본목표 : ICRP Pub. 26(1977), ICRP Pub. 60(1990)

(1) 이득을 가져오는 방사선피폭을 수반하는 행위를 부당하게 제한하지 않으면               서 인체의 안전을 확보하며,

(2) 전리방사선 피폭의 유해한 결정적영향(deterministic effects)의 발생을 방지               (prevent)하고,

(3) 전리방사선 피폭의 확률적영향(stochastic effects)을 사회에서 용인 가능한               수준까지 제한(limit)한다.

26. 유효선량(ICRP pub. 60)에서 피부나 눈의 수정체에 대해서는 조직가중치가 배정되지     않는 이유는?

[풀이] 이 두 조직에 대한 (등가)선량한도는 결정적영향을 근거로 설정되었기 때문에           확률적영향에 대한 위험을 평가하기 위한 유효선량의 산정에는 이를 고려하지           않았음.

27. 다음 용어를 간단히 설명하시오.

(1) 직업상피폭

(2) ALARA

[풀이] (1) 직업상피폭

방사선피폭의 직접적인 원인이 피폭자가 방사선피폭을 수반하는 직업에 종               사하기 때문일 때 이 피폭을 직업상피폭이라 한다. 피폭을 수반할 수 있는               방사선작업의 수행시 방사선방어의 일차적인 책임은 방사선작업종사자 개               인에게 있다.

○ 방사선방어에서 직업상피폭을 구분하는 이유

① 그 피폭이 방사선방어 조직에 의하여 관리되고 있으며,

② 피폭집단이 비교적 소규모이고,

③ 피폭을 수반하는 행위나 절차로부터 발생하는 이득의 일부를 직접                      또는 간접으로 돌려 받는다는 점이다.

(2) ALARA(as low as reasonably achievable)

방사선방어에 투입되는 비용과 그 방어행위로 인한 선량감축의 이득과 비               교하여 "가치있다"는 판단이 내려지면 투자를 함으로써 선량을 낮게 유지               하는 것

28. ICRP Pub. 26 및 60에서 제시하고 있는 방사선방어의 원칙에 대해 설명하시오.

[풀이] (1) 방사선방어의 체계

신규 또는 계속행위 (ICRP Pub. 26 및 60)	개 입 (ICRP Pub. 60)
(1) 행위의 정당화 (2) 방어의 최적화 (3) 개인선량한도화	(1) 개입의 정당화 (2) 개입의 최적화

(2) 행위 대한 방사선방어 원칙(ICRP Pub. 26의 선량제한 체계)

"행위"란 방사선 피폭이 증가되는 인간활동을 말한다.

① 행위의 정당화(justification)

방사선피폭은 이를 수반하는 어떠한 행위/작업으로 인한 손해 또는 위                  험보다 이로부터 얻어지는 이득이 클 경우에만 정당화될 수 있다.

② 방어의 최적화(optimization)

정당화의 원칙과 관련하여 개인의 방사선 피폭, 피폭자의 수, 개인 및                   집단의 잠재피폭 가능성은 경제적, 사회적 인자들을 고려하여 합리적으                  로 달성할 수 있는 한 낮게(ALARA) 유지되어야 한다.

③ 개인선량의 한도화(dose limitation)

방사선취급 행위로부터 야기되는 개인의 피폭은 위원회에서 정한 선량                  한도 이하로 제한되어야 하며 잠재적 피폭과 관련된 개인의 위험은 사                  회에서 용인하는 수준이하로 제한되어야 한다.

(3) 개입에 대한 방사선방어 원칙(ICRP Pub. 60)

"개입"이란 방사선 피폭을 감소시키는 인간활동을 말한다.

① 개입의 정당화

개입의 도입은 손해보다는 이익이 더 커야 한다. 즉, 선량저감에 의한                   손해의 저감은 사회적 비용을 포함한 개입에 따른 손해와 비용을 정당                  화시킬 수 있어야 한다.

② 개입의 최적화(optimization)

개입의 종류, 규모 및 기간은 선량저감의 순이득이 최대가 될 수 있도록                  최적화되어야 한다.

29. 방사선작업종사자의 연간선량한도를 [eqn: 5rem]으로 정한 이유를 기술하시오.

[풀이] (1) ICRP Pub. 26에 의거한 방사선의 확률적효과

(2) 발생빈도(전신 [eqn: 1rem] 피폭시)

장 기	위험확률	비 고
생 식 선 유 방 적색골수 폐 갑 상 선 골 표 면 잔여조직	[eqn: 4.0times10^-5] [eqn: 2.5times10^-5] [eqn: 2.0times10^-5] [eqn: 2.0times10^-5] [eqn: 0.5times10^-5] [eqn: 0.5times10^-5] [eqn: 5.0times10^-5]	유전장해 발 암 백 혈 병 발 암 발 암 발 암 발 암
계	[eqn: 16.5times10^-5]	[eqn: Image 2.0times10^-4}rem]

(3) 일반 산업중 가장 안전한 직종의 연평균 사망율[eqn: (10^-4}/y)]과 동등한 안전                유지

(4) 방사선 피폭량

[eqn: {{{10^-4}/y}over{{2.0times10^-4}/rem}}=0.5rem/y]

(5) 법적으로 제한치를 설명하면 실제 피폭분포는 log-normal 분포로 그 평균               치는 최대치의 1/10임이 경험적으로 실증됨.

따라서 연간 제한치는 [eqn: 5rem]으로 규정함.

30. ICRP Pub. 26과 ICRP Pub. 60에서 권고된 연간선량한도를 비교하시오.

[풀이] 확률적 및 결정적영향 방지의 ICRP 권고 연간선량한도

단위 : [eqn: mSv/y]

구 분	작 업 자		일반대중
	ICRP-26	ICRP-60	ICRP-26	ICRP-60
○ 확률적영향 유효선량당량[eqn: (H_E})]	50	201)	5	1
○ 결정적영향 조직등가선량[eqn: (H_T})] １ 눈의 수정체 １ 단일 장기 또는 조직 １ 피부 １ 손, 발	150 500 １ １	150 500 500 500	50 50 １ １	15 50 50 １

<주> 1) 조건부로 연간 [eqn: 50mSv]까지 허용되나 연속된 5년간의 평균선량이 [eqn: 20mSv]                 를 넘을 수 없음.

31. 방사선방어의 선량제한체계를 설명하시오.

[풀이] ICRP는 방사선방어의 한도로 다음과 같은 일차(기본)한도, 이차(보조)한도, 유           도한도, 인정한도 및 운영한도를 정의하고 있다.