RI 통신교육 총정리

(방사선장해방어기초)

2000. 11. 16

한국방사성동위원소협회

서    경    원

I. 일반적인 양과 단위

1. SI 단위와 일반 방사선량 단위와의 관계

0 흡수선량(D) - rad, Gy(SI),

1 rad = 100 erg/g,  1 Gy = 1 J/kg

0 조사선량(X) - R, C/kg,

1 R = 1 esu/0.001293 g = 2.58x10-4 C/kg

= 87.7 erg/g = 0.87 rad(공기)

0 방사능(A) - Ci, Bq(SI)

1 Ci = 3.7x1010 붕괴/초(dps)

1 Bq = 1 붕괴/초 = 1/(3.7x1010 )(Ci)

반감기 = 0.693/□

2. 방사선장의 특성을 나타내는 양 및 단위

0 입자플루언스와 입자플루언스율[m-2][m-2s-1]

0 에너지플루언스와 에너지플루언스율[Jm-2][wm-2]

3. 방사선과 물질과의 상호작용 확률을 나타내는 양

0 질량감쇄계수[cm2/mg][m2/kg]

0 질량에너지전달계수[m2/kg]

0 질량에너지흡수계수[m2/kg]

0 질량저지능, 선형에너지전달계수[J/m]

4. 방사선안전관리에서 사용되는 양

0 개인 선량 - 흡수, 선량당량, 등가선량, 유효선량, 예탁등가선량

0 선원과 관련 선량 - 집단선량당량,  선량예탁

II. 방사선방어용 양과 단위

1. 선량당량(H) : rem, Sv (1 Sv = 100 rem)

방사선방어 목적에 사용되는 양으로서, 피폭으로 인한 위험의 객관적

평가 척도로서 흡수선량에 방사선의 선질, 흡수선량누적율, 피폭장기의

생물학적 중요성 등의 인자를 보정하는 양

H = D(흡수선량) x Q(선질인자) x N(수정인자)

* 신권고(ICRP 1990년)에서는 등가선량(하중된 흡수선량-방사선하중)으로 표현하나 선질인자와 방사선하중       계수가 일부 바뀌었음.

2. 유효선량당량(E) : Sv

각장기의 선량당량에 해당장기의 보건상 차지하는 비중을 고려한 가중치를 가중한 합을 위험평가의 척도로 도입한 양

[eqn: E= sum from T W_T * sum fromR W_R *D_T,R],  [eqn: E = sum from T W_T * H_T]

WT(조직하중계수), WR(방사선하중계수), DT,R(흡수선량)

* 신권고에서는 유효선량(하중된 등가선량)으로 바뀌었음.

3. 집단선량당량 :  피폭받은 집단의 위험을 판단하는 양, man*Sv

[eqn: S = int from 0 to inf H*P(H)*dH]

4. 선량당량예탁(Dose Equivalent Commitment)-선량예탁

피폭이 장시간 계속될 때 피폭의 시간적 적분의 의미를 갖는다.

즉 어떤 판단이나 행위로 특정집단의 조직이나 장기에 대한

개인당 선량당량율을 H(t)라 할 때 이의 무한한 시간적 적분치

[eqn: H_C = int from 0 to inf H(t)*dt]

5. 예탁선량당량(Committed Dose Equivalent)-예탁등가선량

RI가 체내에 흡수되었을 경우에는 그것이  물리적 붕괴 또는 신진대사에 의해 배설되어 소멸될 때까지 내부피폭을 받는다.

어떤 시간에 섭취한 RI로 인하여 그후 50년간 어떤 조직이나 장기가 받게될 총선량당량을 말하며, 아이들의 경우에는 70세까지 적분시간을 사용한다.

[eqn: H_50 = int from t to t+50 H(t)*dt]

ICRP No. 26과 No. 60의 용어 비교표

용어명	ICRP No. 26	ICRP No.60	공 통 점
흡수선량	선량당량	등가선량	조직, 장기별 선량
선질계수	선질계수	방사선하중계수	방사선의 종류, 에너지에 따른 생물학적 효과비
유효선량	유효선량당량	유효선량	조직장기별 가중치 가 가중된 전신선량
예탁선량	예탁선량당량	예탁등가선량	내부피폭에서 50년까지 계산선량
집단선량	집단선량당량	집단등가선량	사람수에 선량을 곱한 선량
예 탁	선량당량예탁	선량예탁	무한히 긴시간까지 적 분된 양

* 1998. 8. 11. 방사선량등을 정하는 기준

- 2002년 12월31일까지 5년간 200 mSv

III. 방사선방어 기초

1. 방사선이 인체에 미치는 영향에 의한 분류

가. 방사선 영향의 분류

(1) 영향이 나타나는 세대 및 기간에 의한 분류

신체적 영향 - 조기효과, 만발효과(암, 백내장, 태아의 영향)

유전적 영향

(2) 방사선방어의 관점에서 분류

확율적 영향 - 발단선량이 존재하지 않음, 선량증가에 따라 발생

확율도 증가 (예, 암, 유전적 영향)

결정적 영향 - 발단선량 존재, 선량증가에 따라 증상의 심각도 증가

(예, 피부의 홍반, 불임, 백내장)

나. 장해에 영향을 미치는 인자

흡수선량율, 선량율, 선량의 분포, 피폭범위, 피폭조직의 감수성,

방사선질, 방사성핵종의 장기내 침착부위, 인체내에서의 반감기,

핵종의 물리적 화학적 성질

다. 방사선장해

급성장해의 증상

급성장해 진전의 3단계 - 전초기, 잠복기, 발병기

2. 방사선 장해의 4가지 특징

가. 증상의 비특이성

나. 증상의 지발성

다. 임상경과의 복잡성

라. 피폭의 무지각성

3. 방사선감수성 (세포의 방사선 감수성 순서)

임파구 - 호중구(또는 호산구) - 상피세포 - 혈관의 내피세포

- 결합 조직세포 - 근육세포 - 신경세포

4. 방사선방어의 선량한도체계

가. 방사선방어의 목표

결정적(비확율적) 영향의 발생을 방지하고, 확율적 영향의 발생확율을 합리적으로

달성 할 수 있는 한 낮게 유지한다.

나. ALARA(As Low As Reasonably Achievable)

다. 방사선방어의 원칙

정당화(Justification)

최적화(Optimization)

선량한도(Dose Limit)

라. 선량한도

년간선량당량한도(ICRP1977년 권고기준)    단위 : mSv

구 분	직업상 피폭	일반인의 피폭
유효선량당량한도 - 확율적영향의 관리목적	50 ( 5 rem )	5 ( 0.5 rem )
선량당량한도- 비확률적영향의 관리목적 수 정 체 기타 단일장기 또는 조직	150 ( 15 rem ) 500 ( 50 rem )	50 ( 5 rem ) 50 ( 5 rem )

기본한도 - 1차한도

2차한도 - ALI, 선량당량지수

유도한도 - DAC, DRL, 유도표면오염도

참고준위 - 기록준위, 조사준위, 개입준위(간섭준위)

DAC = ALI/(주간작업시간)*(년간작업시간)*(작업시간당 호흡량)

* 공기중 방사능농도가 1 DAC인 환경에서 연속체류하면 년간 섭취량이          ALI에 이르며 이로 인한 피폭선량은 기본한도량이 된다.

ICRP 1990년 권고 한도선량

선 량 구 분	직업인에 대한 한도량	일반인에 대한 한도량
유 효 선 량	20 mSv/년, 5년평균	1 mSv/년
수정체의 등가선량	150 mSv/년	15 mSv/년
피부의 등가선량	500 mSv/년	50 mSv/년
손발의 등가선량	500 mSv/년	50 mSv/년
임산부의 복부표면 등가선량	2 mSv/임신기간 (신고한 경우)
임산부의 방사성물질 취급량	1/20 ALI

IV. 방사선방어의 원칙

1. 방사선방어의  3C원칙

가. Contain - 한정된 공간에 밀폐

나. Confine - 효과적으로 이용하고, 최소한의 필요한 양만을 사용

다. Control - 제어상태에서 사용

2. 외부피폭의 방어원리

가. 선원과의 거리 유지 - 거리의 역자승, 텅이나 핀셑 이용,   입자플루언스율 =  S/4□r2(s-1 * cm-2)

나. 피폭시간의 단축 - 모의 시험, 취급기술의 숙달

다. 차폐의 활용 - 반가층, 1/10가층

3. 내부피폭의 방어원리

가. 방사성물질을 격납하여 외부누출을 방지

나. 사람이 접촉하는 환경의 방사성물질의 농도를 낮게 유지

다. 방사성물질의 섭취경로를 차단

라. 체내피폭 방어의 5원칙 : 3D, 2C의 원칙

(1) Dilute(희석) - 저농도 용액으로 희석

(2) Disperse(분산) - 환기

(3) Decontaminate(오염제거) - 오염제거, 후드의 사용

(4) Contain(밀폐) - 용기에 수납, 글로브박스 사용

(5) Concentrate(밀집) - 선원의 보관, 방사성동위원소의 농축분리

4. 방사선량의 평가

가. 외부선량평가

(1) 1R에 기인한 공기중 에너지흡수

공기 1cm3 중 이온쌍의 수 =(생성된 이온의 총전하량)/(전자의전하량)

= (2.58x10-4C/kg)x(1.293x10-6kg/cm3)/(1.602x10-19C/이온쌍)

= 2.08x109 이온쌍/cm3

(2)  1R 조사에 의한 공기 1g에 흡수된 에너지

= (2.08x109이온쌍/cm3) x (33.7eV/이온쌍)/(0.001293g/cm3)

= 86.85 erg/g  = 0.87 rad

나. 흡수선량과 조사선량

1R 조사선량에 의한 흡수체 1g당 흡수선량

D = 0.87 * (□en /□)m/(□en  / □)a  rad/R

다. 감마상수( R/h/mCi, 1cm)

방사성핵종	반감기	에너지(MeV)	감마상수 (R/h/mCi, 1cm)
Na-24 Co-60 I-131 Cs-137 Ir-192 Au-198 Ra-226	14.96 h 5.263 y 8.05 d 30.0 y 74.2 d 2.697 d 1602 y	1.37, 2.75 1.17, 1.33 0.364 0.662 0.316, 0.468 0.412 0.186	18.4 13.2 2.2 3.3 4.8 2.3 8.25

V. 방사선모니터링

방사선 모니터링 - 개인피폭 모니터링 - 체외, 체내 모니터링

환경모니터링 - 작업환경모니터링, 시설주변모니터링

1. 방사선모니터링 착안사항

가. 선원과 환경과 사람과의 관계

나. 선원의 관리 - 선원자체관리

다. 환경관리 - 작업환경, 일반환경

라. 사람관리 - 피폭제어, 선량확인, 선원 및 환경관리 확인

2. 작업환경모니터링

가. 방사선구역의 설정기준(3/10)

(1) 체외피폭선량이 1 주간에 30 mrem

(2) 공기중 또는 수중 방사성물질이 농도가 3/10 MPC

(3) 표면오염도가 최대허용표면오염도의 1/10

나. 관리구역의 설정기준(10/10)

3. 공간선량율 측정

가. 관리기준 - 방사선구역 기준( 주당 30 mrem)

나. 관리방법 - 휴대용방사선측정기( Surveymeter), 주기적, 필요시

(전리함, GM계수관, 섬광계수관, BF계수관 등)

지역고정감시기(Area Monitor), 연속감시

4. 표면오염모니터링

가. 관리기준

0 알파선을 방출하는 방사성물질 - 3.7 kBq/m2(1x10-5 □Ci/cm2)

0 알파선을 방출하지 않는 방사성물질 - 37 kBq/m2(1x10-4 □Ci/cm2)

나. 관리방법

0 유리성 표면오염 - 스메어법(Smear Method)

0 고착성 표면오염 - 서베이법(Probing Method)

5. 공기오염모니터링

가. 관리기준 - (MPC)a , ALI, DAC

나. 관리방법 - Monitor(Air, Gas, Particular 등)

0 공기모니터 사용

0 공기시료채집기로 시료를 채취하여 방사능 측정

(여과포집, 고체포집, 가스포집, 냉각응출포집, 액체포집)

6. 배수, 배기 모니터링

0 배기, 배수모니터 사용 (Water Monitor- 액침형, 샘플러형)

0 시료채취기로 시료를 채취하여 방사능을 측정(배수의 경우)

0 전방사능 측정, 핵종분석 측정

7. 방사성오염제거에서 일반적인 주의사항

0 오염위치 및 오염원 핵종의 확인

0 제염방법의 검토(조기제염, 제염제선택)

0 오염확대 방지

0 습식조작

0 감쇄

0 방사성폐기물의 처리

8. 개인방사선 모니터링 프로그램

가. 체외피폭 - 전신, 피부, 국부피폭선량으로 구분하여 평가

나. 개인방사선측정기

(1) 구분 - 기준선량계, 보조선량계, 사고피폭선량계

(2) 종류 - 필름배지, 유리선량계, TLD, 포켓선량계,

포켓전리함, 경보기

(3) 측정기의 특성

1) 필름배지

0 측정원리는 사진유제의 방사선에 의한 잠상현상(사진작용)

0 에너지의존성과 방향의존성이 크다.

0 방사선의 종류를 구분하여 측정가능

0 전신선량, 피부선량, 기관선량 측정

0 온도, 농도의 영향이 크다.(잠상퇴행현상)

0 인체조직등가물질이 아니므로 보정이 필요

0 기록영구 보존

2) TLD/유리선량계

0 측정원리는 격자결함을 갖는 결정체에 방사선을 쬐어서 가열

시켜 주면 형광을 발생하는 열형광 현상을 이용

0 저선량에서 부터 고선량까지 측정가능(필름배지와 비교)

0 에너지 및 방향의존성이 필름배지보다 적다.

0 방사선의 종류별 구분 측정이 불가능

0 인체조직 등가물질

0 온도, 습도 영향이 비교적 적다.

0 소형, 판독이 간단

0 기록의 영구보존이 불가능하나, 재사용이 가능

3) 포켓선량계/포켓전리함

0 측정원리는 전리함을 내장하여 측정

0 현장에서 직접 판독 가능

0 보조선량계로서 만 사용 가능

0 감마선용, 중성자용, 엑스선용 등이 있음

0 장기사용시 누설선량 발생

0 충격에 약함

0 휴대가 용이함

0 충전기로 충전하여 사용하면 영구사용가능

다. 체내피폭의 모니터링 프로그램

(1) 방사성물질의 인체내 침입경로

1) 흡입섭취

2) 경구섭취

3) 피부 또는 상처구

(2) 체내오염 측정방법

1) Bioassay(또는 Urine analysis)법 (뇨분석법)

인체에서 배설되는 배설물을 채취하여 전처리 한 후

방사능농도를 측정하여 인체배 방사성물질의 양 및

내부피폭선량을 평가

2) Wholebody counting법 (전신계수법)

인체외부에서 직접 방사능측정기로 측정하여 인체내의

방사성물질의 양과 내부피폭선량을 측정평가

3) 농도계산법

방사선작업장내의 방사성오염도를 측정하거나 작업자가 직접

공기시료채집기로 흡입된 시료를 채취한 후 방사능농도를

측정하여 내부피폭선량을 평가

VI. 방사선안전취급기술

1. 밀봉된 방사성동위원소의 취급

가. 밀봉선원의 조건

(1) 사용목적에 따라 이용하고자 하는 방사선이 잘 방출

(2) 사용조건에 때한 내구성 - 기계적 힘, 온도, 화학적 현상

(3) 내용물의 변화에 때한 내구성 - 부식, 방사선손상, 압력증가

나. 밀봉선원의 오염대책

(1) 취급시 주의를 요하는 선원 - 알파선원, 베타선원

(2) 오염검사방법 - Smear 법

다. 밀봉선원의 안전성 시험

(1) 누설검사(leak test)

0 기포시험

0 헤륨누출시험

0 침적시험(immersion test)

0 문지름시험(wipe test)

(2) 오염검사

0 침적시험

0 문지름시험

(3) 수송을 위한 시험

0 충격시험(impact test)

0 타격시험(percussion test)

0 가열시험

0 침적시험

2. 비밀봉선원의 취급

가. 비밀봉선원의 안전취급

(1) 오염방지의 주의

0 체내섭취

0 인체표면오염의 방지

0 시설의 오염방지

(2) 알파방사성핵종의 취급상 주의

0 체내섭취 방지

0 취급은 후드나 글로브박스내에서 취급

0 서베이미터로 오염상태의 수시점검

0 철저한 배기 및 배수감시

0 핵반응에 의한 중성자 방출

(3) H-3 취급상의 주의

0 초기에 표면오염탐지가 어려우므로 수시 및 주기적으로

스메어방법이나 서베이방법을 이용하여 오염검사

0 최소량을 선택하여 실험

0 산소호흡기를 착용하고 적절한 방호복을 선택하여 피부노출을 방지

0 표면오염이나 사용한 찌꺼기의 방치를 방지하여 화학반응 미연방지

(4) 고에너지 가속기 취급상의 유의사항

0 표적, 가속기 등에서 발생하는 방사선

0 시설에서 발생하는 공기오염

0 잔류방사선

VII. 방사성폐기물관리

1. 방사선폐기물의 분류- 형태 - 기체, 액체, 고체

농도 - 고준위, 중준위, 저준위, 극저준위

2. 방사성기체폐기물 처리

가. 방사성먼지의 제거 - 예비제거, 고도제거(HEPA사용)

나. 방사성희가스의 처리방법 - 감쇄탱크, 활성탄 흡착법, 액화증류법, 용매흡수법, 격막법, 열확산법

다. 방사성옥소의 제거 - 활성탄 필터, 질산은법

3. 방사성액체폐기물의 처리방법

가. 희석법 - 다량의 물로 희석 방류

나. 농축법 - 응집침전법, 이온교환처리법, 증발농축법

4. 방사성폐기물의 고화처리 방법

시멘트고화, 아스팔트고화, 유리화

5. 방사성폐기물의 처분

가. 중.저준위 폐기물 처분

천층처분, 공학적시설내 처분, 동굴처분, 해양투기

나. 고준위폐기물처분

지층처분 - 암염, 점토층, 경암층

심해저 퇴적층처분

다. 기타 - 우주처분, 소멸처리법

VIII. 보관 및 운반

1. 운반관계 법령

가. 국내법

나. 국제법

2 . 사업소내 운반

가. 취급시설내의 운반

0 오염방지 조치를 하여 운반

0 차폐용기에 넣어 운반

나. 방사선구역내의 운반

0 오염방지

0 운반중 이동, 전도, 전락방지

0 인화성물질, 고압가스, 강산, 화약과 같은 위험물과의 혼재금지

다. 사업소내의 운반 - 사업소내의 운반은 법적규제대상

(1) 용기는 한변이 10 cm이상으로 취급이 용이할 것

(2) 용기가 있는 차량의 표면에서 200 mrem/h이하,

표면으로부터  1 m 거리에서 10 mrem/h이하

(3) 표면오염이 규정치 이하

(4) 적재주의

(5) 위험물과의 혼재 금지

(6) 운반경로에 대한 조치

(7) 운반차의 서행

(8) 전문가의 동승

(9) 표지부착

(10) 운반종사자의 피폭제한

3. 사업소외 운반

가. 방사성운반물의 기준

(1) L형 운반물 - 위험성이 작은 소량의 방사성물질을 운반하는 경우

(2) IP-1,2,3형 운반물- 저준위비방사능물질(□99.9/1 방사선방호규정)

(3) A형 운반물 - 일정양(A1, A2)을 초과하지 않는 방사능을 가진 방사성물질을 운반하는 경우

(4) BM형 운반물 - 일정양(A1, A2)을 초과하는 방사능을 가진 방사성물질을 운반하는 경우(복합형)

(5) BU형 운반물 -             □	□	(단일형)

(6) C형 운반물 - 항공운반물(□99.9/1 방사선방호규정)

나. 방사성운반물의 취급

(1) 취급장소와 방법

0 L형 이외의 방사성운반물의 적재시 취급관계자 만이 출입하는

장소에서 수행한다.

0 운반중 전락, 이동, 전도가 안되도록 적재

0 지하철, 버스, 여객기, 선박의 객실에 들어가서는 안된다.

(2) 혼재제한

0 인화성물질, 고압가스, 강산, 화약과 같은 위험물과 혼재방지

(3) 적재제한

0 표지에 기재된 운반지수의 합계치에 의하여 제한

(4) 서류의 휴대

0 운반시 방사성운반물의 종류와 양, 취급방법, 운반에

따른 주의사항, 사고시 조치가 기재된 서류를 휴대

다. 운반수단과 방법

(1) 차량에 의한 운반

(2) 선박, 항공기에 의한 운반

(3) 간이운반

라. 긴급시의 조치

(1) 사전의 취급방법

취급방법, 주의사항, 사고시의 조치사항이 기재된 서류휴대

(2) 긴급시

1) 통보, 계출

0 사태발생 일시, 장소, 원인

0 방사선장해 상황

0 응급조치 내용

0 기타 필요사항

2) 응급조치

0 화재시의 소화, 연소의 방지, 소방소에의 통보

0 부근에 있는 자에게 경고 및 대피

0 방사선장해를 받은자의 구급

0 오염방지 및 제염

0 가능하면 안전한 장소로 방사성동위원소를 이동

IX. 사고대책

1. 일반적인 사고조치 원칙

(1) 인체안전보호조치

(2) 관계자에게 통보

(3) 오염확대방지

2. 화재대책에 대한 평상시 점검사항

(1) 방사성핵종의 보관장소, 그 종류, 수량, 형상등

(2) 화재에 의한 확산의 위험성

(3) 소화시 물을 사용해서는 곤란한 구역

(4) 방사선관리담당자, 소방소 등에의 연락방법

3. 방사성핵종이 엎질러 졌을 경우

4. 방사성핵종 취급중 상처를 입었을 경우

5. 지진대책

6. 운반중 사고시 대책

- 끝 -