방사선취급감독자면허

기 출 문 제

선 은 필

	원자력이론	방사선취급기술	방사선장해방어	원자력관계법령
1980
1981				문제×
1982				문제×
1983				문제×
1984				문제×
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997				답×(1~5)
1998	답×(6,7)	답×(9,11)		답×(10)
1999			답×(10)
2000
2001	문제,답×	문제,답×	문제,답×
2002	문제,답×		문제,답×
2003		답×	답×	답×
2004	답×(4)	답×(3,4)
2005
2006
2007
2008

2008년도 감독면허

2008 - (원자력 이론)

1. 수정란에서 태아로 발전하는 배발생과정을 단계별로 구분한 것이다. 방사선피폭에 의해 기형이 유발될 확률이 가장 높은 단계는?

1) 착상전기   2) 기관형성기   3) 태아기   4) 분만기

2. Szilard-Chalmer 방법에 의한 동위원소를 분리하는 방법의 적용을 위한 조건을 설명한 것 중 옳지 않은 것은?

1) 핵반응 후 동위원소의 화학결합이 쉽게 깨어져야 한다.

2) Recoil 에너지가 작아야 한다.

3) 재결합이나 교환반응이 없어야 한다.

4) 적당한 분리방법이 있어야 한다.

3. 적정 멸균선량을 결정하기 위한 실험의 결과이다. 질소가 100%인 조건하에서 감마선을 10kGy를 조사하였을 때 세균의 60%가 사멸하는 결과를 얻었다. 한편, 산소를 40%, 질소를 60%인 조건하에서 세균을 60% 사멸시키기 위한 감마선 선량은 4kGy였다. 이 때 40% 산소에 의한 산소증감비는?

1) 0.4     2) 1.0     3) 1.5      4) 2.5

=> [eqn: OER= {`산소가```없는```조건하에서의```방사선의```영향} over {산소```조건하에서의```방사선의```영향} `(동일한`생물영향)]

4. 흡수체 두께를 변화시키면서 연속 X선의 강도변화를 측정한 결과에 대한 그래프를 옳게 나타낸 것은?

5. 다음 중 단위질량당 방사능이 가장 큰 것은?

1) Ra-226 (반감기:1662년)      2) Cs-137 (반감기:30년)

3) Co-60 (반감기:5.27년)       4) C-14 (반감기:5568년)

=> [eqn: A(방사능)```=`` lambda N= {0.693} over {T _{1/2}} TIMES {W} over {M} N _{A}]

[eqn: 단위질량당````방사능````=`A/W`````= {k} over {T TIMES M}] , k:상수

6. 중하전 입자방사선에 대한 다음 질문에 대하여 간단히 기술하시오.

가. 비정, 비전리, 선형에너지전달, 상대생물학적 효과비를 정의하시오.

나. 비정과 비전리, LET와 RBE를 서로 비교하여 설명하시오.

7. 1MeV의 에너지를 갖는 전자선에 대한 다음 질문에 대하여 간단히 기술하시오.

가. 전자의 속도는 빛의 속도의 몇 %인가?

=> 전자는 상대성 효과가 있으므로 전자의 에너지가 정지에너지의 1/10 이상일 경우(약 50keV)에는 정지질량을 고려해주어야 한다.

[eqn: K````=````mc ^{2} - m _{ 0}c ^{ 2}]      [eqn: m= {m _{0}} over {sqrt {1-( {v} over {c} ) ^{2}}}]

[eqn: K````= {m _{0} c ^{2}} over {sqrt {1-( {v} over {c} ) ^{2}}} ````-````m _{0} c ^{2} `````=```m _{0} c ^{2} `( {1} over {sqrt {1-( {v} over {c} ) ^{2}}} ````-```1)`]

[eqn: 1Mev````=````0.511Mev`( {1} over {sqrt {1-( {v} over {c} ) ^{2}}} ````-```1)`]

v= 0.941c

즉, 광속의 94.1%의 속력을 가지므로 1Mev를 가진 전자의 속력은 2.823*108m/s이다

나. 이 때, 질량은 정지질량의 몇 배가 되는가?

[eqn: m= {m _{0}} over {sqrt {1-( {v} over {c} ) ^{2}}} `````=``` {m _{0}} over {sqrt {1-( {0.941c} over {c} ) ^{2}}} ``]

m = 2.955m0

질량은 정지질량의 약 2.955배가 됨

8. 플루토늄 동위원소함량의 측정과 관련하여 1)방사능 측정법과 2)질량측정을 통한 동위원소 함량결정법이 있다. 각 측정방법의 특성에 대해서 비교 기술하시오.

9. 인체 세포의 방사선 감수성에 대한 공통점을 서술하고 감수성이 가장 높은 세포군 3종류 및 감수성이 가장 낮은 세포군 3종류를 열거하시오.

- 방사선감수성 : 신체의 방사선감수성은 세포나 장기/조직의 종류에 따라 다르다. 또한 세포분열 중에 방사선 피폭을 받았을 경우 감수성이 높으므로 세포분열 빈도가 높을수록 방사성감수성은 커진다.

Ⅰ Bergonie - Tribondeau 의 법칙

: 동일한 생물체라 하여도 세포의 종류에 따라 방사선 감수성이 다르다. 즉,

① 유사분열이 높아서 정상조건하에서 유사분열을 많이 거듭하는 세포,

② 분열과정이 긴 세포,

③ 형태적, 기능적 분화정도가 낮은 세포, 그리고

④ 어리고 연약한 세포일수록 방사선 감수성이 높다.

Ⅱ 세포분열주기기에 있어서 방사선이 조사된 시기에 따라 방사선감수성이 다르다.

- 연령 : 어린개체일수록 방사선에 약하다.

- 유전적 인자

=> 세포의 방사선감수성 높은

① 유사분열율이 높은 세포

② 분열과정이 긴 세포

③ 형태적, 기능적 분화의 정도가 낮은 세포

④ 어리고 약한 세포

⑤ 핵 부피가 큰 세포

⑥ 염색체의 수가 적은 세포

⑦ 미토콘드리아의 수가 적은 세포

⑧ 배수성이 낮은 세포(고등식물의 경우)

⑨ 대사율이 높은 세포

=> 포유류 기관 계에 미치는 방사선감수성(높은 순서대로)

성숙한 백혈구, 적혈구 아세포, 정원세포

중간정도 성숙한 여포세포, 골수구 세포

위선세포, 소혈관 내피세포

조골세포, 파골세포, 연골 아세포

골아세포, 정자

선관유세포, 섬유아세포, 성숙한 적혈구

신경세포, 근세포

10. 방사평형상태에 있는 두 핵종의 방사성 붕괴에서 다음과 같은 4개의 그래프를 얻었다. 다음 물음에 답하시오. (단, 두 핵종의 반감기는 각각 6.8시간, 0.8시간)

<일시평형그래프>

가. a, b, c, d는 각각 어떤 상태에 있는 방사능을 나타내는가?

나. 딸핵종의 방사능은 어미핵종의 방사능의 몇 배인가?

다. 딸핵종을 어미핵종으로부터 분리하지 않았을 때 딸핵종의 반감기는 얼마인가?

2008 - (방사선 취급기술)

- 섬광계수기(NaI)에 입사되는 감마선 에너지의 10%가 섬광체에 의해 5eV의 가시광선들로 변한다. 또한, 가시광선에 PMT의 광음극에서 광전자로 전환되는 비율이 18%라고 가정할때, 1MeV의 감마선에 의해서 발생되는 피크의 반치폭을 구하시오. (20점)

답) 가시광선수(N)=(10^6 * 0.1) / 5 = 20000가시광선

광자수=20000*0.18=3600

반치폭=2.35시그마=2.35 W (N)^0.5 = 2.35 * 5 * 루트3600= 705eV

- 계수율 : 1000 cpm  전이효율: 0.1, 계측기 효율: 0.3,  면적은 100cm2, 백그라운드 100cpm 일 때 표면오염도?  그리고, 알파방출체라면 관리구역 반출이 가능한지 판단하시오.

답 : dps= 15/0.1*0.3*100 =5dps

알파방출핵종이 반출허용은 0.4bq/cm^2 * 1/10 이하이니, ->  방출불가

- 선원 A를 2분간 계측한 결과 180cpm의 계수값을 얻었고, 선원 B를 1분간 계측한 결과 360cpm의 계수값을 얻었다. 선원의 세기비(B/A)를 표준편차와 함께 나타내시오.

답 : A:180±(180/2)^0.5    B:360± (360/1)^0.5

- MCA 에서 콤프톤 산란 억제 시스템...?

=>

-  양극의 Target 재료로 고속중성자를 발생시킬 수 있는 표적은 무엇인가?

1) H2O(물), 2) CH4(메탄), 3) Fe(철), 4)W(텅스텐)

- 계수율 구하는 문제(객관식)

2008 - (방사선 장해방어)

- 납 차폐체 두께 구하는 문제

=> [eqn: I=I _{0} Be ^{- mu t}]

- 참고준위와 그와 관련된 3가지 개념을 적고, 설명

=> 참고준위 : 한도량은 아니나 방사선방어 활동에서 어떤 양이 일정한 준위로 초과하지 않느냐, 초과하느냐를 감시하며, 초과하는 경우에는 그 준위에 따라 사전에 계획된 일정을 절차를 취하기 위해 설정되는 기준

① 기록준위 : 설정치를 초과하였을 때에만 기록하고 장부를 유지하기 위해 설정한 준위이다.-운영관리자나 국가당국에 의해 설정

② 조사준위 : 감시결과가 그 값을 초과하였을 경우에는 그 원인의 규명 등 필요한 조사를 할 충분한 이유가 있다고 판단되는 정도의 준위에 설정한다.-운영관리자에의해 설정

③ 간섭준위(개입준위) : 일반적으로 도달하지 않을 것으로 판단되는 비교적 높은 준위에 설정하는 준위로서, 기본 한도치에 상응하는 값이다. 이 준위를 초과하면 시설의 가동중지, 작업중지를 명하고 보수를 실시한다.-국가당국에 의해 설정

- 기체포집 방법 4가지 적으시오.

① 입자성기체 : 여과지(filter)에 의한 여과포집법

② 휘발성기체(131-I) : 활성탄필터에 의한 고체포집법

③ 불활성기체 : 포집용기, 포집전리함에 의한 직접포집법

④ 수증기(3-H) : 콜드트랩에 의한 냉각응축포집법

⑤ 수증기, 안개 (3-H, 14-C) : 버블러에 의한 액체포집법

- 흡수선량 구하는 문제

1) 단순 흡수선량 구하는 문제

2) 시간을 무한대로 했을때 총 피폭선량은?(무한적분으로 계산하라),

- X선 발생장치

1) 관전류 상승했을 때와 관전압 상승시켰을 때 변화를 그래프로 그려 설명하라

2) x선 발생장치의 필터 역할은? => 경질 X선 제거

산란방사선을 완벽하게 제거할 수는 없지만 그 영향을 감소시키기 위해 사용

① X선을 이용한 방사선 투과검사의 경우로만 한정한다.

② 시험편 주위에 마스크의 설치가 부적당하거나 시험편이 화학물질이나 금속볼에 의해 영향을 받는 곳에서 산란 언더컷(scatter undercut)을 감소시키는 데에 특히 유용하다.

③ 즉, 필터 사용시 콘트라스트를 증가시킨다.

④ 필터의 재질은 일반적으로 구리 또는 황동이 많이 쓰이며, 취급하기 쉬어야 한다.

3) 양극 재질의 요건은?

양극 재질로는 W,Au,Pt등을 사용하는데, 그 중 다음 타킷의 구비조건으로 볼 때 현재 W이 가장 많이 사용된다.

① 원자번호가 클 것 : X선의 발생효율(kVZ)은 원자번호에 비례하게 한다.(원자번호 74, 용융점3450)

② 용융점이 높을 것 : 타깃에 충격을 주는 전자에너지의 99%정도가 열에너지로 변한다.

③ 증기압이 낮을 것 : 증기압이 높은 금속은 유리관 속의 진공도를 저하시킨다.

④ 괴산성(취성)이 낮을 것 : 전자의 충돌로 인한 타깃의 손상을 줄일 수 있다.

⑤ 열전도가 좋을 것 : 초점에서 발생된 열이 주위로 방출되도록 한다.

⑥ 전기전도가 좋을 것 : X선관의 고압회로가 형성되도록 한다.

2008 - (원자력 관계법령)

<객관식>

- 운반지수

=>운반물 및 덧포장의 등급 분류기준

- 시설검사면제가 아닌 사항은?

=>시행령 제197조의2

- 표면오염도 수치 괄호 넣기

=>기술기준 제94조

<주관식>- 용어 정의 문제 출제 되지 않았음..

- 사업자 허가취소에 따른 교과부 장관이 지정하는 기관으로 인도하는 기록은?

=>시행규칙 제123조

=>방사성동위원소에 의한 오염상황의 측정기록

=>방사선작업종사자의 건강진단 기록

- 오염도 측정 장소(관리구역내 공기 오염도, 표면오염도, 반출품 표면오염도, 배기구 배수구, 기타)

=>시행규칙114조

- 서면 정기검사 시에 포함 시키는 자체점검보고서 내용을 9가지 쓰시오.

=> 시행규칙 제73조

1. 방사성동위원소등의 구매.사용.저장 및 폐기현황

2. 방사성동위원소등의 사용실적

3. 방사선작업종사자의 현황

4. 방사선작업종사자의 피폭관리.건강진단 및 교육현황

5. 사용시설등의 방사선측정 현황

6. 방사선측정장비의 보유현황 및 그에 대한 검정.교정 현황

7. 방사선기기에 대한 누설점검 실적 및 결과

8. 보유하고 있는 안전관리기록 현황

9. 법 제 71조 제1항에 따른 기술기준에 적합하지 아니한 사항과 그원인 및 조치에 관한 사항

- 긴급작업시 선량제한, 조치사항, 방사선작업절차

=> 고시 제2002-23호 제14조, 제15조

- 개봉선원 시설기준

=> 기술기준 제16조

2007년도 감독면허

2007 - (원자력 이론)

(객관식)

1. 다음중 에너지의 단위가 아닌 것은?
답 kg.m/s2 와 kWh

2. 중성자와 피부반응 주 영향은?
답 1H(n,r)2H

3. 방사선이 DNA미치는 영향 중 dimer형성하는 염기는?
답: 티민

4. 다음중 틀린것은(생각이 잘 안남)
1) 저지능이란 단위길이를 지날때 흡수한 평균에너지.....?
2) 비정......
3) XMev의 알파선의 공기중 비정은 X-Ycm이다.
4) 배가선량이란....

5. 컴프톤edge 구하는거.
풀이) Er / [1+(0.511/2XEr)]

(주관식)
6. 다음 용어에 대해 설명하시오.(15점)
가. 전자볼트(eV): 전자 1개가 1V의 전위차로 가속될때 얻는 운동에너지. 1.6X10-19J(또는 CV)
나. 1 barn(b): 핵반응단면적으로 단위표적물질 과 입사한 방사선과의 상호작용 확률. 10^-24cm2
다. 플랑크상수(h)
파동성과 입자성에서 에너지로의 변환을 위한 상수
6.626X10^-34JS

7. 컴프턴효과 가로 넣기. (15점) 가~바
가. 컴프턴효과
나. 후방산란
다. 컴프턴애지
라. 운동량
마. 원자번호
바. 1Mev

8. 계산문제) 농도 15g/l 일때 방사능을 dpm/l 단위로 나타내시오.(15점)
A= 0.693 W Na/TM공식에 넣어서 풀면.
A= 6.023 X 10^23 X 15g / Ty(년을 분단위로 변환, y년X365일X24시간X60분) X 분자량(g) = dpm/L

9. 침출법에 대하여 설명하시오.
아 짱나...침출법이라고 하냐, 용출법이라고 하지 햇갈려서...아....아는문제인데 슬프다..

10. 방사선방어제의 작용기작과 과정 설명하시오. (15점)
- 유리기제거, 저산소상태 유발, 세포성분과 상호작용, 수소공여에 의한 손상분자 회복...그리고 설명.

2007 - (방사선 취급기술)

4. 계수손실이 5%일때 계수율 구하는문제
풀이: 0.05 = nt

5. 전리함 부피 200cm3 전리함, 조사선량 20mR 일때, esu는 ?
풀이: 0.02 X 2.58 X 10^-4 C/kg X 200cm3 X 1.293 X 10^-6kg/cm3 X 3 X 10^9esu/C = 답.

6. 시료 10mg을 측정하여 (X±Y)bq을 얻었다. 시료오차 ±10%일때 비방사능 과 오차를 kBq/g 으로 나타내어라.(15점)
풀이: (X±Y)/(0.01±0.001)=(X/0.01)±√(Y/X)^2+(0.001/0.01)^2 = A±B, 방사능은 A, 오차는 B.

7. 기체봉입형 검출기에서 출력펄스의 영향을 3개 기술하시오.(15점)
검출기의 크기, 가스의 종류(원자번호), 가스의 압력. 그리고 설명

8. 광자에너지 2MeV일때 검출기의 크기가 매우 작은 HPGe 반도체 검출기 스펙트럼을 도시하시오.(15점)

9.(15점)
가. 무기섬광검출기와 유기섬광검출기 천이속도, 발광, 선형성 비교
나. MCA에서 동작전압과 출력펄스의 관계를 설명.
다. HPGe반도체 검출기를 액체질소(LN2)로 냉각하는이유
풀이: 열전자에 의한 잡음감소

10. 내부피폭 측정법에서 전신계수법(WBC)와 생체분석법(Bioassay)을 상호 비교하시오.(15점)
풀이: 전신계수법은 최외로 방출되는 감마선을 측정하며 생체분석법은 땀, 배설물등으로 배출되는 방사성물질을 전처리, 분리, 측정의 과정으로 처리하여 분석한다.
전신계수법은 정확하나 감마선측정에 한정되며, 생체분석법은 정확도가 떨어지지만 감마선방출 핵종이외의 핵종을 측정할 수 있다....기타 등등.

2007 - (방사선 장해방어)

5. 예탁선량 구하는 문제

6. 선량제약(dose constraint)과 선량한도(dose limit)를 비교 설명하시오.(15점)
최적화의 판단을 행할경우 선량제약치의 상한은 선량한도로 설정............

7. 계산문제) F-19는 양전자 방출핵종으로 붕괴당 0.95개 방출 양전자는 액체섬광계수관에서 모두 흡수되고 2개의 r선을 방출한다. 방사능이 Y일때 1m거리에서의 선속밀도와 조사선량은(10점)
가. 선속밀도: 0.95 X 2 X YBq/4 X 3.14 X 100^2 (n/cm2.sec)
나. 조사선량: 선속밀도X 0.511Mev X 1.6 X 10^6erg/Mev X Um(cm^2/g)/(87.7/g/R)

8.
가. 규제배제(exclusion)와 규제면제(exemption)대하여 설명하라.(10점)
답: 규제배제는 자연방사선등과 같이 피폭선량이 제어불가능하므로 배제시키는것이고, 규제 면제는 규제대상이나 영향이 미비하여 규제에서 제외시키는것.

나. 규제면제(exemption)와 규제해제(clearance)를 비교하시오.(10점)
답: 규제면제는 규제 설정 전 사전에 규제대상에서 제외시키는것이고 규제해제는 사후에 규제에서 제외시키는것.

9. 구경꾼효과 1) 설명 2)저선량에서 효과 3)이유 (15점)
답: 세포가 방사선에 피폭될때 피폭되지 않은 주변의 세포도 동일한 효과를 나타내는것.

10. 계산문제 (15점)

- 체중70kg, 수분함량: 55kg, 갑상선중량 20g, 배설량: 2.8kg?
가. 생물학적반감기를 구하시오.
답: 0.693/(2.8/55) = 13.6일

나. 예탁선량을 구하시오.

2007 - (원자력 관계법령)

1. 일반인의 수정체선량 15mSv
=> 시행령 제2조 제5호, 고시 제2002-23호 제4조,14조,15조

2. 자체방호형의 표면에서의 허용선량: 10마이크로 시버트
=> 고시 제2005-28호 제17조

3. 틀린것 가스이온주입기-사용허가 ->신고대상RG

=> 시행규칙 제63조, 방사선기술기준 제10조의3

4. 대행업무가 이닌것들로 짝지어진 것은?
방사선규제업무, 방사성폐기물 처리,처분

=> 법 제65조의2, 시행규칙 제67조

5. 기록 보존기간이 10년이 아닌것은?
취득.사용기록

(주관식)

6. 용어정의(10점)
가. 심부선량 => 고시 제2001-12호 제3조
나. 조사선량 => 고시 제2002-23호 제2조 3호

7. 고준위방사성폐기물 및 중저준위방사성폐기물 구분기준에 대해서 설명하시오.(15점)
과기부장관이 정하는 방사능농도 및 열발생률
방사능농도: 반감기20년이상 알파방출핵종으로 4000bq/g
열발생률: 2kW/m^3

=> 법 제2조 18호, 시행령 제2조 1호

8. 운반차량에 사용되는 차량의 기술기준(15점)

=> 방사선기술기준 제106조

9. 사용허가자가 사업폐지시 조치사항.(20점)
풀이: 오염제거, 기록인도, 폐기물 인도, 방사성물질등 양도, 글구 30일안에 조치사항보고.

=> 시행령 제332조 제1항, 시행규칙 제123조

10. 밀봉선원 기술기준에서 방사선작업종사자등 선량한도를 초과하지 아니 하기 위한 조치사항.(15점)
시간, 거리, 차폐...설명.

=> 법 제97조 제1항 제3호 및 동조 제2항, 시행령 제299조의2, 시행규칙 제116조

2006년도 감독면허

2006 - (원자력 이론)

1. β선과 물질과의 상호작용과 관계가 없는 것은?

1) 제동복사               2) 체렌코프 복사

3) 양전자 소멸            4) 광전효과

sol) 4)는 광자와 상호작용

2. 다음은 방사선의 발생원과 스펙트럼을 기술한 것이다. 틀린 것은?

발생원                스펙트럼 특성

1) X선              핵외부                연속스펙트럼

2) 감마선           원자핵                선스펙트럼

3) 전자             핵외부                선스펙트럼

4) β선              핵외부                연속스펙트럼

sol) β선의 발생원은 원자핵에서 발생됨.

3. 환경방사능 농도 측정시 최소 검출 방사능 농도(MDC)에 가장 큰 영향을 주는 인자는?

1) 화학수율     2) 계측효율      3) 시료양      4) 측정시간

4. 사람에 있어서 일회 외부피폭으로 영구불임을 유발할 수 있는 발단선량은?

1) 1Gy       2) 3Gy        3) 5Gy        4) 7Gy

sol) 1Gy : 구토, 림프절 손상      2.5Gy : 1~2년간 불임

5Gy : 영구 불임               7Gy : 사망 100%

5. 방사선방어물질(radioprotective agent)이 세포내에서 방어효과를 내기 위한 작용과 상관이 없는 것은?

1) 세포물질과의 상호작용으로 disulfide complex 형성

2) 높은 산화력에 의한 세포내 저산소 상태 유발

3) 자유 라디칼(free radicals)의 제거

4) 세포막 투과성의 감소

sol) 방어물질 역할

a. 세포내에 존재하는 단백질의 -SH기와 결합하여 이황화물(disulfide complex) 형성하여 자유라디컬의 공격으로부터 특정 단백질을 보호.

b. 저산소 상태를 유발함으로써 방사선으로부터 세포물질을 보호.

c. 방사선에 의해 생긴 자유라디칼을 제거 또는 불활성 시킴으로 방어효과를 나타냄.

6. 제동 X선의 발생과 관련하여, 전자의 운동에너지가 모두 X선 에너지로 변환되는 경우, 관전압 1kV의 한계파장([eqn: lambda _{min}])을 구하시오.

sol) 질량이 없는 전자파에서의 에너지 [eqn: E``=`hv`=`h {c} over {lambda }]을 이용하여

[eqn: lambda _{min} `=`h {c} over {E} `(h`=`6.626 TIMES 10 ^{-34} `J BULLET sec`,`c`=`3 TIMES 10 ^{8} `m/sec,`E`=`1000eV BULLET 1.6 TIMES 10 ^{-19} J/eV`)]

대입

[eqn: lambda _{min} `=`6.626 TIMES 10 ^{-34} `J BULLET sec` {3 TIMES 10 ^{8} `m/sec} over {1000eV BULLET 1.6 TIMES 10 ^{-19} J/eV}# ```````````````=`1.24 TIMES 10 ^{-9} m]

7. β-붕괴, β+붕괴, 전자포획(EC)에 대하여 각각 핵내의 반응, 원자번호(Z)의 변화, 질량수(A)의 변화, 방출방사선에 대하여 기술하시오.

sol)

	핵내의 반응	Z 변화	A 변화	방출방사선
β-붕괴	중성자 과잉 핵종 [eqn: n` -> p`+ beta ^{-} `+ bar{v}]	+1	없음	β-입자, 중성미자 약간의 내부전환전자와 X선 제동복사
β+붕괴	양성자 과잉 핵종 [eqn: p` -> n`+ beta ^{+} `+ bar{v}]	-1	없음	에너지 분포가 연속적인 β+선을 방출
EC	[eqn: p`+e ^{-} ` -> `n`+` bar{v}]	-1	없음	특성X선 또는 오제전자

8. 1MeV의 γ선을 콘크리트로 차폐하여 그 세기를 1/100로 줄이기 위해서 콘크리트 두께를 얼마로 하면 되는가? (단, 1MeV γ선에 대한 콘크리트의 질량감쇠계수는 0.0635㎠/g, 콘크리트의 밀도 2.4g/㎠이다.)

sol) ∴ X ≡ 30.22cm

[eqn: I`=`I _{0} e ^{- mu x} `( mu `=` mu _{m} `` TIMES ` rho )] 식이용 [eqn: {I} over {I _{0}} `=`e ^{- mu _{m BULLET `} rho x} `]에 대입 [eqn: {1} over {100} `=`e ^{-0.0635cm ^{2} `/`g` BULLET 2.4g`/`cm ^{3} ` BULLET x}]

9. 알파방출핵종은 알파 스펙트로메타로 측정하는데 그 시료 조제법에 대하여 설명하고 알파방출 핵종 분석법 특성에 대하여 간략하게 설명하시오.

sol) 알파스펙트로메트리를 이용한 알파선 방출핵종의 측정을 위해서는 시료 자체의 자기 흡수를 줄이기 위하여 시료를 최대한 얇게 만들어야 한다. 이를 위하여 전기 전착 방법이 가장 일반적으로 사용된다.

○ Background가 매우 낮아 장기간의 측정을 통하여 검출하한치를 낮출 수 있다.

○ 하나의 시스템이 다수의 검출기를 운영하여 동시에 여러 시료를 측정할 수 있다.

○ 에너지 분해능이 매우 뛰어나다.

○ 알파선의 공기에 의한 감쇄를 줄이기 위하여 진공 하에서 측정하여야 한다.

10. 고등동물이 준치사선량(sublethal dose)을 전신에 받았을 때 체내 탄수화물 대사의 변화를 설명하시오.

sol) 탄수화물 대사의 억제로 인해 ATP 합성이 저하되며 이미 만들어진 ATP를 분해하여 에너지 원으로 사용하기 때문에 ADP, AMP의 농도 증가, 방사선 감수성이 높아 방사선 피폭시 해당 작용이 억제, TCA 회로의 급격한 활성도 저하를 나타낸다.

2006 - (방사선 취급기술)

1. 다음 설명 중 틀린 것은?

1) 비례계수관과 NaI(Tl) 검출기는 방사선의 에너지를 알아낼 수 있는 검출기이다.

2) 전자평형이 이루어지기 위해서 일차방사선장은 균질이어야 한다.

3) NaI(Tl) 검출기의 검출 효율은 감마선의 에너지에 따라 증가한다.

4) 베타선에 의한 피부선량 평가에 적용되는 조직의 유효깊이는 0.007g/㎠이다.

sol) NaI(Tl) 검출기의 검출 효율식은 [eqn: (1-e ^{-uL} )], 여기서 u는 총감쇠계수, L 검출기의 크기. 따라서 검출기의 크기가 일정한 경우 u[cm-1]값은 에너지가 증가할 수록 감소하는 경향(5MeV까지, 이후 일정한 경향을 보임)을 보이므로 효율은 작아진다.

2. 다음 설명 중 틀린 것은?

1) GM 검출기의 할로겐(Halogen) 가스는 유기(Organic) 가스보다 수명이 길다.

2) 어떤 시료와 BG의 10분간 계수치가 각각 1,000counts, 250counts 일때 이 시료의 계수율과 표준편차는 75±3.5cpm이다.

3) 자유공기 전리함으로 방사선 측정시 정확한 측정을 위해서는 공기중의 수분을 제거하여야 한다.

4) 방사선 측정시 불확실성을 줄이기 위해서는 정밀도(Precision)와 정확도(Accuracy)를 고려하여 측정하여야 한다.

sol) 정확한 측정을 위해서 공기중의 수분을 측정하여 (W/e)h 을 보정한다.

3. 1.02MeV 이하 광자선의 스펙트럼 측정에 대한 설명 중 잘못된 것은?

1) 광전자효과에 의해서 full-energy 피크가 발생한다.

2) full-energy 피크의 분률은 광자선 에너지와 검출기의 크기에 따라 다르게 된다.

3) 검출기의 크기를 무한대로 한다면 이론적으로 컴프턴 컨티넘(Compton Continuum)은 없다.

4) 컴프턴 산란이 검출기 중앙에서 발생하면서 산란에 의한 피크가 생기고 이를 산란피크라 한다.

4. 유기섬광체(Organic Scintillator)를 이용한 Spectroscopy의 장점은?

1) 반도체검출기에 비해 에너지 분해능은 좋지 않으나 NaI(Tl) 검출기 보다 측정효율이 우수하다.

2) NaI(Tl) 검출기에 비해 측정효율은 좋지 않으나 반도체검출기에 비해 에너지분해능이 우수하다.

3) 반도체검출기에 비해 에너지 분해능이 우수하며 NaI(Tl) 검출기 보다 측정효율이 우수하다.

4) 중성자와 감마선의 구분이 가능하여 중성자 Spectroscopy에 유용하다.

5. 액체섬광체(Scintillator)에 관한 설명 중 잘못된 것은?

1) 펄스의 감쇠시간은 무기섬광체에 비해 아주 짧다.

2) 조성물질은 수소원자 등 낮은 원자번호 물질을 많이 함유하고 있으므로 고속 중성자의 측정에 알맞다.

3) 섬광체 용액중에 α선의 방광효율은 β선의 10배 정도이다.

4) 콤프턴 효과에 의한 반도전자의 에너지는 연속스펙트럼이다.

(주관식) * 계산문제는 식과 답을 기술하시오.

6. 절대측정기로 사용되는 자유공기전리함에서 오차가 발생하는 원인을 5가지 이상 기술하시오.(10점)

sol) ① 공기 중 감쇠

② 이온의 재결합

③ 공기 밀도에 영향을 미치는 온도, 압력과 습도의 영향

④ 광자의 산란에 의해 생성된 이온

⑤ 계측체적의 전자평형이 이루어지지 않을 때

7. 단창형 GM계수기와 보상형 GM계수기의 목적 및 원리를 설명하시오.(15점)

sol)

검출기	목적	원리
단창형 GM	원통형 GM관의 한 끝이 얇은 막(운모, Al)으로 되어 있어 α,β의 방사능 측정	기체의 전리작용
보상형 GM	검출기의 외벽을 납, 주석등으로 적절히 차폐하여 200keV 이하의 저에너지 광자에 대한 반응도를 낮추어 줌으로써 100keV에서 수MeV까지 영역에서의 반응도를 일정하게 하여 근사적으로 광자의 선량률 측정

8. 다음에 대하여 간단히 설명하시오.(15점)

가. Bragg-Gray Principle

sol) 공동에서 공동벽과 내부기체 사이에 하전입자 평형 또는 X선이나 감마선에 대해서는 상호작용으로 생성된 2차 전자의 전자평형 상태가 이루어 진다는 가정 아래 전리함의 벽과 공동기체사이에서의 흡수선량비는 질량저지능 비와 같다는 것.

나. 자유공기 전리함으로 광자를 측정할 때 일반적인 측정한계 에너지와 그 이유는?

sol) 자유공기 전리함으로 광자를 측정할 때 일반적인 측정한계 에너지는 3MeV이며 이는 광자의 에너지가 증가할수록 생성된 2차전자의 비정이 급속히 증가하게 되고 전자평형을 유지하기 위해 자유공기 전리함의 전하수집극을 더 멀리 해야하는 결과를 초래한다. 또한 전하수집극의 거리를 일정거리 이상으로 하게 되면 균일하지 못한 전기장이 생기며 이온 재결합이 커지게 된다. 이러한 문제는 전리함내의 공기 압력을 높이면 줄어들지만 공기중의 감쇠, 광자의 산란, 전하수집의 효율성의 감소를 가져오게 된다.

다. 에너지가 큰 광자(Photon)에 대하여 Kerma와 흡수선량을 측정하면 어떻게 되겠는가? 그리고 그 차이가 난다면 그 이유는?

sol) 에너지가 큰 광자(3MeV 이상)의 경우 전자평형이 이루어 지지 않기 때문에 광자에 대한 흡수선량이 Kerma 값보다 크게 된다.

9. 7.4TBq의 137Cs 조사시설에서 직경 및 길이가 각각 10cm, 3cm인 원통형 자유공기 전리함으로 주변온도 20℃ 외기압 760mmHg때 선량을 측정하려고 한다. 다음 물음에 답하시오.(15점)

가. 선량률이 2R/h일 때 전리함에서 생성된 전류는?

sol) 표준상태가 20℃ 외기압 760mmHg로 가정 하면

[eqn: X`=` {TRIANGLE Q} over {TRIANGLE m}] 여기서 전하량에 대해 정리하고 가정에서 표준상태와 현재상태가 동일하므로 다음과 같다.

[eqn: TRIANGLE Q`=` TRIANGLE m TIMES X# # =`(5 TIMES pi ` TIMES 3)cm ^{3} ` TIMES `1.293g/cm ^{3} ` TIMES `2R/h` TIMES `2.58` TIMES 10 ^{4} `c/kg/R` TIMES ` {1kg} over {1000g} ` TIMES ` {1h} over {3600s}# # =`4.3667` TIMES `10 ^{-11} `c/s`=`43.67pA]

나. 주변온도가 35℃, 740mmHg에서 측정한 선량이 15R/h라면 20℃, 760mmHg 일때의 선량률은?

sol) 따라서 온도와 압력에 대한 질량 보정식은 [eqn: m`=`m _{0} `( {P} over {P _{0}} )( {T _{0}} over {T} )]이다.

(여기서 P0 = 760mmHg, T0 =20℃ )

상기의 문제에서는 에너지에 대한 보정인자가 주어져 있지 않으므로( 137Cs의 경우 에너지 보정인자는 거의 1) 환경에 대한 보정인자를 고려하면, 측정한 선량율(참값) 대한 측정값의 보정이므로 역수를 취하면

[eqn: dot{X} =15R/h` TIMES `( {760mmHg} over {740mmHg} )( {273+35} over {273+20} )=16.19R/h]이다.

10. 95Nb와 28Al 핵종을 HPGe 검출기로 계측하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 다음 물음에 답하시오.(20점)

<그림1> - 95Nb, <그림2> - 28Al

가. 스펙트럼상의 “1~7”에 대하여 간단히 기술하시오.

sol)

1. 주에너지 피크

2. 컴프턴 단애 [eqn: (컴프턴`단애`=`1.78[1- {1} over {1+2 TIMES {1.78} over {0.511}} ]`=`1556keV)]

3. 후방산란피크 (1.02keV/ch * 200 = 204keV)

4. 단일이탈피크 (full energy - 500keV)

5. 이중이탈 피크 (full energy - 1022keV)

6. 소멸 감마선

7. 제동복사선(선원에서 방출된 베타선이 검출기 또는 주변 물질에 입사하면서 발생한 제동복사에 의한 스펙트럼)

나. HPGe의 검출기가 커진다면 Compton edge는 어떻게 되겠는가?

sol) 검출기의 크기가 커지게 되면 모든 에너지를 검출기에 전달하므로 검출기를 벋어나는 광자가 없기 때문에 주에너지 피크만 생기고 컴프턴 단애는 사라지게 된다.

다. HPGe와 NaI(Tl)검출기 중 어느쪽이 FWHM(Full width at Half MAximum)이 큰가? 그 이유는?

sol) [eqn: 분해능(resolution)`=`FWHM`/`H _{0} ` PROPTO {1} over {sqrt {N}}]이므로 반치폭은 분해능값이 큰 NaI(Tl) 검출기가 크다. 즉 에너지 분해능은 단위에너지당 생성되는 정보전달자의 수에 비례하게 되는데 하나의 전자 여기 및 전리에 필요한 에너지는 Nal(Tl)은 약 20keV, HPGe는 약 3eV이므로 HPGe가 분해능이 좋다. 참고로 1MeV의 감마선에 대한 분해능 NaI(Tl) 8 혹은 9% 이지만 Ge 검출기의 경우 0.1%이다.

2006 - (방사선 장해방어)

1. 다음 설명 중 틀린 것은?

1) 가장 기본적인 방사선량인 흡수선량은 직접 측정이 가능한 물리량이다.

2) 방사선가중치를 확률적영향에 대한 생물학적효과비(RBE) 자료만을 근거로 선정된 값이므로 등가선량은 확률적영향을 위해서만 사용되어야 한다.

3) 실용량인 개인선량당량은 측정 가능하지 않은 유효선량 측정을 대신하기 위해 도입된 선량이다.

4) 필름뱃지, 열형광선량계 등 개인선량계는 Hp(10)과 Hp(0.7) 같은 실용량을 측정하도록 교정된다.

sol) 흡수선량을 등가선량으로 환산하기 위해 사용하는 방사선가중치는 여러 가지 방사선영향중에서 발암과 유전결함에 대한 것을 근거로 하고 있으므로 등가선량은 암 위험과 유전결함 위험을 평가하기 위한 양으로 간주해야 한다.

2. 내부피폭 선량계측에 관한 다음 설명 중 틀린 것은?

1) 실내 작업환경에서 방사선 먼지의 입자 크기분포를 알지 못하면 5㎛ AMAD로 가정할 수 있다.

2) 섭취된 방사성 핵종의 생리학적 거동의 모델에는 남녀 구별이 없다.

3) 전신계수 결과로부터 섭취량을 평가하기 위해서눈 잔류함수를 이용한다.

4) 고유유효에너지(SEE)는 선원장기에서 방출된 방사선에너지가 표적장기의 단위 질량당 흡수되는 분율이다.

sol) 고유유효에너지(SEE)는 선원조직에서 일어나는 하나의 방사성붕괴 당 표적조직의 단위질량당 흡수되는 에너지량에 그 방사선의 방사선가중치를 가중한 값으로 정의된다. 상기의 문항은 AF값을 말함.

3. 131I의 공기중 농도가 300Bq/㎥ 인 작업장에서 어떤 작업자가 고무장갑, 방호복 그리고 필터 카트리지가 부착된 전면방호마스크를 착용하고 4시간을 작업하였다. 이 작업종사자의 내부피폭선량은? (단, I의 유도공기중농도(DAC)는 600Bq/㎥ 이다.)

1) 0.2DAC-hours   2) 0.8DAC-hours   3) 2.0DAC-hours   4) 8.0DAC-hours

sol) 내부피폭선량=E50, EL(20mSv)=2000(DAC-h), f=마스크의 방호인자=1/10

[eqn: E _{50} `=` {I} over {ALI} `E _{L} `=` {C` TIMES `V` TIMES f} over {2400` TIMES `DAC} E _{L}]

[eqn: =` {300[Bq/m ^{3} ]` TIMES `4[h/y] TIMES `1.2[m ^{3} /h]` TIMES {1} over {10}} over {2400[m ^{3} /h]` TIMES `600[Bq/m ^{3} ]} ` TIMES `2000[DAC-h]# # =`0.2[DAC-h]]

4. ICRP 60에서 제시하는 작업자의 방사선피폭에 대한 명목상(nominal)의 비치사암과 유전학적영향에 대한 위해계수는?

1) 비치사암(0.4×10-2 Sv-1), 유전학적영향(0.4×10-2 Sv-1)

2) 비치사암(0.8×10-2 Sv-1), 유전학적영향(0.8×10-2 Sv-1)

3) 비치사암(4.0×10-2 Sv-1), 유전학적영향(0.4×10-2 Sv-1)

4) 비치사암(4.0×10-2 Sv-1), 유전학적영향(0.8×10-2 Sv-1)

5. 다음의 설명으로 틀린 것은?

1) 선형에너지전달(LET)은 델타선(δ-ray)의 에너지를 배제하고 있는 반면에 저지능은 델타선의 에너지를 포함하고 있다.

2) 예탁선량을 당해연도의 선량으로 간주하는 것은 연속된 행위의 경우에는 정당하다.

3) 선량선량률효과인자(DDREF)의 값이 커질 경우 방사선에 대한 위해계수 값도 증가할 것이다.

4) 태아의 방사선피폭에 의한 지능저하는 결정론적 영향이다.

sol) 일반적인 방사선 작업 종사자가 피폭하는 선량률은 선량을 수십년의 기간에 나누어 피폭하는 경우이므로 방사선 위해계수는 DDREF값을 나누어 방사선방호를 위한 위해계수로 조정하여 사용한다.

(주관식) * 계산문제는 식과 답을 기술하시오.

6. 기본적 선량한도는 유효선량으로 주어지며 유효선량은 각 장기의 등가선량에 그 장기의 조직가중치를 곱하여 모든 조직에 대해 합한 양으로 정의한다. 그런데 일상적인 개인피폭 감시는 체내 장기의 등가선량을 측정하지 않는다. 그렇다면 종사자의 선량이 유효선량한도를 만족함을 어떻게 평가하는지에 대해 외부피폭과 내부피폭을 함께 고려하여 설명하시오.

sol) 종사자 개인의 외부 피폭은 종사자가 방사선장에서 작업할 때 착용한 개인방사선측정기를 판독, 평가하여 얻은 조사선량, 커마, 입자플루언스 등을 유효선량으로 환산하여 계산하며, 내부방사선 피폭의 경우는 bioassay, wholebody counter 등을 이용하여 측정한다.

7. 3.7×104MBq의 137Cs 선원을 구형의 납 컨테이너에 보관하려고 한다. 이 선원으로부터 1m 거리에서의 선량률이 10μSv/h를 넘지 않도록 하는 납의 두께를 알고자 한다. 다음 물음에 답하시오.

가. 계산에 필요한 수치 자료들은 모두 열거하시오.

sol) 137Cs 핵종의 단위방사능당 감마선량률(감마상수), 감마선에 대한 납의 감쇠계수, build-up factor, 흡수선량과 조사선량과의 관계(실용적이고 보수적 X선 및 감마선에 대해서 1R이 1cGy로 가정함), 감마선에 대한 방사선 가중치=1

나. 수치자료와 계산에 필요한 수식들을 활용하여 계산하는 방법을 계산의 순서대로 기술하시오.

sol) 점커넬법을 기초로 차폐에 의한 지수감쇠항과 인상인자항을 추가하여 거리 1m에서 선량율이 10μSv/h인 납의 두께 t를 구한다.

[eqn: dot{H} `=` tau {S} over {r ^{2}} `B`(ut)e ^{-ut}]이 식에서 방사선가중치, 조사선량과 흡수선량과의 관계를 보정한 결과이다.

8. 질량이 250g인 어떤 인체조직이 1kBq의 3H에 의해 오염되어 있다. 이 때 장기의 평균 등가선량률을 계산하시오.(단, H의 반감기는 12.3년이며, 베타선의 최대에너지는 18keV이다.)

sol) 어떤장기(A)에 삼중수소가 오염되어 장기가 받은 평균흡수선량은

[eqn: D`=` {dE} over {dm}]의 정의에 의해

[eqn: dot{D} ``=(10 ^{3} ＃/s` TIMES (1/3` TIMES `1800)eV/` TIMES 1.6 TIMES 10 ^{-19} `J/eV`)`÷`0.25kg`=`3.84 TIMES 10 ^{-12} `J/kg BULLET s]

이다. 여기에 베타선의 방사선가중치인(WR) 1을 곱하면

[eqn: dot{H} =`3.84 TIMES 10 ^{-12} J/kg BULLET s TIMES (3600s/1hr) TIMES 1=13.82nSv/hr]

9. 아래에 대하여 설명하시오.

가. 산소효과(OER)는 고선형에너지전달 방사선과 저선형에너지전달 방사선 중 어느 방사선에서 효과가 더 큰지 설명하시오.

sol) 저선형에너지전달 방사선에서 OER의 효과가 더 크다. 포유동물 세포에 대한 실험에 따르면 LET가 수십 keV/um 에서부터는 OER이 감소하기 시작하여 약 200keV/um에서는 1.0으로 접근하는 것으로 나타났다.

Low LET : 표적분자에서 전리작용간 거리가 멀기 때문에 hit 가능성 낮지만 산소가 존재하면 반응 유리기가 형성되고 hit 가능성이 커진다.

High LET : 직접작용에 의한 hit 가능성이 커 산소존재에 의한 방사선효과 크지 않음.

<그래프- 방사선감수성과 LET 관계>

나. 규제당국이 직업상 피폭의 범위로 포함시킬 수 있는 자연방사선에 의한 피폭원을 설명하시오.

sol) 유난히 공기중 라돈 농도가 높아 규제에서 특정인에게 관리를 요구했을 경우 이 상황에서의 라돈피폭은 직업상 피폭이 된다. 이와 마찬가지로 천연 방사성물질이라도 규제에서 관리를 요구한 경우 관련자의 피폭은 작업상 피폭이 된다. 또한 항공 승무원이나 우주비행사가 탑승 시 받는 우주선피폭도 작업상 피폭이다.

다. 선량제약(dose constraint)과 선량한도(dose limit)를 비교 설명하시오.

sol) 선량한도란 개인이 받게되는 어떤 위험요소에 대해 사회가 용인할 수 없는 선량 수준에서 가장 낮은 값으로 제한된 값이며, 선량제약(선원중심 개녕)이란 서로 다른 종류의 행위에 대해 같은 선량한도를 적용하는 것에 대한 불합리를 없애기 위해 선량한도 이하에 부차적인 제한을 부과한 값이다.

10. 어떤 병원에서 실수로 다른 환자에게 400MBq의 131I(물리적반감기 8.05일)을 투여한 사고가 발생했다. 제염제를 사용하면 내부피폭을 1/5로 줄일 수 있으나 부작용을 감안하면 경감되는 갑상선 선량이 1Sv 이상일 때에만 체내제염이 정당화된다고 한다. 이 환자에게 체내제염을 실시한다면 최소한 몇 시간 이내에 실시하여야 하는가?

(단, 섭취된 131I은 한 붕괴 당 3.7×10-13Sv의 갑상선 선량을 유발하며, 131I의 유효반감기는 11.4시간이라 한다.)

sol) 제염제를 투입한 경우 내부피폭을 1/5로 줄일수 있다고 한다면 경감되는 선량은 4/5가 된다. 즉 환자가 받는 선량이 D라고 하면 [eqn: D` TIMES ` {4} over {5} `=`1Sv]이며, 1.25Sv이상 내부피폭선량이 예상되어야 투약할 수 있다.

[eqn: E`=`선량환산인자` TIMES `A _{0} ` TIMES ` int _{0} ^{t} {e ^{- lambda _{eff} t}} `dt`+`선량환산인자` TIMES {1} over {5} A _{0} TIMES int _{t} ^{INF } {e ^{- lambda _{eff} t}} `dt` GEQ 1.25Sv]

여기서 t는 제염제의 투약시점.

상기 식을 정리하여 t에 관하여 풀면 198.6 시간 이내에 실시하면 내부피폭을 1/5로 줄일 수 있다.

2006 - (원자력 관계법령)

1. 다음 방사성동위원소등을 인체 외에 사용하기 위한 허가기준 중 인력기준에 따라 방사선취급감독자면허 취득자를 확보하여야 하는 경우는?

1) 밀봉된 방사성동위원소를 기기에 장비하지 아니한 것으로서 연간사용량이 1.85TBq 미만인 경우

2) 밀봉되지 아니한 방사성동위원소로서 연간 사용량이 1.85TBq 미만인 경우

3) 최대사용전압 350kV 이상으로서, 350kV/5mA 용량의 방사선발생장치를 판매하는 경우

4) 방사성동위원소등의 생산업자의 경우

2. 다음 중 방사성물질등의 운반물과 혼재하여서는 아니 되는 물건 또는 물질의 기준으로서 틀린 것은?

1) 화약류

2) 고압가스

3) 휘발유 등 인화상 물질로서 인화점이 섭씨 50도 이하인 것

4) 황산 등 강산류로서 산의 함유량이 체적의 20%를 초과하는 것

3. 다음의 원자력법 규정 중 맞지 않는 것은?

1) 업무대행자가 등록한 사항을 변경하고자 할 때에는 이를 과학기술부장관에게 신고하여야 한다.

2) 방사성동위원소등의 허가사용자가 변경허가를 받지 아니하고 허가받은 사항을 변경한 때의 과징금은 1000만원이다.

3) 밀봉된 방사성동위원소 연간 37TBq을 인체 외에 사용하는 사업소에 대한 정기검사 주기는 매 5년이다.

4) 긴급작업에 종사하는 자나 사고의 진압 등 피해의 확대를 방지하기 위하여 불가피한 작업에 참여하는 자에 대한 유효선량은 100mSv까지 허영할 수 있다.

4. 다음 방사선작업종사자의 건강진단 시 검사할 내용과 시기에 대한 설명 중 틀린 것은?

1) 말초혈액중의 백혈구 ․ 적혈구의 수 및 혈색소의 양을 측정한다.

2) 심혈관검사 등 담당의사가 필요하다고 인정하는 검사를 한다.

3) 최초 방사선작업에 종사하기 전에 건강진단을 실시한다.

4) 방사선작업에 종사중인 자에 대하여는 매년 건강진단을 실시하나 전년도 건강진단 이후 12개월간의 피폭방사선량이 일반인에 대한 선량한도를 초과하지 아니한 경우에는 이를 생략할 수 있다.

5. 다음 선량한도의 적용에 대한 설명 중 틀린 것은?

1) 임신이 확인된 방사선작업종사자에 대하여는 임신이 확인된 시점부터 출산 시까지 하복부 표면에서의 등가선량한도를 2mSv로 한다.

2) 방사성동위원소등을 제한적 또는 일시적으로 사용하는 경우 일반인에 대한 선량은 연간 선량한도를 초과하지 아니하는 범위 내에서 주당 0.1mSv까지 허용할 수 있다.

3) 긴급작업에 종사하는 자나 사고의 진압 등 피해를 확대방지하기 위하여 불가피한 작업에 참여하는 자에 대한 피부의 등가선량은 500mSv까지 허용할 수 있다.

4) 수시출입자 및 운반종사자에 대한 연간 유효선량한도는 12mSv이다.

6. 다음의 용어에 대하여 정의하시오.

가. 판독특이자 => 시행령 제2조 제39호

나. 운반지수   => 방사선기술기준 제2조 제4호

7. 사용등의 신고대상 방사선발생장치의 기준에서 용도기준에 해당하는 것을 4개이상 기술하시오.

=> 시행규칙 제63조, 방사선기술기준 제10조의3

8. 방사성물질등 또는 방사선발생장치를 소지하거나 양도, 양수 할 수 있는 경우에 대해서 4개 이상 기술하시오.

=> 법 제99조의2

9. 밀봉선원의 사용에 관한 기술기준을 4개 이상 기술하시오.

=> 방사선기술기준 제138조

10. 방사성물질이 비정상적으로 누설되어 시설경계에서 공기 중 수중 농도가 과학기술부장관이 정하는 배출관리기준상의 제한값을 초과하거나 방사선작업종사자 또는 수시출입자가 선량한도를 초과하여 피폭된 경우의 조치사항을 4개이상 기술하시오.

=> 법 제97조, 시행령 제301조

2005년도 감독면허

2005 - (원자력 이론)

1. 고등동물에 준치사선량(sublethal dose)의 방사선을 전신조사 하였을 때 체내에서 일어나는 대사과정(metabolism)의 변화를 설명한 것이다. 이중 맞지 않는 것은?

1) 간이나 근육내의 글리코겐이 에너지원으로 사용되어 고갈되기 때문에 그 함량이 급감한다.

2) TCA 회로(tricarboxylic acid cycle)에 관여하는 효소의 활성도가 낮아진다.

3) 체내 ATP(adenosine triphosphate) 합성률이 크게 낮아진다.

4) 포도당 분해과정에 관여하는 효소의 활성이 크게 저하된다.

=> 효소의 활성이 증가(ADP나 AMP의 세포내 농도가 증가)

2. 다음 중 Auger 전자와 관련 있는 것끼리 짝지은 것은?

1) 양성자 과잉 - β-붕괴

2) γ선 방출 - 핵이성체전이

3) 원자핵불안정 - 내부전환

4) 전자포획 - 특성X선

3. 사람이 전신 피폭되었을 때 중추신경계가 손상되어 과도흥분, 구토, 설사증상이 나타나며 피폭 후 수 시간 후에는 혈관염, 뇌막염 및 유종(edema)등의 증상이 나타나서 사망하게 되는 것을 중추신경계증후군(CNS syndrome)이라 한다. CNS 증후군을 유발하는 발단선량은?

1) 10Gy     2) 100Gy     3) 1,000Gy     4) 10,000Gy

=> 중추신경계 증후군장애 100Gy 이상.

4. 실험동물의 수정체에 백내장을 유발하는 선량은 중성자 2Gy, X-선 5Gy였다. 이 때 중성자의 상대생물효과비(RBE)는?

1) 0.25     2) 0.4     3) 2.5     4) 4

=> 생물학적효과비(Relative Biological Effectiveness, RBE)는 기준방사선(250kVP X-ray, Co-60, Da)이 주어진 생물학효과를 일으키는 선량에 대한 동등한 효과를 일으키는 비교방사선(Db)의 비의 역수로 정의

RBEb/a = [Db/Da]-1 = Da/Db = 5/2 = 2.5

5. 감마선과 물질과의 상호작용이 일어날 확률은 감마선의 에너지(E)와 광자가 통과하는 물질의 원자번호(Z)의 함수이다. 다음 상호작용 중 원자번호(Z)의 의존성이 큰 순서대로 나열한 것은?

1) 광전효과 > 컴프턴산란 > 전자쌍생성

2) 컴프턴산란 > 전자쌍생성 > 광전효과

3) 전자쌍생성 > 광전효과 > 컴프턴산란

4) 광전효과 > 전자쌍생성 > 컴프턴산란

=> Z5              Z2            Z1

(주관식)

6. 1Mev의 γ선이 물질과 상호작용하여 90˚로 산란하였다. (1)산란 γ선의 에너지와 (2)파장, (3)반도전자(recoil electron)의 에너지를 구하시오.

[eqn: (1)``````산란 gamma 선의`에너지`:`h acute{v} = {hv} over {1+ {hv} over {m _{0} c ^{2}} (1-cos theta )}# ```````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````h acute{v} = {1Mev} over {1+ {1Mev} over {0.512Mev} (1-cos90)} `=`0.255Mev]

[eqn: (2)```````산란 gamma 선의`파장`:`# ``````````````````````플랑크`상수`(h)``=``(6.626 TIMES 10 ^{-34} J.sec)# ``````````````````````질량이`없는`전자파의`물리량`:`E=hv`=`h {c} over {lambda }# `````````````````````` acute{lambda } = {hc} over {E} `=` {6.626 TIMES 10 ^{-34} J.sec TIMES 3 TIMES 10 ^{8} m/sec} over {1Mev TIMES 1.6 TIMES 10 ^{-13} J/Mev} `=`1.24 TIMES 10 ^{-12}m]

[eqn: (3)```````````반도전자의`에너지`:`T`=`hv-h acute{v} = 1-0.255 = 0.745Mev]

7. [eqn: pile{63#30}Zn]은 [eqn: pile{63#29} Cu]로 붕괴한다. β입자의 붕괴에너지(Qβ)를 구하시오.

(단. [eqn: pile{63#30}Zn]=62.933u, [eqn: pile{63#29} Cu]=62.9298u이다.)

sol) 붕괴식은 β+붕괴이므로

[eqn: Q _{beta +} = TRIANGLE P- TRIANGLE D-2mc ^{2} ```````적용하면``````1amu`=`931.49Mev# # Q _{beta +} `=`(62.933u`-`62.9298u) TIMES 931.49Mev-1.02Mev=1.96Mev]

8. [eqn: pile{32#} P] 선원 1Ci가 충분한 두께의 납차폐체 안에 있을 때, 선원으로부터 10cm 떨어진 지점에서의 제동복사선속(flux)을 계산하시오.

(단, [eqn: pile{32#} P]의 최대에너지는 1.7Mev, [eqn: f`````=````3.5 TIMES 10 ^{-4} Z``E _{max}]이다.)

sol) 상기의 문제에서는 [eqn: f`````=````3.5 TIMES 10 ^{-4} Z``E _{max}]식을 이용하면 되지만,

좀 더 정확한 계산을 위해 [eqn: radiation`Yield(Y)```=``` {6 TIMES 10 ^{-4} ZT} over {1+6 TIMES 10 ^{-4} ZT}]을 사용한다.

여기서 Z=원자번호, T=베타선의 최대에너지

[eqn: Y```=``` {6 TIMES 10 ^{-4} ZT} over {1+6 TIMES 10 ^{-4} ZT} ```=``` {6 TIMES 10 ^{-4} TIMES 82 TIMES 1.71} over {1+6 TIMES 10 ^{-4} TIMES 82 TIMES 1.71} ```=```0.834]

[eqn: 제동복사`선속```:``` PHI ```=``` {YA} over {4 PI r ^{2}} = {0.834 TIMES 3.7 TIMES 10 ^{10} /sec} over {4 PI (10cm) ^{2}}# # ```````````````````````````````````````````````````````````````````=```2.46 TIMES 10 ^{6} photons/cm ^{2} BULLET sec]

9. [eqn: pile{99m#} Tc]를 예로 들어 밀킹(milking)에 대해 설명하시오.

sol) 방사평형에 있는 [eqn: pile{99#}Mo]-[eqn: pile{99m#} Tc]에서 [eqn: pile{99m#} Tc]을 완전히 분리한다 하더라도 [eqn: pile{99#}Mo]의 반감기(66시간)는 [eqn: pile{99m#} Tc]의 반감기(6시간)보다 길어서 약 24시간이 경과되면 재차 [eqn: pile{99m#} Tc]가 많이 생겨 두 핵종 사이에 방사평형이 이루어진다. 따라서 그 방사평형 계에서 재차 [eqn: pile{99m#} Tc]를 빼낼 수가 있다. 방사평형 계에 있는 딸 핵종을 화학분리에 의해 간편히 분리·채취하는 조작을 밀킹(milking)이라고 한다.

10. 이온화 방사선의 생체에 대한 2종의 작용설(직접작용설, 간접작용설)을 약술하시오.

sol) 간접작용 및 직접작용을 생물학적 측면에서 정의하면 다음과 같다.

직접작용 : 생물체가 방사선에 피폭되면 방사선의 에너지가 장애를 나타나게 되는 유기물분자에 직접 흡수되어 특정부위에 구조변화 등의 손상을 유발 하는 것이다.

간접작용 : 세포질의 용매인 물이 이온화 되고 유리기 및 과산화물을 생성하여 이러한 유리기 및 과산화물이 주변의 세포성분과 반응하여 대사 장해를 유발하는 것이다.

2005 - (방사선 취급기술)

1. 다음 설명 중 잘못된 것은?

1) 환경 중의 삼중수소는 주로 인위적인 핵분열(원자력발전소 등)이나 우주선에 의해 생성된 것이다.

2) 지구상에서 계열을 이루고 있는 핵종으로 주로 검출되는 것은 우라늄계열과 토륨계열이다.

3) 악티늄계열은 모핵종의 반감기가 비교적 짧아 영구평형을 이루지 못하고 있다.

4) K-40은 지구 생성시부터 계열을 이루지 않고 단독으로 존재하는 천연 방사성 핵종이다.

sol) 계열붕괴하는 천연방사성핵종은

계열	최초핵종 -> 최종핵종
토륨계열 (4n)	Th-232 -> Pb-208
악티늄계열 (4n+3)	U-235 -> Pb-208
우라늄계열 (4n+2)	U-208 -> Pb-206

지구의 반감기보다 짧아 모두 소멸되어 자연계에 존재하지 않는 인공방사성 핵종

계열	최초핵종 -> 최종핵종
넵튬계열 (4n+1)	Np-237 -> Bi-209

2. 6Mev 알파입자가 자신의 에너지를 모두 잃고 정지하였다면 이론적으로 반치폭(FWHM)은 얼마인가? (W-값=30ev/ip, Fano factor=0.2)

1) 7.1kev     2) 14.1keV    3) 21.1kev    4) 28.1kev

sol) R(분해능) = [eqn: {FWHM} over {H _{0}} `=` {2.35K sqrt {N}} over {KN}]에서 FWHM(반치폭) = [eqn: 2.35K sqrt {N}]이다.

[eqn: N`:`이온쌍수`=` {E} over {W} `=` {6MeV} over {30eV/i.p} TIMES {10 ^{6} eV} over {MeV} `=`2 TIMES 10 ^{5} i.p]

[eqn: H _{0} `=`6 TIMES 10 ^{6} eV`=`KN], [eqn: K= {6 TIMES 10 ^{6} eV} over {2 TIMES 10 ^{5} eV} `=`30eV/i.p]

그러므로 [eqn: FWHM`=`2.35 TIMES 30eV/ip` sqrt {2 TIMES 10 ^{5} ip} =`3 TIMES 10 ^{4} eV] 여기에 Fano factor을 고려하면 [eqn: FWHM`=`2.35K sqrt {N} sqrt {F} =`3 TIMES 10 ^{4} eV TIMES sqrt {0.2} `=`1.41 TIMES 10 ^{4} eV`=`14.1keV]

3. GM 계수관에 대한 설명으로 잘못된 것은?

1) 동일한 크기의 GM 계수관이라 하더라도 불감시간은 내장된 가스의 종류, 압력 등에 따라 차이가 있다.

2) 관내 전자와 양이온의 이동속도는 인가된 동작전압의 영향을 받으며 통상적으로 전자의 이동속도가 빠르다.

3) 외부 소멸법을 이용하는 GM계수관은 불감시간이 짧은 장점이 있다.

4) 보상형 GM계수관의 경우 주로 방사선 선량률 측정에 사용된다.

sol) 외부소멸법은 GM계수관의 외부전자회로에 고저항을 연결하여 전류펄스가 고저항을 지나갈 때 생기는 양극전압의 순간적 강하를 이용하여 방전을 방지하는 방법으로 양극전압의 회복에 소요되는 시간(수 msec)이 길기 때문에 고선량율의 방사선검출에는 부적당하다.

4. P-32 방사성핵종을 사용하는 과정에서 부주의로 시설 내 넓은 면적이 균일하게 오염되었다. 오염측정기(frisker)를 사용하여 측정하였더니 1860cpm의 계수값을 얻었다. 바닥의 표면오염도는 몇 Bq/㎠ 인가?(단, 측정기의 반경은 2.52cm 계측기효율은 25%이며 자연계수율은 60cpm이다.)

1) 0.3Bq/㎠    2) 0.6Bq/㎠    3) 3Bq/㎠    4) 6Bq/㎠

sol) 자연계수율 제외하면 1860cpm - 60cpm = 1800cpm

[eqn: 1800cpm`=` {1800counts} over {min} ` TIMES ` {min} over {60sec} `=`30cps`]이고, 여기에 계측기의 효율을 고려하여 dps

값을 구하면 [eqn: dps`=` {cps} over {계측기`효율} `=` {30cps} over {0.25} `=`120dps]

면적은 [eqn: PI r ^{2} `=` PI ` TIMES `(2.52cm) ^{2} `=`19.95cm ^{2} ` APPROX `20cm ^{2}] 이므로 [eqn: {120Bq} over {20cm ^{2}} `=`6Bq/cm ^{2}]이다.

5. 다음 설명으로 잘못된 것은?

1) 다중파고분서기 (MCA)의 에너지 교정에 사용되는 선원은 단일 에너지를 방출하는 핵종이 적합하다.

2) 소멸광자피크(annihilation peak)는 주변 차폐물에 기인한 피크이다.

3) 분해능 R값이 작으면 에너지 분해능이 좋다.

4) Peak to Compton Ratio(PCR) 값이 클수록 핵종분석이 용이하다.

6. 어떤 방사선원의 방사능이 A(Bq), 붕괴상수가 λ(sec-1), 감마선 방출확률이 Y(%), 시료 채취 후 경과 시간이 t(sec)라고 한다. 계측된 계수율 값이 N(cpm)인 경우, 계측효율(%)을 구하는 식을 쓰시오.

sol)  [eqn: eff(%)`=` {N(cpm)} over {A(Bq)` TIMES `e ^{- lambda t(sec)} ` TIMES `Y(%)}]인데 단위환산을 하면

[eqn: =` {{N(count)} over {min} ` TIMES ` {min} over {60sec}} over {A(Bq)` TIMES `e ^{- lambda t(sec)} ` TIMES `Y(%)} `=` {0.0167N(cps)} over {A(Bq)` TIMES `e ^{- lambda t(sec)} ` TIMES `Y(%)}]이 된다.

7. 선원 A와 선원 B의 세기를 비교하기 위하여 계측을 수행하였다. 선원 A는 10분간 계측하여 100counts를 얻었고 선원 B는 100분간 20cpm을 얻었다. 선원의 세기비(A/B)의 범위를 1σ의 오차범위로 표시하시오.

sol) 계수오차 [eqn: n± sigma _{n} `=` {N} over {t} ± {sqrt {N}} over {t} ```,```(n`:`계수율= {N} over {t} )]이므로

[eqn: A선원`:` {100} over {10} ± {sqrt {100}} over {10} `=`10±1cpm,]

B선원은 100분간 20cpm이므로 2000counts.

[eqn: B선원`:` {2000} over {10} ± {sqrt {2000}} over {10} `=`20±0.447cpm]이다.

여기서 A/B 세기비의 범위를 1σ의 오차범위로 구할 때 오차(σ)의 가감승제인

[eqn: (A± sigma _{A} )÷(B± sigma _{B} )`=`(A÷B)±(A÷B) TIMES sqrt {( {sigma _{A}} over {A} ) ^{2} +( {sigma _{B}} over {B} ) ^{2}}]를 이용하여 구하면

[eqn: A/B`=` {10} over {20} ± {10} over {20} sqrt {( {1} over {10} ) ^{2} +( {0.447} over {20} ) ^{2}} `=`0.5±0.051] 이다.

8. GM관에서 플라토의 기울기는 통상적으로 5%이내 일 경우 안정된 작동이 가능한 것으로 판단하고 있다. 플라토가 기울기를 갖는 이유를 3가지 이상 기술하시오.

sol) 1. 소멸가사의 성능 능력저하

2. 가스의 미시적 누설

3. 방사선과 물질과의 상호작용 과정에서 생성된 불순물에 의한 계수관내 전

기장의 변화

4. 전압증가에 따른 전자증폭의 유효면적 증가.

5. 회복시간 동안 발생하는 Pulse로 인한 작은 Pulse들의 분포 증가되며 이들

이 인가전압이 증가에 따라 선별기 넘어 들어오므로 Plateau에 경사가 발

생하게 된다.

9. 다음의 물음에 대하여 설명하시오.

가. 어떤 위치에서 조사선량률이 10R/h라면 이 위치에서 공기 1cc당 만들어지는 이온쌍은 매초 몇 개 정도인가?

sol) [eqn: 1R`=`2.58 TIMES 10 ^{-4} C/kg] 이므로,

[eqn: 10R/h`=` {10R} over {h} TIMES {2.58 TIMES 10 ^{-4} C} over {R`․`kg} TIMES {1ip} over {1.6 TIMES 10 ^{-19} C} `=`1.61 TIMES 10 ^{16} {ip} over {kg`․`h}]

[eqn: =` {1.61 TIMES 10 ^{16} ip} over {kg`․`h} ` TIMES ` {kg} over {10 ^{3} g} ` TIMES ` {0.001293g} over {1cm ^{3}} ` TIMES ` {cm ^{3}} over {cc} ` TIMES ` {h} over {3600sec} `=`5.79 TIMES 10 ^{6} {ip} over {cc`․`sec}]

즉, 공기 1cc당 만들어지는 매초당 이온쌍 수는 이다.

나. 조사선량에 대해 설명하고 조사선량이 3MeV이하의 광자에 대하여 정의된 이유를 방사선측정 측면에서 설명하시오.

sol) 조사선량이란 표준상태 (0℃, 1기압)의 공기 1cc(0.001293g)에 생성된 전하의 한쪽 전하의 총합이 1esu일때 1R이라 정의하며 이를 표준단위인 C과 kg으로 표현하면 [eqn: 1R`=`2.58 TIMES 10 ^{-4} C/kg]이다.

렌트겐(R)으로 나타내는 조사선량을 측정하기 위해서는 전리함이 사용되며, 전리함의 벽과 공동기체에서의 흡수선량비는 질량저지능 비와 같다는 Bragg-Gray원리를 만족시키기 위해서는 전자평형이 성립되어야 한다. 전자평형이 성립되는 조건은 일차방사선량이 균질해야하며, 관심체적의 두께가 생성된 전자의 최대비정보다 조금 큰 경우에 성립한다. 특히, 3MeV이하의 광자에 대하여 전저평형이 성립하므로 렌트겐(R)으로 표현되는 조사선량은 3MeV이하의 광자에 대해서 제한되어 진다.

10. 다음에 대하여 설명하시오.

가. 2MeV의 단일에너지를 갖는 감마선을 방출하는 핵종을 감마스펙트럼 분석시 나타나는 스펙트럼과 피크에 대하여 설명하시오.(단, 측정기는 구형으로 매우 크고 (무한으로 간주할 수 있음), 감마선과 방사선측정기와의 상호작용은 검출기 중앙에서만 발생한다.)

sol) 조건에서 측정기가 매우 커 무한으로 간주할 수 있고 감마선과 측정기간의 상호작용은 검출기 중앙에서만 발생한다고 하였으므로 이때 나타나는 피크는 전 에너지피크(광전피크)로 2MeV에서 나타나고 스펙트럼은 선스펙트럼이다.

나. 백그라운드 저감을 위한 능동적 기법으로 가드검출기(guard detector)를 이용하는 방법인 컴프턴억제시스템(Compton Suppression System) 방법에 대해 설명하시오.

sol) 컴프턴억제시스템(Compton Suppression System)은 컴프턴 산란 효과를 줄여 low-background counting의 연속적인 background를 감소시키고, 효율 및 분해능, peak-to-compton 값을 향상시켜주는 시스템으로 컴프턴 산란효과를 억제시키기 위해서 결정 주위에 또 다른 검출기를 배치하여, 두 대의 감마선 검출기를 결합하여 역동시계수(anti-coincidence) 모드로 전환시켜 산란광자를 검출해 이와 관련된 저 에너지의 Background에 기인하는 요소를 배제하는 원리이다.

2005 - (방사선 장해방어)

1. 다음 중 차폐체의 선형감쇄계수(linear attenuation coefficient : u)에 대한 설명으로 틀린 것은?

1) μ는 방사선 에너지의 함수로 주어지는 차폐체의 고유 상수이다.

2) 실제 계산에는 선형감쇄계수에 밀도를 곱한 값인 질량감쇄계수(mass attenuation coefficient : μm)가 자주 이용된다.

3) μ가 0.1cm-1이라 함은 방사선이 1cm 진행하는 동안 에너지를 잃을 확률이 0.1임을 의미한다.

4) 방사선이 두께 X cm인 차폐물질에서 반응하지 않고 투고할 확률은 exp(-μX)이다.

sol) mass attenuation coefficient ; μm은 밀도를 나누어준 값이다.

2. 작업자가 137Cs의 농도가 [eqn: 5 TIMES 10 ^{2} `Bq/cm ^{3}]인 구역에서 50시간 일했을때 받는 예탁유효선량은?(단 137Cs의 유도공기중 농도(DAC)는 [eqn: 1 TIMES 10 ^{3} Bq/cm ^{3}]이다.)

1) 0.1mSv     2) 0.25mSv     3) 1.0mSv     4) 2.5mSv

sol) DAC가 도출된것은 2000시간을 계속 노출하는 것을 가정하므로 기본한도인 20mSv와 연계하면 2000DAC-h(예 : 20DAC에서 100시간 노출)이다.

따라서 [eqn: 5 TIMES 10 ^{2} Bq/cm ^{3} `/`1 TIMES 10 ^{3} Bq/cm ^{3}]는 0.5DAC이므로

[eqn: {0.5DAC-50h} over {2000DAC} ` TIMES 20mSv`=`0.25mSv]이다.

3. 다음 중 발단선량이 있는 것끼리 짝지워진 것은?

가. 폐암    나. 백혈병    다. 백내장    라. 불임    마. 피부의 홍반

1）다, 라, 마               2) 가, 나, 다

3) 나, 다, 마               4) 나, 다, 라

4. 내부피폭에 대한 다음의 설명 중 맞는 것끼리의 조합은?

가. 삼중수소가 섭취되면 3H는 전신에 분포하며, 그 생물학적인 반감기는 대략 50일이다.

나. 인체 내에 가지고 있는 방사성물질에 의한 피폭은 대략 0.2mSv/y이다.

다. 45Ca, 226Ra등은 향골성 핵종이며 백혈병의 원인이 될 수 있다.

라. 유효반감기는 물리학적 반감기 및 생물학적 반감기 중 짧은 것과 거의 일치한다.

1) 가, 나      2) 나, 다     3) 다,라     4) 가, 다

sol) 삼중수소의 생물학적 반감기는 약 10일

5. 아래 장기의 조직가중인자(tissue weighting factor)가 큰 것부터 작은 것으로 나열 되어 있는 것은?

가. 생식선       나. 피부       다. 위       라. 갑상선

1) 가 다 라 나              2) 가 나 다 라

3) 가 라 나 다              4) 가 다 나 라

sol) 표. 조직가중치

	1990년 권고(ICRP 60)
생식선 적색골수 결장 폐 위 방광 유방 간장 식도 갑상선 피부 골표면 나머지 조직	0.20 0.12 0.12 0.12 0.12 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.01 0.01 0.05

6. 축척인자(Build-up Factor ; B(μX))를 정의하고, 정의로부터 축척인자의 값이 항상 1이상임을 증명하시오.

sol) 축척인자는 흡수체, 에너지, 감쇠계수, 흡수체의 두께에 의존하며 정의는 다음과 같다

[eqn: B`=` {검출기에서`전체스펙드럼`효과} over {검출기에서`비산란방사선의`효과}# # ``````=` {검출기에서`산란`및`비산란스펙츠럼`효과} over {검출기에서`비산란방사선의`효과}# # ``````=`1+` {검출기에서`산란`방사선의`효과} over {검출기에서`비산란방사선의`효과} GEQ `1]

7. 37GBq의 137Cs이 점등방 선원으로 존재하고 있을 때 다음 물음에 답하시오.

(단, 은 매 붕괴시 0.662MeV의 γ선을 방출하고 공기의 질량에너지 흡수계수는 0.0293cm2/g라고 가정한다.)

가. 거리 1m 지점의 입자의 플루언스률(Fluence Rate)을 구하시오

sol) 입자의 플루언스률(Fluence Rate) : [eqn: dot{PHI }]=[eqn: {S} over {4 pi r ^{2}} [photon/m ^{2} sec]]

[eqn: dot{PHI } = {37 TIMES 10 ^{9} photon/s} over {4 pi (1m) ^{2}} `=`2.94 TIMES 10 ^{9} photon/m ^{2} s]

나. 같은 지점의 에너지플루언스률(Energy Fluence Rate)을 구하시오.

sol) 에너지플루언스률(Energy Fluence Rate)

[eqn: dot{psi } = dot{PHI } TIMES E=2.94 TIMES 10 ^{9} photon/m ^{2} s TIMES 0.662MeV/photon=1.95 TIMES 10 ^{9} `MeV/m ^{2} s]

다. 같은 지점의 공기의 흡수선량율을 Gy/hour 단위로 구하시오.

sol) [eqn: dot{D} = dot{psi } TIMES ( {mu _{en}} over {rho } ) _{air}]

[eqn: =`1.95 TIMES 10 ^{9} `MeV/m ^{2} s` TIMES `0.0293cm ^{2} /g] 여기서 단위환산을 하면

[eqn: =`1.95 TIMES 10 ^{9} ` {Mev} over {m ^{2} s} ` TIMES {1.6 TIMES 10 ^{-13} J} over {1MeV} ` TIMES ` {3600s} over {1h} ` TIMES `0.0293 {cm ^{2}} over {g} ` TIMES ` {1m ^{2}} over {10 ^{4} cm ^{2}} ` TIMES ` {1000g} over {1kg}]

[eqn: =`3.29 TIMES 10 ^{-3} J/kg`․`h`=`3.29mGy/h]

8. 개봉선원을 취급하는 사업소에서 20톤의 131I과 99mTc의 혼합폐액이 저장되어 있다. 폐액의 농도는 131I이 70Bq/cm3, 99mTc이 80Bq/cm3이다. 법정 배수가능 농도가 양핵종 모두 100Bq/cm3이라면, 이 혼합폐액의 배수 가능여부를 밝히고 만약 배수 불가능 하다면 얼마동안 보관 후 배수 가능한지 기술하시오.(단, 131I의 반감기는 8일이고 99mTc의 반감기는 6시간이다.)

sol) 99mTc이 80Bq/cm3 이고, 131I이 70Bq/cm3 이므로 폐액의 전체 농도는 150Bq/cm3 이다.

따라서 법정배수 가능농도가 100Bq/cm3 이므로 배출불가

[eqn: A`=`A _{01} e ^{- {t} over {T _{1/2,01}}} `+A _{02} e ^{- {t} over {T _{1/2,02}}} `] 식에서 시간(t)에 대해서 정리하면

[eqn: t`=` {lnA`-`lnA _{01} `-`lnA _{02}} over {- {ln2} over {T _{1/2,01}} `-` {ln2} over {T _{1/2,02}}} `=` {ln100-`ln70`-`ln80} over {- {ln2} over {8d} `-` {ln2} over {6h TIMES {1d} over {24h}}} =`1.4078d]

따라서 1.4078일 후에 배출가능하다.

9. 다음에 대하여 간단히 기술하시오.

가. 인정한도(Authorized Limit)

sol) 인정한도는 유도한도를 대신하는 것인데 인정한도가 있는 경우에는 그것이 항상 유도한도보다 우선한다. 즉 감독관청 또는 시설책임자에 따라 최적화 과정을 거쳐 결정되는 한도이며, 특정상황에 적용하는 것으로 국가 또는 규제기관의 요청에 의해 결정되며, 적용범위가 분명하게 되어 있어야 한다.

- 개인모니터링 한도, 환경모니터링 한도, 방사성 물질의 방출 한도

나. 배가 선량(Doubling Dose)

sol) 자연돌연변이와 인공돌연변이 사이에는 질적인 차이가 없기 때문에 방사선에 의한 유전적 장해를 평가하는 척도로 배가선량을 이용하는데, 자연돌연변이 발생율의 2배 빈도로 돌연변이를 발생케 하는데 필요한 선량을 말함.

배가선량 = 자연돌연변이율 / 방사선돌연변이 상수

10. 작업자가 방사성물질에 오염된 물을 섭취하여 체내 740MBq의 삼중수소가 내재하게 되었다. 피폭자의 체중은 60kg, 신체내 수분은 50kg, 피폭자의 1일 물 섭취량은 3.74kg 이다. 아래 질문에 답하시오.

가. 체내에 섭취된 삼중수소의 생물학적 반감기는? ( 삼중수소의 반감기 : 12.3년)

sol) 삼중수소의 유효반감기가 13.4d 일 경우([eqn: {50kg} over {3.74kg/d} `=`13.4d])

유효반감기는 생물학적 반감기와 물리적반감기 중 기간이 짧은 반감기를 따르는데 삼중수소의 물리적 반감기가 12.3년이므로 생물학적 반감기는 13.4d이 된다.

나. 내부 오염으로 인한 신장(질량 1kg)의 예탁등가선량(Committed Equivalent Dose, HT(τ), τ=50yr)은?

sol) 신장에 대한 초기 등가선량율(Ho)을 구하면 (이때 삼중수소의 최대에너지는 0.018MeV이며, 신장의 조직가중치는 0.05)

[eqn: H` _{0} = dot{D} ` TIMES W _{ T}]

[eqn: H _{0} = {{0.018MeV/particle} over {3} TIMES 740 TIMES 10 ^{6} particle/s TIMES 1.6 TIMES 10 ^{-13} J/MeV} over {1kg} ` TIMES `0.05=3.55 TIMES 10 ^{-8} Sv/s]

예탁등가선량(HT(τ)) : [eqn: H _{0} = int _{0} ^{50} {e ^{- {ln2} over {T _{eff}}}} `dt] 이므로

HT(τ)

[eqn: H _{0} = int _{0} ^{50} {e ^{- {ln2} over {T _{eff}}}} `dt`=`3.55 TIMES 10 ^{-8} Sv/s` TIMES {86400s} over {1d} TIMES {13.4d} over {ln2} TIMES (1-e ^{- {ln2} over {13.4d TIMES {1y} over {365d}} TIMES 50y} )# # =`59.29mSv]

2005 - (원자력 관계법령)

1. 과학기술부장관은 허가사용자가 다음의 1에 해당할 때에는 그 허가의 취소 또는 1년 이내의 기간을 정하여 그 업무를 정지를 명할 수 있다. 아닌 것은?

1) 사위 기타 부정한 방법으로 허가를 받을 때

2) 정당한 사유없이 그 허가받은 사용 또는 사업을 계속하여 1년 이상 휴지한 때

3) 경미한 사항 변경신고를 하지 아니하고 허가받은 사항을 변경한 때

4) 안전관리규정을 준수하지 아니한 때

2. 다음의 각 1에 해당하는 경우에는 시설검사가 면제된다. 틀린 것은?

1) 밀봉되지 아니한 방사성동위원소의 저장시설을 변경하는 경우

2) 방사성폐기물(폐기선원을 제외한다)의 저장시설을 변경하는 경우

3) 방사선발생장치의 보관시설을 설치하거나 변경하는 경우

4) 제작검사에 합격한 방사선기기를 설치하는 경우

-->제작검사에 합격한 방사선기기를 기존시설의 변경없이 설치하는 경우

3. 다음은 방사성물질이 포장된 운반물의 최대 방사선량률에 대한 기준이다. 전용운반이 아닌 경우로서 올바른 것은?

1) 외부표면에서 2mSv/h, 외부표면으로부터 1m 떨어진 지점에서 0.1mSv/h

2) 외부표면에서 2mSv/h, 외부표면으로부터 2m 떨어진 지점에서 0.1mSv/h

3) 외부표면에서 10mSv/h, 외부표면으로부터 1m 떨어진 지점에서 1mSv/h

4) 외부표면에서 10mSv/h, 외부표면으로부터 2m 떨어진 지점에서 1mSv/h

4. 다음에서 방사선장해의 우려가 있는 장소에 대한 방사선량을 측정하는 장소가 아닌 곳은?

1) 사용시설

2) 방사선관리구역

3) 사업소의 경계

4) 비정상적으로 방사성물질이 누출된 장소

5. 다음중 방사성동위원소등을 이동하여 사용하는 경우에 준수해야 할 취급기준이 아닌 것은?

1) 작업장에는 방사선관리구역을 설정하여 방사선장해방지에 필요한 주의사항을 게시하고 사람의 출입을 제한하여야 한다.

2) 작업을 종료한 후에는 작업에 사용되었던 방사선조사장치 및 기타 장구류에 대한 안전상태를 확인하여야 한다.

3) 방사선작업은 각 개인에 대한 직무를 분담하여야 하며 감마선조사장치를 사용하는 경우 콜리메타를 장착하고 작업하여야 한다.

4) 작업대기 및 휴식 또는 식사중에는 방사선조사장치의 도난·분실을 예방하기 위하여 방사선조사장치를 차량의 적재함에 넣어 두어야 한다.

-->항상 감시인을 배치하여 감시할 것

6. 원자력법령에서 규정하고 있는 용어이다. 다음 용어의 정의를 기술하시오.

가. 방사성물질 => 법 제2조 제5호

나. 표면방사선량률 => 시행규칙 제2조 제1호

7. 허가 사용자 중에서 자체점검보고서를 제출하여 과학기술부장관의 서면검사를 받은 경우에는 당해 자체 점검보고서의 제출로 정기검사에 갈음할 수 있는 허가 사용자를 2개 이상 기술하시오.

=> 시행령 제199조, 시행규칙 제73조

8. 원자력 관계 사업자가 방사선 장해를 받은 방사선작업종사자에 대하여 취하여야 할 조치사상을 기술하시오.

=> 시행령 제300조

9. 방사성동위원소등을 사용하는 사용시설 등에서 방사선작업종사자의 피폭방사선량이 선량한도를 초과하지 않도록 취해야 하는 조치사항을 기술하시오.

=> 법 제97조 제1항 제3호 및 동조 제2항, 시행령 제299조의2, 시행규칙 제116조

10. 방사성동위원소등을 사용하는 방사선작업장에서 방사선안전관리를 위하여 사람의 출입을 관리하고 출입자에 대하여 방사선의 장해를 방지하기 위해 조치가 필요한 방사선관리구역의 설정기준 및 조치사항을 기술하시오.

=> 방사선기술기준 제3조

2004년도 감독면허

2004 - (원자력 이론)

(객관식)

1. β붕괴와 관련한 다음 설명 중 옳지 않는 것은?

A) [eqn: `_{37 }^{88 } {Y }]는 β˖ 붕괴를 하여 [eqn: `_{38 }^{88 } {Sr }]가 된다.

B) [eqn: `_{ 6}^{11 } {C }]는 β˖ 붕괴를 하여 [eqn: `_{ 5}^{11 } {B }]가 된다.

C) [eqn: `_{ 28}^{63 } {N i }] 는 β-붕괴를 하여 [eqn: `_{ 29}^{63 } {Cu }]가 된다.

D) [eqn: `_{ 40}^{88 } {Zr }]는 β˖ 붕괴를 하여 [eqn: `_{ 39}^{88 } {Y }]가 된다.

sol) β˖ : (Z-1), β- : (Z+1) α : (A-4, Z-2)

2. 물질 1g을 완전히 에너지로 변환했을 때 값으로 틀린 것은? (음속은 3*[eqn: { 10}^{10 }]cm/s)

A) 5.6*[eqn: { 10}^{32 }] eV    B) 3*[eqn: { 10}^{13 }] cal    C) 9.0*[eqn: 10 ^{3}] J    D)9.0*[eqn: { 10}^{20 }] erg

sol)

[eqn: E`=`mc ^{2} `=`0.001kg` TIMES (3 TIMES 10 ^{8} m/s) ^{2} =9.0 TIMES 10 ^{13} J] ,

[eqn: 1J`=`10 ^{7} erg], 1cal=4.2J, [eqn: 1eV`=`1.6 TIMES 10 ^{-19} `J]

3. 방사성동위원소 A1 (T1, λ1) A2(T2, λ2) 영구 평형조건은?

A) T1 >  T2   λ1 >  λ2        B) T1 >  T2   λ1 <   λ2

C) T1 >> T2   λ1 << λ2        D) T1 >> T2   λ1 >>  λ2

4. 방사선 전신조사시 반치사선량이 10Gy인 동물이 있다. 이 동물에 방사성 물질 A를 체중 1kg 당 10mg의 농도로 주입했을 때 선량감소인자는 1.53으로 나타났다. 이 경우 동물의 반치사선량은?

5. 인체 내 조혈기관인 골수의 장해로 인하여 혈구 수 감소, 빈혈, 출혈 등의 증상과 함께 사망에 이르게 되는데 이러한 조혈증후군을 유발하는 선량은?

A) 5Gy       B) 7.5Gy      C) 100Gy      D) 1,000Gy

sol) 100Gy:중추신경장해, 1000Gy:분자사

(주관식)

6. 반감기가 17.53h인 [eqn: `_{ }^{55 } {Co }] 1g 의 방사능은 몇 Bq인가?

A = λN =

=

= 1.2×1017 Bq

7. Auger 전자의 방출원리와 생물학적 영향에 대해 설명하시오.

전자포획, 내부전환, 광전효과에 의해 주로 K각으로 전자가 이탈하게 되고 vacnacy가 생성 되게 된다. 이 vacnacy는 L각등의 전자에 의해서 채워지게 되며 k각과 L각의 궤도 에너지 차 만큼이 일반적으로 특성X선으로 방출된다. 특성X선이 방출되는 대신 이 에너지가 궤도전자에 전달되어 원자밖으로 방출되는 전자를 Auger 전자라 한다.

DNA의 원자핵으로부터 Auger 전자가 방출될 경우 비정이 짧아서 많은 양의 에너지를 아주 짧은 거리에 전달하게 되고 이를 통해 DNA strand break, chromatid aberrations, mutation, cell killing 등 많은 생물학적 손상을 일으키게 된다.

8. 다음 아래 각 쌍들의 핵종들의 관계를 적고 설명하시오.

가)[eqn: `_{ }^{99m } {Tc }] -[eqn: `_{ }^{99 } {Tc }] , 나)[eqn: `_{ }^{ 3} { H}] -[eqn: `_{ }^{3 } {He }], 다)[eqn: `_{ }^{3 } {H }] -[eqn: `_{ }^{4 } {He }], 라)[eqn: `_{ }^{85 } {Sr }] -[eqn: `_{ }^{ 95} {Sr }]

-[eqn: `_{ }^{99m } {Tc }] -[eqn: `_{ }^{99 } {Tc }] : 핵이성체, 양성자와 중성자수가 같으나 에너지 준위가 다름    -[eqn: `_{ }^{ 3} { H}] -[eqn: `_{ }^{3 } {He }] : 동중체, 질량수가 같고 양성자수가 다름

-[eqn: `_{ }^{3 } {H }] -[eqn: `_{ }^{4 } {He }] : 동중성자체, 중성자수가 같고 양성자수가 다름

-[eqn: `_{ }^{85 } {Sr }] -[eqn: `_{ }^{ 95} {Sr }] : 동위체, 양성자수가 같고 질량수가 다름

9. 10,000Bq의 [eqn: `_{ }^{90 } { Sr }](반감기 29.1년)에서 딸핵종 [eqn: `_{ }^{90 } { Y}](반감기 64시간)을 완전히 분리한 다음 24시간 경과 후 [eqn: `_{ }^{ 90} {Sr }]과 공존하는 [eqn: `_{ }^{90 } {Y }]의 방사능은 얼마인가?

, 90Sr의 반감기가 경과시간(24h)에 비해 대단히 길므로 을 10,000 Bq로 두고 풀어도 무방하다.

= 2,288 Bq

10. 생물학적효과비(RBE)에 대해 설명하시오.

- 방사선의 종류가 다르면 물리학적으로는 같은 에너지량이라 해도 그 생물학적효과는 다르다는 개념에서 일정량의 [eqn: gamma]선을 기준으로 해서 각 방사선에 의하여 생물학적효과를 비교한 것이다.

- 기준방사선 : X선 및 [eqn: gamma]선((물 속에서의 [eqn: LET~:~3keV/mum], 선량률 : [eqn: 10rad/mi n])

- [eqn: RBE]는 [eqn: LET]와 함께 증가하며 [eqn: LET=100keV/mum] 정도에서 최대에 달한 후 감소한다.

[eqn: RBE={{일정한~생물학적효과를~나타내는데~필요한~기준방사선의~흡수선량} over{같은~생물학적효과를~나타내는데~필요한~대상방사선의~흡수선량}}]

2004 - (방사선 취급기술)

(객관식)

1. 설명 중 틀린 것은?

A) 표면장벽형 검출기는 n형 반도체 산화제작, α검출

B) FWHM은 에너지가 큰 방사선 핵종이다.

C) CdTe반도체 검출기는 상온에서 냉각하지 않고 사용하고 고에너지 측정한다.

D) Peak to compton radio 가 클수록 에너지 분해능이 좋다.

2. 설명 중 틀린 것은?

A) 고에너지 광자선원에 대한 감마스펙트로메트리에서 검출기 크기가 작은 경우 double escape peak에 비해 single escape peak가 뚜렷하게 나타난다.

B) 소멸 광자 피크는 차폐물에서 기인하는 피크이다.

C) 방사선발생장치로부터 발생된 x-선스펙트럼에서 관전류는 방출량에, 관전압은 최대에너지에 영향을 미친다.

D) 계측시간은 늘리면 검출하한값(MDA)을 낮출 수 있다.

3. Fano Factor 설명 중 틀린 것은?

=> Fano Factor

- [eqn: F == {실제`관찰되는`정보전달자의`분산} over {포아손`분포로`예상되는`정보전달자의`분산}]

- 실제 측정에서 방사선이 검출기에 입사하여 정보전달자를 생성하는 사건이 서로 독립적이지 않음(포아손 분포 위배)을 고혀하는 인자

- 실험적으로 결정

- F < 1, 반도체 검출기의 경우 : F [eqn: APPROX] 0.06

- [eqn: R == {FWHM} over {E _{0}} = {2.35 sqrt {E _{0} WF}} over {E _{0}} =2.35 sqrt {{WF} over {E _{0}}} =2.35 sqrt {{F} over {N}}]

4. 밀봉선원에 대해 기술했다. 틀린 것은?

5. 유효공기체적 200cm³인 전리함을 1R/h 방사선장에 노출할 때 양극에 수집되는 전류는 몇 pA인가?

1 R = 1 esu/Cm3

(주관식)

6. 주어진 방사선 시료를 10분 동안 계측하여 1,000 counts 계수를 기록하였다. 60분간 백그라운 계수는 1,200 counts를 기록했다. 95%신뢰도 수준에서 시료의 순계수율의 범위를 구하시오. (단 95% 신뢰도 1.96δ이다.)

-시료 계수 : 1,000 counts/10 min = 100 cpm

-백그라운드 계수 : 1,200 counts/ 60 min = 20 cpm

∴ 95%신뢰도수준(1.96σ)의 순계수율 범위는 : 80±6.29 cpm

7. NaI(Tl)섬광계수기로 24Na선원을 계측한 결과이다.

가) 스펙트럼상의 1-6을 설명하시오.

24Na는 1.36(100%)과 2.75Mev(100%) 두 개의 감마선을 방출한다.

그림의 앞에서부터 차례로 나열하면

① 제동복사에 의한 연속스펙트럼 혹은 후방산란피크

② 관전피크와의 차이가 1.02Mev이면 이중이탈피크, 0.51Mev이면 단일이탈피크

③ 컴프턴단애

④ 광전피크(1.36Mev)

⑤ ⑥번 광전피크와의 차이가 0.51Mev이면 단일이탈피크 혹은 피크의 위치가 2.46Mev이면 컴프턴단애(광전피크와의 차이가 0.23Mev)

⑥ 광전피크(2.75Mev)

나) 검출기를 크게 했을 때 (3), (4)변화와 그 이유는?

Peak to Compton Ratio(PCR)

= 전흡수 피크의 높이(A)/compton 플래토우의 평균 높이(B)

- small detector effciency 10% = 40/1

- large detector effciency 10%이상 = 90/1

결국 peak to Compton ratio가 클수록 에너지 분해능과 검출효율은 좋다.

다) 효율 및 분해능 측면에서 반도체 검출기와 NaI(Tl)검출기를 비교하고 그 이유를 설명하시오.

① 효율=검출효율은 입자의 종류와 에너지 및 검출기의 재질과 크기에 따라 달라지며 검출기의 원자번호에 비례한다.(I=53, Si=32,14)

따라서, 동일한 크기의 검출기, 동일한 방사선의 종류 및 에너지가 입사된다면, 반도체 검출기보다 NaI(Tl)검출기가 더 높은 효율을 가지고 있다.

② 분해능=검출기의 에너지분해능은 단위에너지당 생성되는 전자수에 비례한다.

하나의 전자여기에 필요한 에너지 =NaI(약 20ev), HPGe(약 3ev)

따라서, 3*3inch의 동일한 크기의 검출기일 경우 반도체 검출기는 0.2%이고 NaI는 7.5~8.5%정도로 반도체 검출기의 분해능이 더 월등하다.

8. 계산 또는 설명

가) 25° 750mmHg일 때 100cc 크기 전리함에서 10PA 전류 측정 시 노출 방사선장의 강도(R/h)는?

나) 시료계수율이 10,000cpm인 경우 표준편차가 계수율의 1%되기 위해서는 얼마나 오래 계측해야 하나?

표준편차/계수율*1 = 1

따라서 표준편차는 = 100cpm이 되어야 한다.

다) [eqn: `_{ }^{137 } {Cs }] 핵종의 감마선 스펙트로메트리에서 나타나는 컴프턴 edge 에너지는?

9. 방사능이 비슷한 두 개의 선원 1, 2를 이용하여 계수기 분해시간을 구하려한다.

m1=5,100cpm, m2=5,150cpm, mb=30cpm, m1τ<<1이다.

가) τ구하는 식을 유도하시오.

[eqn: {m} over {n} =1-m tau ,```]

[eqn: n= {m} over {(1-m tau )} =m(1+m tau +(m tau ) ^{2} +(m tau ) ^{2} +(m tau ) ^{2} +...)]

n=참계수, m=실측계수, n-m=계수손실

n1=m1(1+m1τ), n2=m2(1+m2τ), n12=m12(1+m12τ)   ----  식(1)

∴ n1 - nb + n2 - nb = n12 - nb   -----  식(2)

n1 + n2 = n12 + nb

식(1)를 식(2)에 대입하여 전개하면

[eqn: tau = {m _{1} +m _{2} -m _{12} -m _{b}} over {m ^{2} _{12} +m ^{2} _{1} -m ^{2} _{2}}]

나) 분해시간 (μs)구하시오.

m1=5,100cpm,  m2=5,150cpm,  m12=10,100,  mb=30

[eqn: tau = {m _{1} +m _{2} -m _{12} -m _{b}} over {m ^{2} _{12} +m ^{2} _{1} -m ^{2} _{2}}]에 각각 대입하여 계산하면

τ=2.42µmin = 145.2µsec

다) 선원의 계수손실을 몇 cpm인가?

n1=m1(1+m1τ)

= 5100cpm(1+5100cpm*2.42*10-6min)

= 5163cpm

계수손실율=n-m=5163-5100=63cpm

라) 분해시간을 구하는 다른 방법은?

① 붕괴선원법(decaying source method) : 반감기가 짧은 방사성 동위원소를 이용하여 선원에 의한 계수율의 지수감쇠로부터 불감시간을 계산한다.

참계수율의 변화는 다음과 같다.

n=n0e-λt+nb

여기서 n0는 측정을 개시할때의 참계수율이고, λ는 측정에 이용되는 선원의 붕괴상수

② 직접측정법(오실로스코프 등)

10. 가) 기체충전형G/M검출기에서 Quenching gas 역할과 액체섬광검출기에서 Quenching현상을 설명하시오.

GM검출기 : 양이온이 음극과 충돌하여 2차전자를 생성하는 것을 방지(He, Ar)

액체섬광 검출기의 Quenching현상 : 발생된 빛의 광도와 세기가 약해지는 현상

① 색소광현상(Colour Quenching) : 시료에 의한 섬광체용액(Scintillator Solution)의 혼탁함에 의해 섬광체의 발광스펙트럼 일부분을 흡수할 수 있는 물질이 섬광체내에 존재할 경우, 섬광체의 흡수가 생겨 섬광체에서 방출된 광이 광전자증배관에 도달되는 양을 줄이는 소광현상을 말한다.

② 화학소광현상(Chemical Quenching) : 시료와 섬광체 용액간의 화학반응에 의해 발생되는 소광현상으로 이때 β에너지의 상당량을 방해물질이 흡수하여 열로서 방출한다.

③ 희석소광(Dilution Quenching) : 시료내의 어떤 물질이 존재함으로써 희석효과에 의하여 β입자가 방출한 에너지의 상당량이 섬광체 분자에 도달됨을 방해한다. 특히, 섬광체중의 용존산소로 인한 소광을 산소소광(Oxygen Quenching)이라 하며, 대기압하에서는 섬광체 용액중에는 공기중의 산소가 녹아 있어서 조재시료는 보통 산소에 의한 소광을 받게 된다.

④ 흡수소광(Absorption Quenching) : 흡수소광은 시료내의 방사성물질이 소광체의 특성을 가지고 있을 때 그 자신에 의한 소광현상을 말한다.

나) 가스유입형 비례계수관에서 α선과 β선 신호가 선별될 수 있는 이유는?

기체를 전리하여 생성된 초기 전자는 양극으로 포집되는 과정에서 가속되어 2차 전리를 일을 킬 수 있는 충분한 에너지를 얻게 되고, 다시 2차 전자는 또 다른 전리를 야기시키는데 이 현상을 전자사태라고 부른다. 즉, 비례계수관의 출력은 검출기에 생성된 총 이온쌍의 수에 비례하는 출력(펄스)가 생성된다. 이러한 출력펄스는 입사방사선의 에너지에 비례하므로 방사선의 에너지 측정이 가능하며 방사선의 종류에 따른 전리밀도의 차를 이용하여 알파선과 베타선을 동시에 측정할 수 있다.

다) 보상형 G/M계수관에 대해 설명하시오.

GM관은 관내의 모든 영역에서의 전자사태에 해당하는 크기의 출력펄스가 생성되므로 입사방사선의 종류와 에너지를 구분할 수 없고 단지 계수되는 방사선의 계수, 즉 방사능측정만 가능하다. 따라서 이러한 약적음 보완하기 위해 검출기의 외벽을 Cu, Pb, Sn 등으로 적절히 차폐하여 100kev에서 수 Mev까지의 영역에서 감응도를 일정하게 하여 에너지에 관계없이 입사방사선의 수만을 계수하여 선량값을 근사적으로 얻을수 있는 GM이다.

2004 - (방사선 장해방어)

(객관식)

1. 60Co에 의하여 피부가 급성 피폭되었을 때 나타날 수 있는 것들을 전부 열거하시오.

A) 탈모        B) 색소 침착     C) 수포현상       D) 궤양

2. 내부피폭 영향을 결정하는 요인으로 짝 지워진 것은?

A) 핵종     B) 화학형    C) 체내로부터 배설비율    D) 섭취 경로

3. 설명이 틀린 것?

A) 폐암 발생의 주요 원인중의 하나인 공기 중에 라돈에 의한 피폭을 죽이기 위한 효과적인 방법은 공기의 잦은 환기와 공기 필터설치이다.

B) 214B, 214Pb, 218P 및 214Po는 모두 라돈 222Rn의 자핵종이다.

C) 공기 중 라돈은 측정하기 위한 효율적인 방법으로 알파체적검출기와 charcoal conistor 등이 있다.

D) 라돈에서 방출기는 5.5MeV 알파선은 그 에너지가 낮아 피부 각질층을 투과할 수 없다.

4. 설명 중 틀린 것은?

A) 환경 중 137Cs, 131I, 90Sr 등 핵종에 의한 인체의 주요피폭 경로는 우유이다.

B) 반감기가 72시간인 방사성 동위원소를 사용 후 소각, 폐기하였다.

C) hot particle 피폭은 주로 베타선이다.

D) 전체적인 피폭보다 국부적인 피폭이 남발성이 높다.

5. ICRP-26 선질계수에 해당되는 ICRP-60의 용어는?

=> 방사선가중치(RBE고려)

(주관식)

6. 192Ir의 감마상수를 계산하시오. (단, 192Ir는 평균 0.4MeV감마선을 200%방출하고 이 에너지에 대한 공기의 질량에너지 흡수계수는 3*10-3m²/kg이다. 감마상수 단위는 mGym²/MBq·h이다.)

sol) 1MBq의 192Ir 점선원으로부터 1m 거리에서의 흡수선량율을 계산하면

[eqn: D=E TIMES y TIMES PHI TIMES {µ} over {rho } =E TIMES y TIMES {S} over {4 PI r ^{2}} TIMES {µ} over {rho }]

[eqn: =0.4Mev TIMES2 TIMES{1MBq}over{4 PI(1m) ^{ 2} } TIMES(3 TIMES10 ^{ -3}m ^{ 2}/kg )]

[eqn: =0.4Mev TIMES 1.6 TIMES 10 ^{-13} J/Mev TIMES 2 TIMES {1MBq TIMES 10 ^{6} dps/MBq} over {4 PI (1m) ^{2}} TIMES (3 TIMES 10 ^{-3} m ^{2} /kg)]

[eqn: =3.056 TIMES 10 ^{-11} Gy/sec]

[eqn: =3.056 TIMES10 ^{ -11}Gy/sec TIMES3600sec/h TIMES1000mGy/Gy]

[eqn: =1.10 TIMES 10 ^{-4}mGy/h]

따라서 감마상수는 1.10*10-4mGym2/MBqh

7. 환경방사선 감시목적과 개인 방사선 감시목적의 선량당량을 2개씩 열거하고 그 내용을 간략히 설명하시오.

환경방사선 감시목적을 위한 선량당량으로 주위선량당량(ambient dose equivalent) H*(d)과 방향성선량당량(directional dose equivalent) H`(d,α)이 사용된다. 주위선량당량이란 어떤 장소에서 선량을 계측하고자 하는 관심 있는 점에서의 방사선장을 정렬 확장 시킨 방사선장에 직경 30cm의 ICRU 표준 조직구성을 가진 구형모의피폭체를 두었을 때 그 주축상의 표면으로부터 지정딘 깊이 d에서의 선량당량이다. 방향성선량당량은 확장된 방사선장에 ICRU 표준 구형모의피폭체를 두었을때 그 주축과의 각도 α인 축상의 표면으로부터 지정된 깊이 d에서의 선량당량이다.

개인방사선 감시목적을 위한 선량당량으로 개인선량당량(personal dose equivalent) Hp(d)이 사용된다. 개인선량당량은 방사선장에 노출된 사람의 신체 표면에서 지정된 깊이 d에서의 연조직의 등가선량이다.

<그림. 주의선량당량(a)과 방향성선량당량(b) 측정의 개념도. 주위선량당량은 정렬 확장된 방사선장에서, 방향성선량당량은 확장된 방사선장에서 측정됨에 유의할 필요가 있다.>

8. 원자력 발전소에서 사고로 인하여 주변주민 10000명이 10mSv피폭한 것으로 밝혀졌다.

가) 위험도 예측 모델에 대해 설명하시오.

위험을 투사하는 모델은 기본적으로 절대위험 모델(absolute model)과 상대위험 모델(relative risk model)의 둘로 나뉜다. 절대위험 모델이란 방사선 피폭으로 인한 암 위험이 선량 크기에 따라 일정량이 되고 이것이 자연 암 위험에 더해진다고 간주하는 것으로서 더하기 모델(additive model)이라고도 부른다. 반대로 상대위험 모델은 방사선으로 인한 암 위험이 지연 암 위험에 비례할 것으로 보는 것으로 곱하기 모델(multiplicative model)로도 부른다.

<그림. 위험 투사모델의 비교. (a) 절대위험모델 : 초과위험 ΔR이 선량에 따라 일정하다. (b) 상대위험모델 : 초과위험이 기저위험 Ro에 비례한다.>

나) 상기 인구 집단의 경우에 예측되는 암 사망자 수를 평가하고 그 계산 결과의 의미를 간략 히 설명하시오.

일반인에 대한 명목적 암위험치는 5*10-2/Sv이고 10mSv를 피폭한 주민은 104명 있다면 총선량은 100man-Sv가 되어 5명 내외가 암으로 사망할 수 있다고 평가할 수 있다. 이 수치는 현재 자연발암위험이 20% 이상임을 고려할 때 구별되기 힘들다. 하지만 그렇다고 해서 안전하다고 말하는 것 또한 적절치 않다.

9. 방사선이 인체를 피폭할 때 나타나는 영향을 크게 결정적 영향과 확률적 영향으로 나눌 수 있다. 두 가지 특성을 비교하시오.

<그림. 결정적 영향과 확률적 영향의 개념 비교.>

표. 결정적 영향과 확률적 영향의 특성비교

영향	결정적 영항 (Deterministic effect)	확률적 영향 (Stochastic effect)
발생기전	급성 고선량 피폭으로 인한 세포가 또는 급성반응에서 기인하는 영향	세포의 돌연변이와 세포유전의 결과로 발생가능한 영향
인과관계	피폭과 영향 발현의 인과관계가 필연적임	영향의 발현을 우연성이 지배함
선량효과	증상의 심각도가 선량에 비례	영향의 발생확률이 선량에 비례
문턱선량존재	영향의 정도가 임상학적으로 중요하지 않은 문턱선량 존재	문턱선량이 없이 선량에 비례하는 위험이 있는 것으로 가정
발현시기	대체로 급성	지발성
임상적 특성	증상의 특이성 있음	타원인 영향과 구분 불가
방호개념	선량을 문턱치 이하로 유지하면 방지 가능	위험을 합리적 범위에서 최소화
관심영역	사고 피폭이나 치료 방사선 분야에서 관심영향	일상 저선량 피폭에서 관심 영향
영향의 예	홍반, 백내장, 혈액상 변화, 치사, 불임	암, 백혈병, 유전결함

10. 한번 붕괴시마다 5Mev 알파입자 한 개씩을 방출하는 어떤 핵종에 의하여 방사선작업종사자의 신장이 오염되었다. 신장의 오염이 균일하게 발생하였으며 신장 내 오염농도는 107Bg/kg이고 이 핵종의 물리적 반감기 Tp는 2시간이다. 신장에서 배설되는 제거율(λB)이 0.2hr-1이라 가정할 때 이 오염으로 인한 신장의 예탁등가선량은?

sol) [eqn: lambda _{eff} = lambda _{p} + lambda _{b} = {I n 2} over {T _{p}} + lambda _{b} = {I n 2} over {2} +0.2=0.55h ^{-1}]

[eqn: dot { D _{ 0} }=5Mev/decay TIMES10 ^{ 7}Bq/kg]

[eqn: =5 TIMES 10 ^{7} {Mev·Bq} over {decay·kg} · {1.602 TIMES 10 ^{-13}J} over {1Mev}]

[eqn: =8.01 TIMES10 ^{ -6}Gy/sec]

[eqn: dot{H _{0}} =W TIMES dot{D _{0}} =20 TIMES 8.01 TIMES 10 ^{-6} Gy/sec=1.602 TIMES 10 ^{-4} Sv/sec]

[eqn: dot{H} (t)= dot{H _{0}} e ^{- lambda _{eff} t} =(1.602 TIMES 10 ^{-4} )e ^{ -0.55t}Sv/sec]

[eqn: H````= int _{t _{0}} ^{t _{0} + tau } {dot{H} (t)dt`} `= dot{``H _{0}} int _{t _{0}} ^{t _{0} + tau } {e ^{- lambda _{eff} t}} dt]

[eqn: = {dot{H _{0}}} over {lambda _{eff}} [e ^{- lambda _{eff} t _{0}} -e ^{- lambda _{eff} (t _{0} + tau )} ]]

[eqn: t _{0} =0,```````` tau =50y]이라고 하면

[eqn: H= {dot{H _{0}}} over {lambda _{eff}} [1-e ^{- lambda _{eff} tau}]]

[eqn: = {1.602 TIMES 10 ^{-4}Sv/sec} over {0.55/3600} [1-e ^{-0.55 TIMES (50 TIMES 365 TIMES 24 TIMES 3600)} ]=1.05Sv]

2004 - (원자력 관계법령)

1. 긴급작업 시 유효선량, 등가선량은?

=> 고시2002-23호 제 14조

2. 방사선 방호 기준 -연간섭취량, 유도 공기 중 농도, 배출 관리기준

=>고시 2002-23호

3. 업무상 피해보상

=> 시행령334조

4. 동위원소를 소지할 수 있는 경우

5. 시설 검사가 면제되는 경우-발생장치. 폐기물, 일시적 사용, 밀봉방사성 동위원소 저장시설 변경

=> 시행령197조의2

6. 방사성 물질(법제2조 5호)과 운반지수(방사선기술기준제2조 제7호)란?

7. 111TBq 밀봉선원 사용 시 갖춰야 할 시설 3가지는?

=> 방사선기술기준 제25조 제1항 제3호

8. 밀봉선원 사용 시 작업 종사자가 선량한도를 초과하지 않도록 조치사항은 무엇인가?

=> 법 제97조 제1항 제3호 및 동조 제2항, 시행령 제299조의2, 시행규칙 제116조

9. L형 운반물의 방사능 제한값 1/10초과하지 않도록 하기위한 국제 운송기준을 적으시오.

10. 비파괴 검사 목적이 아닌 이동 사용자가 자체 점검 보고서로 대체 시 10가지 중 6가지를 적으시오.

=>

2003년도 감독면허

2003 - (원자력 이론)

(객관식)

1. 원자핵은 으로 표현한다. 다음 설명 중 틀린 것은?

A) A가 같고 Z가 다른 핵종을 동중핵(isobar)이라 한다.

B) Z가 같고 A가 다른 핵종을 동위원소(isotope)라 한다.

C) Z가 같은 모든 핵종을 방사성동위원소(radioisotope)라 한다.

D) N이 같고 Z가 다른 핵종을 동중성자핵(isotone)이라 한다.

sol) 핵이성체도 Z가 같음.

2. 핵력의 특징으로 틀린 것은?

A) 원거리력이다.	B) 하전 독립성이다.

C) 포화성을 가진다.	D) 교환력을 가진다.

sol) 단거리력. 강력 인력, 전하 독립적, 포화력, 교환력

3. 다음 중 오제(Auger)효과 현상과 관계있는 것은?

A) 특성 X선	B) 제동복사     C) 관전효과     D) 연속 X선

4. 2.83X1010 Bq인 60Co선원을 구입한 후 7.8년이 지났을 때 60Co선원의 방사능을 구  하시오. (단 60Co의 반감기는 5.2년이다.)

A) 1.0×1010 Bq   B) 1.0×1010 Ci   C) 5.0×1010 Bq   D) 5.0×1010 Ci

5. 1.0g의 235U이 전부 핵분열할 때 발생하는 열에너지를 MWD단위로 구하시오. (단, 핵분열에너지 200MeV중 중성미자를 제외한 190Mev만이 열에너지로 환산된다고 가정하시오)

A) 0.9 MWD	B) 9 MWD	C) 10 MWD	D) 190 MWD

235U 1.0g속에는 개의 원자가 들어 있다. 따라서

(주관식)

6. 감마선과 물질의 상호작용으로 발생하는 광전효과, 콤프턴효과, 전자쌍생성효과의 정의를 에너지변환의 관점에서 설명하시오.

A. 광전효과(Photoelectric Effect)

전자기 방사선(hν)이 전 에너지를 원자의 궤도전자에 주어 궤도전자를 원자로부터 튀어나오게 하고, 광자자신은 소멸되는 현상을 광전효과라 한다. 광전효과는 일종의 이온화현상으로 광전효과가 일어나면 전자궤도에 공석이 생기므로 특성 X선(Auger전자)이 발생한다.

B. 콤프턴효과(Compton Effect)

광자가 원자의 궤도전자와 충돌하여 전자에 에너지의 일부를 주어 전자를 궤도 밖으로 튀어나오게 하고, 동시에 광자자신은 나머지 에너지를 가지고 다른 방향으로 산란되는 현상을 콤프턴(Compton)효과라 한다.

C. 전자쌍생성(Pair Production)

전자기방사선이 원자핵의 주위에서 소멸하고 한 쌍의 음전자와 양전자가 생성되는 현상으로 입사광자의 에너지가 1.02 MeV이상이어야 전자쌍생성이 일어난다.

hν≥Ee+ + Ee- = 0.51MeV + 0.51MeV = 1.02 MeV

7. 1.5MeV의 에너지에서 105γ/cm2s의 광자가 2.0cm두께의 납 차폐를 투과한 후의 누적선속(Buildup Flux)을 아래 표를 이용하여 구하시오. (단, 1.5MeV에서의 납의 감쇠계수는 0.0522cm2/g이고 납의 밀도는 11.35g/cm3로 가정하시오)

Buildup Factor
μX	E(MeV)
	0.5	1.0	2.0	3.0
0.5 1.0 2.0 3.0	1.14 1.24 1.39 1.52	1.20 1.38 1.68 1.95	1.21 1.40 1.76 2.14	1.23 1.40 1.73 2.10

μPb  = 0.59247 cm-1 at 1.5 MeV

μPbχ= 0.59247 cm-1×2 cm = 1.18494

B = 1.45 at 1.5 MeV, μPbχ = 1.18494

선속(Buildup Flux)은

= 1.45×(105γ/cm2s)×e-1.18494 = 4.43×104 [γ/cm2s]

=> 내삽법 이용

8. 14N(α,P)17O 반응의 Q값을 계산하고 흡열반응인지 발열반응인지 밝히시오. (단, 14N,α,P,17O의 원자질량은 각각 14.00755u, 4.00388u, 1.00815u 및 17.00453u)

Q = {(Mx+Ma)-(My+Mb)}C2

= [{M(14N)+M(4He)}-{M(17O)+M(1H)}]C2

= (14.00755u+4.00366u)-(17.00453u+1.00815u)

= -0.00125u (1u=931.5MeV)

= -0.00125×931.5MeV = -1.16MeV (흡열반응)

9. 1MeV의 r선을 콘크리트로 차폐하여 1/100로 줄이려고 한다. 콘크리트 두께는 얼마로 하면 되나? (단, 1MeV r선에 대한 콘크리트의 질량흡수계수 및 밀도는 0.0635 cm2/g과 2.4 g/cm2이다.

I = I0 e-μx

I/I0 = e-μx = 1/100

μ1 = μmρ = 0.0635×2.4 = 0.1524

ln(e-μx) = ln(1/100) = ln(100-1)

μx = 4.605

x = 4.604/μ = 4.605/0.1524 = 30.21 [cm]

10. β선과 전자선의 공통점과 차이점에 대하여 간략히 설명하시오.

β선과 전자선은 모두 고속전자의 흐름이다. 그러나 β선은 방사성핵종에서 방출되는 전자이며 연속스펙트럼이지만 전자선은 가속전압이 일정한 전자가속기로 발생하는 균일에너지의 전자(인공방사선)이기 때문에 선스펙트럼을 갖는다.

2003 - (방사선 취급기술)

(객관식)

1. 에너지 분해능이 좋은 것이 검출효율도 좋다. - 틀렸음

2. Li6(n,r)Li7 - 틀렸음

3. 28ev 반도체검출기 - 틀렸음

4. 0.5m/sec 이상 그리고 분말형태 글로브박스, 독성이 강한 밀봉선원은 두껍고 강하게 차폐 - 옳은 것 (2개) 구하는 문제

5. β-선핵종 주고 스메어했을 때 GM계수기로 측정, γ선핵종 주고 NaI(Tl)로 측정

β-선 핵종 주고 전리함으로 측정... (이 문제는 취급인지 장해인지 헷갈림)

(주관식)

1. C-14에 대해서 옴 주고 평균에너지 구하는 것

2. Peak주고 명칭, 콤프턴에너지가 사라진다. 반도체검출기가 분해능이 좋은 이유?

3. 자동우물섬광계수기 점검항목, 효율이 좋도록 유지하는 방법, 개조식으로 기술

4. 중성자 흡수단면적 계산 문제

5. RI 폐기물 처리방법 선정 시 화학특성을 개조식으로 서술

2003 - (방사선 장해방어)

(객관식)

1. 연간섭취한도 3600Bq 유도공기중농도(DAC) 구하는 것 - 분당 호흡률 20L/ml

2. 흡수선량, 조사선량, 등가선량, 유효선량 정의

3. 방사선피폭을 받아 죽은 세포는 발단선량이 없다. (O, X)

4. 납으로 차폐하면 안되는 것은?

Co, Tc, Eu, Cs

5. 겉보기 계수율 구하는 것

(주관식)

6. 물리적반감기 20일 생물학적 반감기 45일  30일 경과 후 체내 방사능량 10kBq예탁유효선량은?(15) (섭취선량환산계수 2×10-7 Sv/Bq)

7. 5.4X103Bq을 흡입 폐에 α입자 0.02mGy(50년 흡수선량) β입자 0.15mGy 피폭, 총유효선량은? (α, β가중치 20 및 1 폐 0.12) 이 핵종의 ALI를 계산하시오. (15)

8. 10 MeV 광자 100g의 매질을 통과 4.5 MeV 전자쌍생성 생성된 제동복사식 1.4, 1.6, 2MeV 광자를 생성 Kerma의 정의를 쓰고 계산, 흡수선량의 정의 기술 및 계산? (15)

9. 물리량, 방호량, 실용량 쓰는 것 (15)

10. RI 내부피폭에서 섭취경로 3가지 쓰고 방어방법을 쓰시오.(15)

피부, 호흡기, 입 소화기

2003 - (원자력 관계법령)

(객관식)

1. 유효선량 조직가중치 가장 높은 조직 or 장기?

(생식선, 갑상선, 골수(적색), 간)

=> 고시제2002-23호 8p

2. 진료환자의 퇴원 기준 1msv를 초과하는 ALARA

3. 전용으로 운반하지 아니하는 경우 운반물 및 덧 포장의 운반지수는?

1을 초과 하지 아니 하는 것 or 2, 5, 10

=> 방사선기술기준 제96조, 고시 제2001-23호, 고시 제2007-22호

4. 판독업무자가 측정불능 연간선량 초과자 피폭특이자 보고 시

(발생 즉시, 1주일이내, 30일 이내, 매분기경과 시)

=> 고시 제2003-06호 제6조

5. 허가 사용자에 대한 시설검사 면제 옳지 않은 것은?

A) 일시적인 사용장소에 사용시설 등을 설치

B) 밀봉 RI의 저장시설을 변경하는 경우

C) RG의 보관시설을 설치하거나 변경하는 경우

D) 제작검사에 합격한 방사선기기를 기존시설의 변경 없이 설치하는 경우(밀봉)

=> 시행령 제197조의2

(주관식)

6. 안전보고서에 기재할 사항 8가지를 기술하시오. (15)

=> 시행규칙 제57조

7. 밀봉선원의 누설점검 대상을 기술하시오. (15)

=> 방사선기술기준 제38조 제6호, 고시 제2001-20호

8. 방사선의 정의? (10)

=> 법 제2조 제7호, 시행령 제6조

9. 방사선 작업종사자 수시출입자 시설주변 주민이 받게 되는 방사선 피폭을 최소화하기위해 취해야할 사항은? (20)

=> 시행령 제299조의 3, 법제 97조 1항 4호

10. 원자력관계 사업자가 RI장해방지를 위하여 취해야할 조치사항을 기술하시오. (15)

=> 법 제97조

2002년도 감독면허

2002 - (원자력 이론)

2002 - (방사선 취급기술)

1. 비례계수관과 GM계수관을 동작원리, 개시전압, 펄스전압, 사용가스, 플래토우에 관련하여 특성을 비교 설명하시오.

- 방사선길라잡이 10-21 & 24 참조

2. 알파와 베타를 동시 방출하는 선원이 있다. 이를 비례계수관을 사용하여 알파와 베타의 방사능을 어떤 원리로 검출하는지 설명하라.

- 방사선길라잡이 10-13 & 14참조

3. 집단선량의 정의와 적용시의 문제점

- 집단선량은 주어진 하나의 행위로 관련된 모든 사람들의 선량의 총합이며 개인선량과 단위의 구분을 위해 mam-Sv 또는 person-Sv 등을 사용한다. 집단선량은 주로 정당화 또는 최적화 판단의 수단으로서 사용하며 또 시설운영성과 판단의 간단한 지표가 되기도 한다.

그러나 집단선량을 적용할 경우에는 지극히 낮은 선량을 피폭하는 대단히 많은 인구집단 또는 먼 미래의 선량에까지 적용하는 것은 적절하지 않다. 즉 자연방사선이하의 피폭선량을 가지고 일반 공중의 집단선량을 평가하는 것은 의미가 없기 때문이다.

또한 집단선량으로 안전성 여부를 판단하는 것은 집단선량의 목적에 부합되지 않는다. 이 보다는 집단선량을 구성하는 구성원 개인의 선량분포가 중요하다. 모든 종사자의 개인선량이 20mSv이하이면서 집단선량이 1mam-Sv라면 문제가 없겠지만 만약 그 구성원 개인이 선량한도(5년간 100mSv)를 초과하는 사람이 있더라도 집단선량을 만족한다면 그것을 안전하다고 판단하는 것은 잘못되었다는 것이다. 즉 집단선량은 만족하더라도 개인의 선량은 선량한도를 넘을 수도 있다는 것이다.

4. 체르노빌에서 원전사고가 발생하였다. 그후 어떤 나라에서 사고 첫해에 0.1mSv 피폭이 있었고 지금은 피폭이 없다. 인구 2억인 이 나라에서는 지난 15년간 매년 평균 0.05mSv 피폭이 있어왔고 총 집단선량이 1.5X105 mam-Sv이다. 이로부터 암사망 인원을 추정하는 식으로 다음을 사용하고 유추하였다.

1.5X105 mam-Sv×5×10-2 Sv-1 = 7.5×103 명 = 7,500 명

이 계산의 합리성에 대해 기술하라.

- 최초 1년간 0.1mSv의 피폭이 있었고 다음 해부터는 피폭선량이 점점 줄어들어 갔을 것이고 15년간의 평균이 0.05mSv이었다는 의미이다. 방사선방호를 위해서 방사선에 의한 암사망확률의 평가에서 남녀 구분없이 광범위한 연령을 포함할 수 있는 단일수치를 명목치사확률계수라 하는데 그 값은 작업자집단의 경우 8%/Sv, 일반인에 대해서는 10%/Sv를 적용한다. 여기에 DDREF의 값 2를 적용하는데 일반 공중에 대해 10%/Sv의 절반인 5%/Sv를 적용한다. 따라서 이 추정식의 계산은 맞는 것으로 판단된다.

그러나 매우 작은 개인선량과 대단히 많은 인구집단을 곱한 집단선량으로 위험도를 계산하는 것은 적절하지 않다. 계산은 맞지만 0.05mSv라는 선량자체가 평균적으로 1년에 피폭하는 자연방사선의 2%정도 되는 무의미한 것에 매우 큰 수를 곱해 위험도를 산출하는 것도 무의미하다.

5. 중성자의 처음에너지가 Li-7에 부딪히고 산란할 때 처음 에너지의 몇%로 되는가?

- 산란된 중성자가 가지는 에너지

6. 개인선량계로 측정한 값이 베타에 대해 1.2mSv, 중성자에 대해서는 1.5mSv이었다. 그런데 방호마스크에 필터가 없는 것을 확인하여 내부피폭을 측정한 결과 전신에 1mSv, 갑상선에 0.5mSv이었다면 피폭받은 총유효선량은? (갑상선에 대한 조직가중계수는 0.05이다)

- 총유효선량 = 외부피폭선량(1.2+1.5) + 내부피폭선량(1X0.95 + 0.5X0.05)

= 3.675mSv

7. Compton Edge에 의한 에너지가 0.487Mev일 때 입사방사선의 에너지는 얼마인가?

이 식을 정리하면 이 된다.

이것을 근의 공식(, )에 대입하면 0.662 MeV가 된다.

값이 0.662와 -0.184가 나오는데 Er는 -값이 나올 수 없고 콤프턴에너지보다 큰 값을 가지므로 0.662MeV가 답이 된다.

8. LSC에서 Quenching의 종류에 따른 보정방법을 쓰시오.

(1) 소광현상(Quenching)

액체섬광체내에 시료가 들어 있을 때와 없을 때를 비교하면 섬광 빛이 감소하고, 생성된 펄스들이 저전압 영역에서 관측된다. 따라서 효율이 감소되고 전 스펙트럼이 보다 저전압 쪽으로 이동된다. 이와 같은 방해현상을 소광(Quenching)이라 한다.

① 색소광현상(Colour Quenching) : 시료에 의한 섬광체용액(Scintillator Solution)의 혼탁함에 의해 섬광체의 발광스펙트럼 일부분을 흡수할 수 있는 물질이 섬광체내에 존재할 경우, 섬광체의 흡수가 생겨 섬광체에서 방출된 광이 광전자증배관에 도달되는 양을 줄이는 소광현상을 말한다.

② 화학소광현상(Chemical Quenching) : 시료와 섬광체 용액간의 화학반응에 의해 발생되는 소광현상으로 이때 β에너지의 상당량을 방해물질이 흡수하여 열로서 방출한다.

③ 희석소광(Dilution Quenching) : 시료내의 어떤 물질이 존재함으로써 희석효과에 의하여 β입자가 방출한 에너지의 상당량이 섬광체 분자에 도달됨을 방해한다. 특히, 섬광체중의 용존산소로 인한 소광을 산소소광(Oxygen Quenching)이라 하며, 대기압하에서는 섬광체 용액중에는 공기중의 산소가 녹아 있어서 조재시료는 보통 산소에 의한 소광을 받게 된다.

④ 흡수소광(Absorption Quenching) : 흡수소광은 시료내의 방사성물질이 소광체의 특성을 가지고 있을 때 그 자신에 의한 소광현상을 말한다.

(2) 소광에 의한 보정

소광현상으로 인하여 전체 계수효율이 감소할 수 있기 때문에 이를 보정해주어야 한다. 이를 보정해주는 방법에는 내부표준선원법, 외부표준선원법, 체널비법, 외부표준채널비법이 있다.

① 내부표준선원법 : 원칙적으로 가장 우수한 방법 ( 시료의 계수율을 측정한 후 방사능이 알려진 표준선원을 가하여 계수율을 측정하는 방법)

② 외부표준선원법 : 외부선원으로 Ra-226, Cs-137 등의 선원을 장착하여 자동적인 조작으로 계수효율을 구하는 방법

③ 채널비법 : 베타선스펙트럼의 2개의 채널을 설정하고 표준시료에 의하여 계수비에 대한 계수효율의 값으로부터 시료의 계수효율을 구하는 방법

④ 외부표준선원채널비법 : 외부표준선원법 + 채널비법

9. 방사성방호물질(Radioprotective Agent)의 체내 활동에 대하여 설명하시오.

(1) 방사선방호물질의 정의

생체에 대한 방사선영향을 줄일 수 있는 물질(DRF)중 가장 효과가 큰 것은 Aminothiol 계열과 Cystein을 비롯하여 그 유도체 등의 SH기와 NH2기를 함유하고 있는 화합물 등이다. 투여 시기는 독성을 가지고 있기 때문에 방사선방호효과를 얻기 위해서 방사선조사 직전이나 조사 중이어야 한다.

(2) 방호물질의 작용기작

① 유리기의 제거 : 방사선에 의하여 생성된 세포내의 유리기(OH)가 Cysteamine과 반응하여 Cysteamine은 산화되며 유리기는 반응력이 없는 안정된 우리기로 전환되어 간접작용 장해를 감소시킨다.

R-SH + OH → RS + H2O

② 수소공여에 의한 회복 : 단일분자(RH)가 방사선에 의하여 유리기(R)로 전환되면(RH → R + H), 이 유리기(R)는 서로 반응하여 R + O2 → RO2 등의 과산화물이 된다. 이때 방호물질은 수소를 공여함으로서 다시 원상태로 회복된다.

③ 세포성분과의 상호작용 : 방호물질이 세포 구성성분과 결합함으로서 방호관계를 나타낸다.

- Thio 화합물은 세포내에서 DNA합성을 저해하는 작용을 나타내며 따라서 세포의 효소계로 하여금 DNA 손상수복에 필요한 시간적 여유를 확보할 수 있게 한다.

- 방호물질은 세포내에서 존재하는 단백질의 -SH기와 결합하여 Mixed Disulfide를 형성하여 유리기의 공격으로부터 특정단백질을 보호하는 역할을 한다.

④ 조직 내 저산소 상태 유발 : Thio는 쉽게 산화된다. 생체 내에 투여된 Thio기는 조직 내 산소와 결합하여 산화되면서 저산소 상태를 유발함으로서 방사선으로부터 세포물질을 보호하는 효과를 나타내게 된다.

(3) 방사선 방호물질의 보호효과

① 방사선방호제는 생체 내에 투여되었을 때 근본적으로는 방사선에 의해 생성된 유리기를 제거 또는 불활성화시킴으로써 방호효과를 나타낸다.

② 유리기의 제거, 수소공여에 의한 손상회복, 세포물질과의 작용 그리고 조직 내 저산소상태 유발 등의 과정으로 구분할 수 있으나, 각 과정간의 구분은 무의미하며 실제 방사선방호효과는 각 과정의 복합적작용에 의해 나타난다고 볼 수 있다.

2002 - (방사선 장해방어)

2002 - (원자력 관계법령)

1. 다음 용어에 대하여 정의를 내리시오.

가. 방사선기기 : 방사선발생장치 또는 방사성동위원소가 내장된 기기

나. 방사성물질 등 : “방사성물질”이라 함은 (1)핵연료물질 (2)사용후핵연료 (3)방사성동위원소 (4)원자핵분열생성물을 말하며 핵원료는 방사성물질에 포함되지 않는다. “방사성물질 등”이란 (1)(2)(3)(4) 및 그에 오염된 물질을 말한다.

2. 차폐(벽)시설의 기준을 정의하시오.

(1) 사용시설 등의 내부에 사람이 상시 출입하는 장소는 연간 방사선량이 방사선작업종사자의 선량한도를 초과하지 아니하여야 하고 1주당 방사선량은 0.1mSv를 초과하지 아니하여야 한다.

(2) 사용시설 등의 경계에 인접하여 사람이 거주하는 구역은 연간 방사선량이 일반인의 선량한도를 초과하지 아니하여야 하고 1주당 방사선량은 0.1mSv를 초과하지 아니하여야 한다.

3. 고정사용시설이 아닌 사용시설에서의 기술기준을 쓰시오.

(1) 피폭방사선량이 선량한도 이하가 되도록 하는 차폐벽 또는 차폐물을 설치할 것 (추가로 차폐기준을 기술해주는 것도 좋을 것 같습니다)

(2) 방사선관리구역의 경계에 설치한 울타리 등 사람의 출입을 제한하는 시설의 사방에 소리 및 경광등 겸용의 경고등을 설치할 것

4. 교육․훈련기록부의 보관기한은?

A) 1년          B) 3년          C) 5년          D) 폐기할 때까지

2001년도 감독면허

2001 - (원자력 이론)

-. 다음 설명 중 잘못된 것은?

LD50(30) - 50일 동안 30%정도 사망

-. 과도평형일 때 반감기로 표현(어미핵종과 딸핵종)

-. 라돈이 천연방사능계열에 속하는 계열은?

우라늄계열 4n+2계열

-. 제동복사선은 어떤 반응인가?

-β입자와 원자핵과의 비탄성산란

-. G값의 기준치는?

-100eV당 흡수된 에너지

-. 다음 연결 중 거리가 먼 것은?

중성자 - 충돌저지능

-. 중성자방사화분석법의 장점이 아닌 것은?

- 정확도, 정밀도가 좋다.

2001 - (방사선 취급기술)

-. 감마선의 감도가 좋은 것은?

NaI(TL)

-. 참계수가 800sec인데 계수값이 1,000sec나왔다. 불감시간은?

250μsec

-. TLD판독할 때 나오는 빛의 세기는 어느 것에 비례하는가?

피폭선량

-. P-32를 작업대에 쏟았을 때 무엇으로 측정하는가?

G-M 검출기

-. 탄소14가 몸속에 들어갔다. 측정방법은?

전신카운터, 코 속 스미어, 공기오염도 측정, 바이오에세이 중

-. 트리튬이 몸속에 들어갔다. 측정방법은?

- 섬광계측기

-. 전리함 기체증폭률?

- 1

-. 1cm 병렬 커패시터 음극관에서 전자가 1,000볼트로 가속될 때 양극판을 때리는 전자의 속도 V는?

가. 1.88×10-6m/s	나. 1.88×10-7m/s

다. 1.88×10-8m/s	가. 1.88×10-9m/s

2001 - (방사선 장해방어)

-. 콘크리트, 철, 납의 선흡수계수(μ)와 두께를 제시하고 어느 것이 제일 차폐가 잘되나?

에서 뒤에 것을 곱한 값이 크면 클수록 차폐 우수 (철〉콘크리트〉납)

-. 베타선 비정이 β〉0.8MeV 이상일 때 단위는?

-. 다음 중 연결이 잘못된 것은?

가. 수분계 : cf, Am-Be	나. 가스크로마토그래프검출기 : Ca-45

다. 밀도계 : Cs-137, Co-60	라. 연기감지계 : Am

-. MDA(최소검출한도)의 설명 중 옳은 것은?

핵종에 따라 MDA값이 다르다.

-. 개봉 요드를 취급사항으로 틀린 것은?

환기가 잘되는 곳에서 작업한다.

-. 다음 중 방사선에 민감한 것은?

- 조혈장기

-. 감수성이 예민한 것은?

- 림프구

2001 - (원자력 관계법령)

1. 방사선관리구역 설명으로 틀린 것은?

- 외부방사선량률 : 주당 400μSv

- 공기중의 방사성물질의 농도 : 유도공기중 농도

- 물체의 표면 오염도 : 허용표면오염도

※ 수중 방사선량의 농도 → 오답, 허용수중농도 - 최대농도의 1/3의 농도

2. 정기검사 기간 중 3년인 것은?

방사선발생장치의 판매

3. 160kVp이하이고 방사선량률이 0.75mR/h이하일 때 어떻게 해야 하나?

신고 - 방사선발생장치의 사용신고대상 : 사업소마다 자체 차폐된 방사선발생장치로서 최대사용전압이 170kV이하, 차폐체의 외부표면 방사선량이 시간당 10μSv이하

4. 대용량 선량인 것은?

1G전자볼트 이상의 방사선발생장치

5. 원자력위원회에 관한 것은?

구성 : 9인 이상 11인 이하, 위원장 국무총리 / 위원은 재정경제부장관, 과학기술부장관, 산업자원부장관, 기획예산위원회위원장

기능 : 원자력이용에 관한 사항의 종합조정

원자력진흥종합의 수립에 관한 사항

원자력이용에 관한 경비의 추정 및 배분계획에 관한 사항

원자력이용에 관한 시험연구의 조성에 관한 사항

원자력이용에 관한 연구자 기술자의 양성 및 훈련에 관한 사항

방사성폐기물 관리대책에 관한 사항

6. 피폭선량의 정의

사람의 신체 외부 또는 내부에 피폭하는 방사선량을 말한다. 다만, 진료를 위해 피폭하는 방사선량과 인위적으로 증가시키지 아니하는 자연방사선은 제외한다.

7. 판독업자에 관한 내용 중 틀린 것은?

매년 정기검사를 받아야 한다.

8. 방사선 최초작업종사자와 수시출입자의 교육시간 중 올바른 것은?

종사자 - 20시간이상, 수시출입자 - 4시간이상

9. 면허취소 사유인 것은?

2회 이상 대여한 경우

10. 작업종사자에 대한 장해방어에 관한 사항이 아닌 것은?

건강진단

11. 허가 없이 판매하였을 때 처벌 중 올바른 것은?

3,000만원이하의 벌금 5년이하의 금고

12. 2종 황색운반물 규격은?

운반지수 : 0초과 1이하, 0.005~0.5mSv/h이하

임의 표면에서 최대 방사선량률

13. 규제면제 사항은?

반복하여 제작하는 경우

2000년도 감독면허

2000 - (원자력 이론)

1. Na에서 광전자가 튀어나오게 하는데 필요한 에너지는 2.0MeV이다. 파장 5000Å의 빛을 쬐었을 때 방출되는 에너지와 최대속도를 구하라.

- (일함수)

eV로 환산 :

광전자 운동도 :

광전자의 최대속도 :

= 4.13×105[m/sec]

2. 어떤 화석의 연대측정실험에서 탄소의 무게는 0.25G이었고 탄소의 방사능은 0.93pCi로 측정되었다. 살아있는 생명체의 유기질에는 탄소 1g당 7.5pCi의 방사능을 갖고 있다. 이 화석의 연대는?

-

14C의 반감기는 5,730년이므로 위 식에 의해

,

∴ t = 5,796년

2000 - (방사선 취급기술)

1. PM Tube 사용 시 주의사항?

① 전압이 걸려있는 상태에서 강한 외부 광을 쪼이지 말 것과 정격이상의 전압을 걸지 말 것

② 고전압전원 안정화 회로를 사용할 것

③ 자계의 영향을 방지하기 위해 μ Metal의 자성재료로 PM Tube를 포장할 것

④ 측정 전 동작이 안정될 때까지 충분한 시간을 가질 것

⑤ 미약광을 측정하는 것이므로 직사광선 등에 노출시키지 않아야 함

2. a) 20mCi의 60Co분말의 분배작업을 시료에서 50cm떨어져서 작업하게 되었다. 작업위치에서의 조사선량률은 얼마인가? (단, C0-60 Γ=1.32[Rm2h-1Ci-1]

b) 작업자의 위치에 500cm2체적의 전리함을 둘 경우 흐르는 전류는? (단, 20oC, 750mmHg일 경우)

3. 시료량 : 100mg, 160counts, 2min, BKG : 1000counts, 5min, 계수효율오차 : ±20%, 시료저울 오차 : 10mg

a) 순계수율과 표준편차

b) 방사능과 그 오차? 단, 계수효율 오차는 20±1%

방사능 = cps/효율

이므로,

∴

c) 비방사능과 오차

4. 전치증폭기의 역할과 검출기와 전치증폭기간의 거리, 전치증폭기와 주증폭기의 거리는 어떻게 두는 것이 효율적인가?

가. 전치증폭기의 역할 : ① 임피던스 정합, ② 이득, ③ 고전압 절연

나. 검출기와 전치증폭기 사이의 거리 : 30cm이내

다. 전치증폭기와 주증폭기 사이의 거리 : 30m

2000 - (방사선 장해방어)

1. 내부피폭방어수단, 면제준위, 제어준위?

가. 내부피폭방어수단

① 선원의 격납-격납용기 및 그로브박스

② 농도의 희석-공기정화설비, 배기설비, 표면오염관리

③ 오염경로의 차단-방독면, 방호복착용, 신체외부오염검사

④ 화학적 처리-배설촉진을 위한 DTA, TTHA, DTPA 투여

KI 복용, 삼중수소로 오염된 환경에서는 작업 전 다량의 물 섭취

나. 면제준위-어느 준위이하의 방사능이나 방사능농도가 법적규제대상 밖의 것

다. 제어준위-규제당국이 제정한 방사능 농도 및 모든 방사능에 관한 값으로 그 이하의 방사선원이 규제관리 대상

2. 중저준위 폐기물의 처분방법?

천층매몰,

공학적시설내 처분,

동굴처분

3. 방사선발생장치에서 방사선 발생원리 및 관전류, 관전압의 의미를 기술하시오.

가. 발생원리 - 음전극 쪽의 고저항값을 가지는 연전자발생부로부터 고전압에 의한 양전극으로의 전자입자가 가속이 이루어지면 양전극 쪽의 원자량이 큰 금속부에 이 전자입자가 충돌하게 되면 제동X선이 발생한다.

나. 관전류는 선량에 해당되고(전류(A)∝선량), 관전압은 방사선질(에너지: 투과력)에 관련된다.

4. 키가 160cm이고 몸무게가 70kg인 사람에게 100μCi의 24Na 정맥주사를 주입시킬 때 다음을 계산하라. 단, 반감기는 15시간, 에너지는 베타선 1.39MeV(100% 평균에너지 0.55MeV). 감마선 2.75MeV(100%), 1.37MeV(100%)이고 감마상수는 15.4년-cm2/mCi-h이며, 기하학적 인자는 129cm이다.

가. 초기에 흡수된 총 흡수선량률은?

∴ D = 2.84+1.67 = 4.51 mrad/h

나. 7일 동안 받은 총선량은?

2000 - (원자력 관계법령)

1. 원자력관련사업자가 방사성물질 운반 시 운반 신고대상은? (5)

A) L 형          B) IP 형            C) A 형           D) C 형

2. 면허 취소 정지시기 중 틀린 것은? (5)

A) 사위로 혹은 기타 부정한 방법으로 면허를 취득했을 시 - 면허취소

B) 1회 6개월 이상 타인에게 면허를 대여했을 시 - 3년간 면허정지

G) 정당한 사유 없이 보수교육을 받지 않았을 시 - 2년간 면허정지

M) 1회 3개월 미만 타인에게 면허를 대여했을 시 - 1년간 면허정지

3. 개봉선원 사용시설의  차폐벽, 차폐물의 설계기준이 아닌 것은?

A) 내부에 상시출입장소: 연간 방사선량이 작업종사자의 선량한도를 초과하면      아니된다.

B) 내부에 상시출입장소: 주당 1mSv를 초과하면 아니된다.

G) 경계에 인접한 사람의 거주지역: 년간 방사선량이 일반인의 선량한도를 초과     하면 아니된다.

M) 경계에 인접한 사람의 거주지역: 주당 0.5mSv를 초과하면 아니된다.

4. 허가 및 신고사용자에 대한 과징금의 크기가 큰 것부터 나열하면?

가. 변경허가 받지 않고 허가 사항을 변경한 경우

나. 허가기준에 미달했을 경우

다. 변경신고 않고 신고사항을 변경했을 경우

라. 정당한 사유 없이 1년 이상 허가 받은 사업을 개시하지 아니했을 경우

A) 가나다라	B) 가나라다	C) 나가라다	D) 나가다라

5. 긴급작업 종사자가 사고가 일어난 지역의 사고진단 및 재난구조작업등 작업종사자들의 피폭을 최소화하기 위하여 작업을 할 때, 법적으로 허용하는 유효선량은? (5)

A) 0.1 Sv	B) 0.3 Sv	C) 0.5 Sv	D) 1 Sv

6. 업무대행자가 동위원소허가 사용자, 신고 사용자를 대행할 수 있는 업무의 종류를 기술하시오.

1. 방사성오염의 제거

2. 방사성동위원소 등 및 방사성폐기물의 수거․처리 및 운반

3. 방사선안전보고서․안전관리규정의 작성

4. 사용시설 등의 설치에 대한 감리

5. 방사선안전관리

6. 기타 과학기술부령이 정하는 방사선의 안전관리 및 장해방지 관련 업무

가. 방사성원 누설점검 업무

나. 사용시설 등의 설계

다. 자체점검보고서의 작성 업무

7. 외부방사선량률이 다음에서 규정한 값을 초과할 우려가 있는 장소에 장해방지를 위해 취할 조치사항을 기술하라.

가. 외부방사선량 - 주당 400 mSv

나. 공기 중 방사성 물질 농도 : 유도공기중 농도

다. 물체의 표면오염도 : 허용표면오염도

- 외부방사선량률 등이 1주당 400마이크로시버트를 초과할 우려가 있는 곳에 대하여는 사람의 출입을 관리하고 출입자에 대한 방사선의 장해를 방지하기 위하여 다음 각호의 조치를 하여야 한다.

① 방사선관리구역의 설정

② 벽․울타리 등의 구획물로 구획하여 별표1에 의한 표지를 부착함으로써 다른 장소와 구별하고 방사선작업종사자외의 사람이 당해 구역에 출입하는 경우에는 방사선작업종사자의 지시에 따르도록 할 것

③ 바각․벽 기타 사람이 접촉할 우려가 있는 물체의 표면이 방사성물질에 오염된 경우 그 오염도가 허용표면오염도를 초과하지 아니하도록 할 것

④ 방사선관리구역으로부터 사람이 퇴거하거나 물품을 반출하는 경우에는 인체 및 의복․신발 등 인체에 착용하고 있는 물품과 반출하는 물품(그 물품이 용기에 들어있거나 포장한 경우에는 그 용기 또는 포장) 표면의 방사성물질의 오염도가 혀용표면오염도의 10분의 1을 초과하지 아니하도록 할 것

8. 방사성물질의 운송은 선박, 열차, 항공기를 통해 이루어진다. 그중 항공기로는  운반할 수 없도록 규정된 방사성물질을 3가지 적으시오.

① 배기설비가 있는 B(M)형 운반물

② 보조냉각계통에 의한 외부냉각을 필요로 하는 운반물

③ 운반중에 조작이 필요한 운반물 및 액체상태의 발화성물질이 포함된 운반물

④ 표면방사선량률이 시간당 2밀리시버트를 초과하는 운반물 및 덧포장은 특별승인을 받은 경우를 제외하고는 운반하여서는 아니된다.

9. 용어정의

가. 표면방사선량

“표면선량률”이라함은 방사성물질, 방사성물질을 내장한 용기 또는 장치, 방사선발생장치 및 방사선차폐체 등 방사선이 나오는 물체의 표면으로부터 10센티미터의 거리에서 측정한 방사선량률을 말한다.

나. 유효선량

“유효선량”이라 함은 인체 내 조직간 선량분포에 따른 위험정도를 하나의 양으로 나타내기 위하여 각 조직의 등가선량에 해당 조직의 조직가중치를 곱하여 이를 모든 조직에 대해 합산한 양을 말한다. 유효선량의 단위로 시버트가 사용된다.

다. 밀봉방사선원

“밀봉된 방사성동위원소”라 함은 기계적인 강도가 충분하여 파손될 우려가 없고, 부식되기 어려운 재료로 된 용기에 넣은 방사성동위원소로서 사용할 때에 방사선은 용기외부로 방출하지만 방사성동위원소는 누출되지 못하도록 되어 있는 것을 말한다.

10. 방사성물질의 누출이 일어나 작업종사자의 피폭이 발생하였다. 원자력관계사업자가 취할 조치를 기술하시오. (단, 긴급작업이 아니다.)

① 원자력이용시설 및 제한구역 내부에 있는 자 또는 부근에 있는 자에 대한 피난경고

② 방사선장해를 받은 자 또는 답을 우려가 있는 자에 대한 구출․피난 등의 긴급조치

③ 방사성물질 등에 의하여 오염이 발생한 경우 오염확대의 방지 및 오염제거

④ 방사성물질 등을 다른 장소에 옮길 여우가 있을 경우에는 이의 안전한 장소에의 이전과 그 장소의 주위에 과학기술부령이 정하는 표지시설 및 관계자이외의 출입 또는 접근의 금지

※ 방사선긴급작업을 하는 경우에는 적절한 보호용구의 사용 및 방사선피폭시간의 단축 등으로 긴급작업에 종사하는 자에 대한 과학기술부령이 정하는 기준이상의 방사선피폭의 방지(긴급작업 시 추가)

1999년도 감독면허

1999 - (원자력 이론)

1. 전자평형상태하의 주어진 공기의 체적 내에서 감마선의 상호작용에 의해 생성되는 이온쌍의 수는 다음 중 어느 것을 가장 잘 표현하는가?

A) 저지능	B) 선에너지 전달    C) 비전리도    D) 조사선량    E) 흡수선량

2. 감마선과 물질과의 상호작용 중 틀린 것은?

A) 전자쌍 생성은 r선의 에너지가 높고 원자번호가 큰 물질 내에서 발생한다.

B) r선의 에너지가 2.04 Mev이상에서만 수소와 전자쌍 생성이 발생한다.

C) 콤프턴산란은 원자번호가 낮은 물질 내에서 발생한다.

D) 광전효과는 r 선의 에너지가 낮고 원자번호가 큰 물질 내에서 발생한다.

E) r 선의 에너지가 1.02 Mev보다 작은 경우 전자쌍 생성은 일어나지 않는다.

3. 방사화 분석법의 장점이 아닌 것은 ?

A) 미량원소의 분석이 가능하다.

B) 동시에 여러 원소의 분석이 가능하다.

C) 원소의 화학적 상태를 알 수 있다.

D) 비파괴 분석이 가능하다.

E) 두 원소의 화학적 성질이 비슷해도 분석이 가능하다.

4. 방사선에 가장 약한 세포는?

A) 피부세포     B) 위선세포     C) 망막세포     D) 신경세포

5. 선에너지 전달(LET)과 상대생물학적 효과에 대한 설명 중 옳은 것은?

A) LET값이 큰 것은 RBE값이 크다.

B) LET값이 작은 것은 RBE값이 크다.

C) LET값과 RBE값은 서로 관계가 없다.

D) LET값이 작으면 RBE값이 크다.

6. 다음을 간단히 설명하시오

1) 전자볼트(Electron Volt) : 전자가 1Volt의 전위차를 두고 운동했을 때 이것을 1eV라 한다.

2) 바안(Barn) : 어느 표적핵과 입사하는 하전입자나 비하전입자와 상호작용을 일으킬 수 있는 단면적의 단위로 , 여기서 P는 한 개의 표적핵자가 입사하는 입자유량 와 상호작용할 수 있는 확률, 단위로는 b=10-24cm2 =10-28m2를 사용

3) 원자질량단위(Atomic mass Unit) : 중성의 12C의 원자질량을 12로 했을 때의 1/12의 질량을 말한다. (1amu=931MeV)

7. (  )를 채워라.

(전자포획)이란, 양성자가 궤도전자를 포획하고 중성자로 변하고 X선을 방출한다. 양성자 방출과 마찬가지로 양성자의 과잉으로 발생하는데, 이때 발생하는(특성X선)은 입자형태의 방사선이 나오지 않고 항상 단일 에너지의 (전자파)가 방출된다. 궤도전자천이로 발생되는 방사선을 (특성X선)이라 하고 (특성X선)은 외곽궤도의 전자가 내부궤도로 천이하면서 그 에너지 차이만큼 방사선이 발생되는데, 이 에너지는 (선스팩트럼)을 갖는다. (특성X선)이 나오다가 그 외곽궤도에 있는 전자와 충돌하여 그 전자를 방출하는 경우 이 전자를 (오제전자)라 한다.

8. 핵자들을 응집시켜 원자핵이라는 하나의 입자를 형성시키고 있는 힘을 핵력이라 한다. 원자의 구성입자간의 작용하는 쿨롱력과 비교하는 차원에서 핵력의 특징 세 가지를 써라.

가. 강한 인력을 갖는다. - 쿨롱력의 약 100배 정도

나. 단거리력이다. - 핵자간의 거리가 2×10-15m이상 커지면 핵력은 거의 없어진다.

다. 포화성을 갖는다. - 핵의 밀도는 질량수에 거의 무관하게 일정치를 가지며 또한 핵자간의 평균 결합에너지는 거의 일정(≒8MeV)하다.

라. 하전독립성을 갖는다. - 핵력은 전하에 무관하여 P-P, n-n, P-n 간에 상호작용하는 힘은 본질적으로 차이가 없다.

마. 교환력을 갖는다.

9. 방사성 표지화합물의 일반적인 제법 4가지를 설명하고 각각의 장단점을 쓰시오.

가. 화학적 합성법 : 여러 단계의 화학반응 조작단계를 거치는 방법

장점 - 표지위치를 확실히 알 수 있다.

단점 - 여러 단계의 화학반응 조작을 하므로 번잡하다.

나. 생합성법 : 화학적 합성법이 여의치 않은 화합물이 생체에서 합성될 경우에 그 생체를 이용하는 방법

장점 - 생체를 이용하여 직접 합성하므로 편리하다.

단점 - 부반응이 많아 비방사능이 높은 화합물을 얻기 어렵다.

다. 반도표지법 : 방사성동위원소(RI) 표적물질과 표지하려는 물질을 잘 혼합하여 원자로에서 중성자를 조사함으로써 핵반응을 일으켜 생성되는 RI원자의 반도에너지에 의해 표지하는 방법

장점 - 원자로를 이용하여 직접 목적하는 표지화합물을 얻을 수 있다.

단점 - 중성자조사로 인한 피표지화합물의 분해나 부반응 등으로 인해 낮은 비방사능의 표지화합물을 얻게 된다.

라. 동위원소 교환법 : 표지하려는 유기물중 특정원소의 안정동위원소 원자로 교환시켜 표지하는 방법

장점 - 부반응이 없고 반응물질과 생성물질이 같으므로 분리정제가 용이하고 고비방사능의 생성물을 얻을 수 있다.

단점 - 모든 화합물에 대해 적용할 수 없다.

10. 고분자 재료에 방사선이 조사되면 고분자 분해 및 가교가 일어난다.

가. 가교반응이 일어나면, 고분자의 어떤 성질이 어떻게 달라지는가?

가교결합은 고분자 사슬들이 서로 결합하는 것으로 분자량이 증가되어

① 융점이 높아지고,

② 용매에도 잘 녹지 않고,

③ 만약 결정성이나 유리상태의 고분자 가교결합된 것이라면 경도와 취성(Brittleness)이 증가한다.

나. 방사선에 의해 분해반응이 주로 일어나는 비닐계고분자의 구조적 특성은?

분해반응이 주로 일어나는 비닐계고분자는 주쇄가 C-C결합으로 탄소원자에 결합된 수소가 없는 경우(탄소원자의 수소가 모두 치환된 경우)이다.

다. 이 두 반응이 각각 산업적으로 이용되어 생산되는 고분자 재료의 예를 들어라.

① 가교결합을 이용한 재료

- 전선피복재(PVC 및 Polyamide, Polyethylene)

- 열 수축성 튜브 및 필름의 제조

- 발포수지의 제조

- 천연고무의 가교

② 분해반응의 이용

- 테프론 미세분말의 제조

1999 - (방사선 취급기술)

1. 32P의 오염검사법과 측정기로 적당한 것은?

A) 직접법- 액체 신틸레이션	B) 직접법- NaI

C) 스메어- 단창형GM관	D) 스메어- Ge(Li)

2. 측정기와 검출원리가 옳은 것은?

A) 이온화작용 : 포켓 선량계, Si(Au) 검출기

B) 여기작용 : NaI(TI) 검출기, 유리형광 선량계

C) 화학작용 : Fricke 선량계, Film Badge

C) 핵반응 : BF3 계수기, 6Li 샌드위치계수기

3. 하나의 측정기로 시료를 측정할 때 20분간 1회 측정한 것과 10분간씩 2회 측정한 값의 측정오차는?

A) 20분간 1회 측정시의 오차가 크다.

B) 10분간 2회 측정시의 오차가 크다.

C) 두 경우 오차는 동일하다.

D) 시료의 방사선 강도에 따라 다르므로 비교할 수 없다.

E) 측정하는 사람에 따라 다르므로 비교할 수 없다.

4. 계수율이 2,630cpm, 백그라운드 계수율은 22cpm일 때 1시간동안 시료와 자연계수(백그라운드)를 계수하여 최선의 결과를 얻을 수 있는 시료측정시간 ts와 자연계수 측정시간 tb를 구하시오.

A) ts : 55분, tb : 5분               B) ts : 50분, tb : 10분

C) ts : 45분, tb : 15분              D) ts : 40분, tb : 20분

…………………… ①

,

…………………… ②

②식을 ①식에 대입하면, ts = 55분, tb = 5분

5. 60Co, 137Cs, 192Ir 밀봉선원의 r선 방출비율이 200%, 56%, 236%이다. 다음 중 옳은 것은?

가. 붕괴상수가 가장 큰 것은 192Ir이다.

나. 1붕괴당 방출되는 감마선이 가장 많은 것은 192Ir이다.

다. 1초당 방출되는 감마선이 가장 많은 것은 60Co이다.

라. 선원을 구성하는 원자의 수가 가장 많은 것은 192Ir이다.

A) 가, 나	B) 나, 다	C) 다, 라	D) 가, 라

6) 49kev의 평균에너지의 베타선이 14C에서방출된다. Co2기체형태의 방사성동위원소 150 kBq이 알곤기체로 채워진 매우 큰 전리함(Ion Chamber)에 주입될 경우 발생할 수 있는 전류량은(C/sec)? 단, 알곤의 W는 27ev이다.

7) 방사선 절대 측정법 3가지 이상에 대하여 측정방법, 계수장치, 적용핵종(α, β, γ), 주요 보정계수 등을 중심으로 설명하시오.

가. 동시계수법 - 동일한 핵전이과정에서 두 종류의 다른 방사선을 방출할 때 각각의 방출률과 동시계수회로를 이용하여 측정한 방출률의 자료로부터 방사능을 측정하는 방법

ex) β-γ 동시계수법, 피크합 동시계수, γ-γ 동시계수

나. 역동시계수법 - 두개의 계수관을 역동시회로에 걸어 각각의 검출기에서 나온 펄스를 입력한 후 두개의 신호를 비교하여 불감시간이내에서 일치하지 않는 신호만을 검출. β-γ붕괴선원

다. 정입체각법 - 기하학적 효과(선원이나 검출기의 크기와 모양, 선원과 검출기 사이의 거리에 상관하는 효과), 시료효과(시료의 모양이나 재질 또는 시료두께의 효과), 검출기효과(검출기 입사창 두께나 검출기 검출효율에 대한 효과) 등을 보정하여 계수율로부터 선원의 방사능을 계산

라. 4π 계수법 - 정입체각에서 기하학적 효율이 1에 가까운 경우 전입체각 4π로 방출하는 모든 방사선을 측정

8) 베타선의 후방산란에 대해 가) 후방산란 계수의 정의, 나) 후방산란에 관계되는 변수 4가지를 열거하시오.

가. 후방산란계수의 정의 : β선은 입자가 전자질량으로 가벼운 하전입자이므로 흡수체의 두께에 따라 여러 번 산란하여 입사면 쪽으로 되돌아온다. 후방산란비율은 지지체의 두께 및 물질의 종류에 따라 변하는데 지지체의 두께를 변화시켜 그것이 거의 제로로 되는 극한의 두께와 유한두께에 대한 측정치의 증가비율을 후방산란계수라 한다.

나. 후방산란에 관계되는 변수 4가지

① β선의 에너지

② 지지체의 두께

③ 지지체의 원자번호

④ 지지체의 모양(형상)

9) 자연계수율이 120±8cpm인 계수장치로 어떤 선원을 측정하였더니 360cpm의 실측(Gross)계수율을 얻었다. 이것을 참(True)계수율의 오차를 2%로 측정하려면 계수시간을 얼마로 잡으면 되는가? 여기서 오차 2%의 측정은 가능한지의 여부를 판단하시오.

자연계수율 : 120±8cpm

총계수율 :

상대오차 :

∴ 오차 2%로 측정불가

10) 다음의 용어를 간략하게 설명하시오.

가. 생물학적 선량 측정법(Biodosimetry) :

나. 1cm 등가선량 : 방사선장에 노출된 인체조직과 유사한 ICRU조직으로 된 직경 30cm인 구형팬텀의 표면으로부터 1cm 깊이에서의 등가선량을 말하는 것으로서, 방사선에 피폭하는 사람의 체내 깊숙한 장기들이 받는 선량의 대표량으로 선정된 것이다. 때로는 “심부선량”으로도 부른다. 따라서 1cm 등가선량율 상수란 주어진 핵종 단위 방사능 선원으로부터 단위거리에서의 심부선량율을 의미하며 단위는 Sv․m2/h․GBq과 같은 것이 사용될 수 있다. 감마상수 또는 조사선량률 상수와는 조사선량과 흡수선량의 차이(0.87), 팬텀의 영향 등으로 인해 상당히 다른 값이 된다.

다. GM계수관 질식현상 : 중심전극에 따라 방전이 퍼진 후 (+)이온의 유동속도가 늦기 때문에 일순간 전계가 약화되어 다음 방사선이 입사하여도 방전현상이 일어나지 않는 현상

라. Two Source Method : 방사능이 비슷하고 분해시간에 의한 계측손실이 수%정도 될 수 있는 두개의 선원을 이용하여 분해시간을 구하는 방법

마. B.G.O : Bi의 원자번호가 높아 감마선 검출효율이 좋다. 그러나 에너지분해능이 떨어진다. 조해성이 없고 견고하며, 신호출력이 지연되는 현상이 없어서 의학용으로 사용된다.

1999 - (방사선 장해방어)

1. P-32는 핵의학분야에서 치료목적으로 많이 사용된다. 이 원소를 차폐하는데 가장 좋은 재질은?

A) 납	B) 구리	C) 주석	D) 폴리에틸렌     E) 철

2. 방사선으로 유발될 수 있는 다음의 영향 중 자연적으로 발생하는 것과 구별할 수 있는 것은?

A) 백내장	B) 백혈병	C) 유방암	D) 기형

3. 확률적 영향만을 고른 것은?

가. 방사선에 의한 암유발

나. 태내피폭으로 인한 기형

다. 방사선에 의한 지능저하

라. 아버지의 피폭으로 인한 아들의 다운증후군

마. X선 피폭으로 인한 급성 임파성 백혈병

A) 가, 다, 라   B) 나, 다, 마   C) 가, 나, 라   D) 가, 라, 마

4. 남자성의 생식선 피폭으로 인해 정자수의 감소가 나타나는 발단선량은 어느 정도인가?

A) 0.1 Gy (0.15)    B) 2 Gy	C) 5 Gy	D) 10 Gy

5) ICRP-60에서 직업상 피폭으로 규정하고 있는 범주에 포함되지 않는 것은?

A) 규제기관이 라돈에 대해 주의를 요한다고 규정한 곳에서의 작업

B) 운행 중인 제트 비행기 승무원

C) 공중 라돈탕에서 작업하는 종업원

D) 병원의 X선 촬영기사

답이 없음

참고(직업상 피폭) : 방사선 관련취급자, 병원의 기사는 물론이고 간호사, 의사, 온천종업원의 라돈피폭, 광부의 자연방사선, 항공기 승무원의 우주선, 방사성물질기사

6. 선량평가에서 사용하는 중요한 개념으로 커마(Kerma)가 있다.

가. 커마의 개념을 간략히 서술하시오.

KERMA(Kinetic Energy Release in Material) : 물질의 단위체적 내에서 하전입자선(중성자, 광자)의 간접 전리현상에 의해 발생된 하전입자(광전자, 콤프턴전자, 쌍전자)에 의해서 전달된 단위질량당 에너지의 양,

나. 커마와 흡수선량과의 관계를 비교 설명하시오.

하전입자의 평형상태에서는 커마와 흡수선량은 동일하므로 단위로 Gy(J/kg)이 사용된다. 차이점은 비하전상태에 있는 간접 전리방사선이 하전입자에 전달하는 에너지를 분석하기 위해 설정되었고 흡수선량은 직접, 간접 전리방사선 모두에 의한 에너지 전달상태를 평가하기 위해 정의하였다.

어떤 특정한 물질의 한 점에서 하전입자 평형이 성립되고 제동복사에 의한 하전입자의 에너지손실이 무시할 정도라면 커마는 곧 이점에 있어서의 흡수선량과 일치한다. 일반적으로 연조직과 같은 낮은 원자번호의 물질에 대하여 수 MeV의 엑스선 또는 감마선의 경우는 실제적인 선량에서 만족할 만큼 이 조건은 성립하고 있으나 고에너지 방사선에 대하여는 엄밀한 의미에서 이와 같은 하전입자 평형은 존재하지 않는다.

7. 갑상선 치료목적으로 131I 100mCi를 투여한 환자가 있다.

가. 환자 옆 1m 지점에서 누군가가 하루 종일 있었다면 피폭선량은 몇 mSv인가? 단, 환자를 점선원으로 가정한다. 131I의 물리적 반감기는 8.05일이고 생물학적 반감기는 무시한다. Γ=2.2R/mCi․h at 1cm2, 1R/h의 방사선장에서 1시간 피폭일 때 1cSv(1rem)로 가정한다.

즉, 1시간 피폭량은 2.2×10-2이므로

하루피폭량은 (2.2×10-2)×24시간 = 0.528cSv

☞ 여기서, 하루 종일이란 “24시간/1일”으로 가정하였음

나. 환자 퇴원기준이 환자로부터 1m 거리에서 0.05mSv/h미만이라고 하면 퇴원하기까지 필요한 시간은?

따라서 t = 8.05/0.693×ln(0.022/0.005) = 413시간

8. 일본 JOC사에서 핵물질을 부주의하게 취급하다가 핵임계 사고가 발생하였다. 이 핵임계에서 1017개의 핵분열이 있었고, 핵분열당 방출되는 2.3개의 중성자중 1개가 용기 밖으로 방출되었다고 가정할 때

가. 핵물질을 점선원으로 가정하여 1m거리에 있는 작업자의 골수흡수선량을 계산하시오. 단, 핵분열 중성자의 골수흡수선량 환산계수는 6.8pGy․cm2이다.

나. 이 작업자에게 예상되는 보건상의 영향에 대하여 설명하시오.

전신선량 1Gy의 급성피폭인 경우 림프구는 거의 감소하고 5Gy에 노출되면 조혈기관인 골수 장해로 사망하게 된다. 피폭직후 메스껍거나 구토가 나며 2~3주후에는 조혈기관인 골수의 자해로 골수원 세포수가 줄어 혈구가 급격히 감소되며 빈혈, 출혈 등의 증상이 수반되어 결국 세균감염으로 인하여 죽는다.

9. 삼중수소에서 방출되는 방사선의 특성을 설명하고 이를 검출하기 위한 방사선 측정방법을 설명하시오.

- 삼중수소에서 방출하는 베타선의 최대에너지는 0.018MeV로 아주 낮아 일반적인 서베이메타로는 표면오염의 탐지가 어려우므로 조기에 오염발견이 어렵다. 그러므로 모르는 사이에 오염이 확대될 우려가 있다. 효과적인 탐지를 위해서는 수시 및 주기적으로 스미어 방법을 이용할 수 있고 저에너지 베타선에 민감한 서베이메타를 이용할 수 있다.

10. 열형광선량계(TLD)는 다양한 에너지를 가진 복합 방사선장에서 인체에 대한 방사선 피폭량을 평가하기 위해 사용된다. 인체가 복합 방사선장에 받는 유효선량을 평가하기 위해 TLD의 형광체가 가져야 할 중요한 특성 3가지를 기술하시오.

1999 - (원자력 관계법령)

1. 방사선 관리구역 업무상 출입자와 작업종사자외의 사람들의 유효선량 한도는 연간 얼마인가?

A) 5 mSv    B) 10 mSv    C) 20 mSv     D) 50 mSv

2. 긴급작업종사자등의 허용유효선량 및 피부의 등가선량은?

A) 0.1 Sv   B) 0.2 Sv  등등...

3. 방사성 폐기시설 건설의 운영허가가 난후 사업개시는 몇 년 이내에 해야 하는가?

A) 1년     B) 2년    C) 3년     D) 5년    등등..

4. 과기부장관의 시설검사를 받아야 하는 것은?

A) 폐기시설 저장시설 변경의 경우 등등..

5. 중, 저준위 및 고준위 폐기물을 구분하는 열 발생률의 기준은?

A) 5㎾/h  B) 15㎾/h  C) 10㎾/h  D) 20㎾/h

6. 방사성폐기물 처분제한에 대해 기술하시오. (10점)

7. 정상운전중이나 비정상상태 운전 중 원자력 이용시설에 종사하는 방사선작업종사자 및 수시출입자와 시설주변 주민의 피폭을 최소화 하기위해 원자력관계사업자가 위해야할 조치는? (15점)

8. 방사성물질 누설 시 시설경계에서 공기 중 수중 농도가 제한값을 초과 또는 작업종사자, 수시출입자의 선량한도 초과하여 피폭 시 취해야할 조치는?

9. 종사자의 갑상선선량과 피부선량 제한치로 옳은 것은?

10. 업무대행자가 할 수 있는 업무와 갖추어야 할 장비에 대한 등록기준에 대해 기술하시오.

11. 다음의 용어에 대하여 기술하시오.

1) 특수형방사성물질

2) 밀봉방사성동위원소

3) 영구처분

1998년도 감독면허

1998 - (원자력 이론)

1. 방사성핵종은 보통 원자로를 이용하거나 또는 가속기내의 표적에서 흔히 생산된다. Au-198(반감기:64.8시간)도 원자로 내에서 안정된 동위원소인 Au-197과 중성자가 반응하여 생성된다. 얇은 박판형태의 Au-197 0.1g을 원자로 내에 12시간 놓아두었다 꺼내었을 때 방사능의 세기는 0.90Ci이었다고 하면 박판 내에 생성될 수 있는 Au-198의 이론적 최대방사능의 세기는 얼마이며 이 최대치의 80%에 이르기까지 걸리는 시간은 얼마인가?

197Au(n, γ)198Au (반감기:64.8hr)

197Au 0.1g의 원자수 (개)

198Au의 방사능 이며,

12시간 조사한 방사능의 세기가 0.9Ci이므로

(개)이다.

이론적 최대방사능은 가 1일 때 가지므로 위식에서 분모가 1인 경우의 방사능 이다.

이 최대치의 80%에 이르는 시간 t는 =0.8인 시간이므로

, ,

∴

2. Po-218(반감기:3.05분)은 알파붕괴하여 Pb-214(반감기:26.8분)으로 변한다. 최초의 순수한 Po-218이 존재한 때로부터 얼마의 시간이 경과하게 되면 방사성핵종의 양이 같아지게 되는가? 또한 이 시점에서의 Po-218 및 Pb-214의 양과 최초의 Po-218과의 분률을 계산하시오.

딸핵종의 핵자수 이다.

여기서 이므로 가 되려면

,	,

각 변에 자연로그를 적용하면

,

을 적용하면,

시간이 위 t와 같을 때 , 이므로,

∴ 218Po, 214Pb의 분률 로 같다.

3. 감마선과 물질과의 상호작용에 대하여 설명하되 특히 다음과 같은 관점에서 자세히 기술하고 횡축을 입사감마선의 에너지, 종축을 발생확률로 하여 각 상호작용의 발생확률과 전체 발생확률의 모양을 그래프로 제시하시오.

가. 물리적인 현상

① 광전효과 : 광자가 원자의 궤도전자(주로 K각 전자)와 충돌하여 전자에 전 에너지를 주어 전리시키고 소멸하는 현상

② 콤프턴산란 : 광자가 원자의 궤도전자(주로 외곽전자)와 충돌하여 전자에 에너지의 일부를 주어 전리시키고 광자자신은 남은 에너지를 가지고 산란하는 현상

③ 전자쌍생성 : 1.022MeV이상의 고 에너지 광자가 원자핵부근에서 쿨롱장에 의해 소멸되고 한 쌍의 전자를 생성하는 현상

나. 입사방사선의 에너지활용 및 변화에 대한 설명

① 광전효과 : , 여기서 ν는 입사감마선의 진동수, I는 궤도전자의 결합에너지

② 콤프턴산란 : , 입사감마선은 새로운 진동수를 가지고 산란

③ 전자쌍생성 : , 질량을 가진 양전자와 음전자의 정지질량에너지를 뺀 만큼의 에너지로 생성된 양전자와 음전자가 운동

다. 추가적으로 발생하는 현상

① 광전효과 : 특성 X선, 오제전자

② 콤프턴산란

③ 전자쌍생성 : 소멸방사선

라. 입사감마선의 에너지활용 및 변화에 대한 설명

Z

광전효과        전자쌍생성

콤프턴산란

E(MeV)

① 광전효과 : , 입사감마선의 에너지가 낮고 물질의 질량수가 클수록 광전효과에 의한 흡수가 많이 일어난다.

② 콤프턴산란 : , 물질의 질량수가 작으면 모든 에너지영역에서 감마선은 흡수되지 않고 주로 탄성산란하게 된다.

③ 전자쌍생성 : , 감마선에너지가 1.02MeV보다 높을 때 감마선이 흡수되고 양전자, 음전자 한 쌍이 생성, 생성된 전자쌍이 날아가면서 그 중 양전자는 전자와 충돌 감마선 발생(소멸방사선)

④ 입사감마선의 에너지대 각 반응의 발생확률

발생확률  10 -

질량흡수계수

전 흡수곡선

광전효과

1 -

콤프턴산란

0.1 -                               전자쌍생성

에너지(MeV)

4. Na-24가 붕괴 시 베타를 방출하고 이어 γI과 γII를 cascade로 방출한다. 이때 β선의 Ｑ값, γI의 single escape 에너지, double escape에너지, γII의 후방산란에너지, 양전자소멸에너지를 구하라. (βE=1.39MeV, γI E=1.369MeV, γII E=2.75MeV)

24Na(15.02Hr)

β-(99%)1.39MeV

0.003%                           4.122MeV

γI

1.369MeV

γII

24Mg

① β붕괴 시 Q값

Q=1.39+1.369+2.754=5.513(MeV)

② γI의 single escape energy = 1.369 - 0.511 = 0.858(MeV)

③ γI의 double escape energy = 1.369 - 1.022 = 0.347(MeV)

④ γII의 후방산란에너지 :

후방산란은 산란각 일 때

⑤ 양전자소멸에너지 : 0.511meV

두개의 0.511MeV감마선이 180o방향으로 방출, 곧 소멸

5. 제동복사선을 설명하고 에너지가 주어지면 계산할 수 있는 간이식을 써라. 또 특성X선과 방사복사선이 같아지는 실험식을 기술하라.

제동복사선 : bremsstrahlung

① 정의 : 하전입자가 물질 속으로 입사하여 원자핵 근처를 지나가면 쿨롱력이 작용하여 에 비례한 에너지를 전자기파로 방사한다. (여기서 z=하전입자의 전하, Z=물질의 전하, m=하전입자의 질량)

- 하전입자의 측면에서 보면 이 정도의 에너지를 손실 : ‘방사손실’ ∝ ,

∴ 중하전입자의 경우 무시가능하나, 전자에서는 비교적 큰 값

- 탄성/비탄성 산란 시 : 둘 다 제동 방사 가능

② β선이 제동복사선으로 전환되는 율

③ 전자선에서 제동복사선을 고려할 때 적당한 식

,

여기서 =제동복사선에 의한 방사손실, =이온화손실

∴ β선에 의한 에너지손실=이온화손실 + 방사손실

※ 90Sr선원이 들어있는 납 용기에는 방사평형인 90Y로부터 납 벽에 의한 제동 X선이 방사된다. 이 때 두 손실의 비율은?

제동방사손실비율 : 6.5%

이온화손실비율 : 93.5%

6. Co-60에 의해 피부가 오염되었다. 측정은 오염 후 2시간이후이고 제염 후 초기 2 MBq/㎠에서 제염한계치인 10 Bq/㎠로 down되었다.

1) 피부가 받은 방사선은?

2) 피부가 받은 조사선량은?

3) 피부의 영향은?

4) 잔류오염에 대한 조치는?

7. Film Badge는 선질 특성이 좋지 않은 이유와 Filter를 사용하는 이유를 설명하라.

8. 어떤 입자의 운동에너지가 그 입자의 질량에너지와 같다고 하면, 그 입자의 운동속도는 얼마가 되는가?

일 때 정지질량 m0의 질량에너지 ,

가 존재할 때 이고, 운동에너지

문제에서 이므로

, , , ,

이어야 하므로,

∴

9. 흡수선량단위와 커마단위에 대한 기술 중 옳은 것은? (객관식)

흡수선량	커마
dE : 이온화방사선이 질량 dm인 물체에 준 평균에너지 전달 D : 물체의 단위질량 dm당 흡수되는 방사선의 평균에너지 dE	dEtr : 질량 dm인 물질 내에서 비하전 이온화방사선[X, γ, n]에 의하여 생성된 모든 하전입자의 초기운동 에너지의 총합
여기서, 질량에너지 흡수계수 제동복사선으로 빠져나갈 분률	여기서, 질량에너지 전달계수 에너지 플루언스(MeV/cm2) 입자 플루언스(#/cm2)
J/kg(Gy), rad	J/kg(Gy), rad

10. 방사성표지화합물의 불안정 요인?

	원인	방지
1차 내부효과	방사성물질의 자연붕괴	방사능 농도를 맞춤(비방사능이 정해지면 방법 없음)
1차 외부효과	방사성표지화합물 분자와 방사선의 직접작용	방사성표지화합물 분산 보관
2차 방사선효과	방사성표지화합물과 1차 효과로 생긴 원자. 라디칼과의 작용	방사성표지화합물 분산 냉각[라디칼은 온도영향을 받음] 자유라디칼 포획제 첨가
화학적 효과	화합물의 열역학적 불안정성 및 부적합한 환경	냉각 유해약품의 제거

11. 밀킹에 대하여?

- 정의 : 방사평형에 있는 딸핵종을 분리하는 간단한 작업

- 특징 : ① 무담체 RI를 원자로 가속기로부터 멀리 있는 곳에서 사용

② 딸핵종 반감기(T1〈T2)를 어미핵종 반감기로 늘려서 사용가능한 효과

→ 단반감기 핵종의 경우 어미핵종에 의해 계속 얻어낼 수 있다는 장점

③ 원하는 시간에 얻어낼 수 있다.

④ 밀킹해 얻은 RI의 화학적 순도와 방사화학적 순도는 일반적으로 만족

- RI 발생기 (RI Reactor)

※ RI 발생기의 방사평형관계를 설명

① 어미핵종에서 딸핵종을 분리가능(T1〉T2, T1》T2)

② 어미, 딸핵종의 β붕괴 시 차폐를 고려하여야 함

1998 - (방사선 취급기술)

1. Co-60의 감마선 에너지 1.33MeV에 대한 Ge(Li)검출기 분해능이 0.136일 때 반치폭을 구하라.

분해능이므로,

∴

반치폭(FWHM)은 와 같다.  (여기서, δ는 표준편차)

2. 중성자와 γ선이 섞여있는 방사선장에서 인체 등가선량 평가에 적합한 측정기기는? (객관식)

γ선 존재하에 열중성자 측정

① 필름배지 : Cd 필터의 (n, γ)반응에 의한 필름 흑화

- 열중성자 선량측정 : Cd, Sn 필터의 열중성자 포획단면적, γ선에 대한 흡수계수에 의한 농도차 이용

[Cd+Pb]-[Sn+Pb]=열중성자 선량

(열중성자와 γ선에 의한 농도)-(γ에 의한 농도)=열중성자에 의한 농도

∵ Cd의 열중성자 포획단면적 ≫Sn의 열중성자 포획단면적

Cd의 γ선에 대한 흡수계수  Sn의 γ선에 대한 흡수계수

- 고속중성자 : 수서가 다량 함유된 유제, 필름배지, 필름포장지 사용

→ 되튐 양자수 이용

② 포켓도시메타 : 전리함 내벽이 10B 도포 [10B(n, α)7Li 반응 이용]

③ TLD : 적합※

6LiF : 인체 등가조직과 비슷

TLD 600 - 중성자와 γ선 동시

TLD 700 - γ선만 반응

※ TLD 600 : 6Li을 농축하여 95.5%로 높인 것(열중성자에 고감도)

TLD 700 : 열중성자에 대한 반응을 낮추기 위해 6Li을 0.01%로 낮춘 것

TLD 100 : 6Li을 천연 존재비인 7.5%로 한 것

원리 :6Li(n, α)3H 반응 이용

3. 초 우라늄 원소, 핵분열생성물, 방사화생성물 취급 실험실 내부의 공기오염도 및 표면오염도 분석 측정실을 갖출 때 적절한 장비는?

① 공기오염도 측정

- 공기시료채집기(여과지)

- 검출기(α : ZnS(Ag), 가스유입형 계수관, β : 단창형 계수관, 플라스틱 섬광 계수관

② 표면오염도 측정

- 서베이메타

- 스메어용지

- α선용 : ZnS(Ag)

- 손, 발 오염감시기

4. 시료계수율과 백그라운드 계수율이 2,500cpm, 30cpm 일 때 백그라운드 시간을 포함 30분 계수 시 최상의 결과를 얻을 수 있는 시료 계수시간 및 백그라운드 계수시간은?

최적의 계수시간 분배는 다음과 같다.

여기서 tT는 BKG+시료 계수시간, tb는 BKG 계수시간, rb는 BKG 계수율,

rT는 BKG+시료 계수율

rb+rT=30(분)이고, tb=0.1095tT이므로, 0.1095tT=30,

∴ tT=27.04(분), tb=2.96(분)

5. 2cc 유효체적을 가지는 전리함이 3pF의 정전용량을 갖는다. 2MeV 방사선을 30분 조사 시 전압이 180V에서 160V로 변환된다고 할 때 조사선량과 조사선량률을 구하라.

△Q=C△V=3×10-12×20=6.0×10-11(C)

조사선량 , 단위질량 이므로,

∴

조사선량률 = 90mR/0.5h = 180mR/h (= 0.18R/h)

6. 세포질에서 방사선 방어물질(protective agent)이 존재한다고 할 때 피폭에 대한 방어기전을 기술하라.

- 종류 : 시스테인 또는 시스테아민 등

- 방어과정 :

① 자유 라디칼 제거,

② 수소 제공에 의한 손상회복,

③ 세포물질과의 작용,

④ 조직 내 저산소 상태 유발

7. 베타선과 전자선의 공통점과 차이점을 기술하시오.

구분	베타선	전자선
차이점	핵에서 방출	핵 밖에서 방출
	연속스펙트럼	선스펙트럼
공통점	① 전하=1.6×10-19[C]이므로 동일 ② 정지질량(M0)=9.11×10-31[kg]=0.511[MeV] ③ 입자방사선 ④ 에너지를 운동에너지로 표현가능 ⑤ 물질과의 상호작용

8. 효과적인 오염제거 원칙은?

① 조기제염

② 오염 확산 방지

③ 방사성폐기물 처리방안 마련

④ 습식법 선택

⑤ 적절한 제염법 선택

⑥ 제염제 및 장비 구비

⑦ 경제성 고려

⑧ 제염 후 확인

9. Film Badge 선질 특성이 나쁜 이유와 Filter를 끼워 사용하는 이유?

10. 정확도와 정밀도를 설명하고 정확도를 높이기 위한 통계적 기법 3가지를 설명하라.

정확도(Accuracy)	정밀도(Precision)
통계개념 측정치가 참값에 가까울 때 정확도가 높다. (가우스 분포 폭이 좁아야 한다)	재현성 개념 참값이 아니더라도 몇 번 측정하여 비슷한 데이터가 나올 때 정밀도가 좋다.

※ 정확도를 높일 수 있는 통계적 방법

① 계수시간을 길게 한다.

② 측정회수를 늘린다.

③ 기하학적 효율 등이 커지도록 하여 시료에 대한 계수효율을 올린다.

11. 5×1011Bq/mole의 C14표지화합물 알콜(CH3-CH2-OH)이 있다. 최소 3×107 tpm/ml농도의 방사능이 필요한 실험실에서 이 알콜을 이용할 수 있는가?

1998 - (방사선 장해방어)

1. β선을 방출하는 밀봉선원으로부터 X선이 발생되고 있다. 이것은 어떤 현상에 기인하고 있는가? 또한 이때 발생되는 X선의 에너지 특성을 설명하고, β선의 차폐방법에 대해 기술하시오.

β선은 원자핵 붕괴시 방출되는 전자로 흡수체(차폐체) 원자핵의 쿨롱력에 의해 감속되어 제동방사선을 방출한다. 제동방사선으로 변환되는 율 이므로 β선 에너지가 크고 흡수체 질량번호가 클수록 증가한다. 따라서 β선을 차폐할 때는 그 에너지에 따라 저에너지인 경우는 원자번호가 낮은 물질로 차폐하는 것으로 충분하지만 고에너지인 경우하면 원자번호가 낮은 물질 다음에 원자번호가 큰 물질로 제동방사선에 대한 2차 차폐를 해야 한다.

2. 1MBq의 131I의 점 선원으로부터 30cm 위치에서 선량률은 0.086mSv/hr라면

가. 131I의 감마상수를 (mSvh-1GBq-1m2)단위로 산출하시오.

- 감마상수

나. 하루 6시간동안만 약1m거리에서 환자를 간병할 가족이 받는 피폭선량이 5mSv를 넘지 않도록 퇴원당시 환자의 갑상선에 허용되는 131I의 방사능은 얼마인가 ? (단, 갑상선에 존재하는 방사능은 고려하지 않으며, 갑상선 옥소의 유효반감기는 8일이다.

- 퇴원당시 옥소의 방사능이 S라면 환자를 하루 6시간 동안 간병하는 가족이 받게 되는 선량률은 이므로,

∴

3. ICRP 60이 제시하는 임신 가능한 여성종사자의 피폭관리 개념을 설명하시오.

임신 가능한 여성종사자(가임 여성종사자) : 일반 공중의 구성원에 대하여 제공되는 광의의 표준과 대등한 태아에 대한 방호표준을 제공해야 한다는 것이 ICRP의 방침이다. ICRP가 일반여성에 대하여 특별한 직업상 선량한도를 권고하지 않고 있는 것은 (직업상 피폭에 대한 권고 선량한도를 포함하여) ICRP가 권고한 방호체계 하에서 임신이 확인되기 전에 모체가 피폭되었을 경우 위와 같이 적절하게 적용될 것으로 보고 있기 때문이다.

⇒ ICRP가 특별하게 권고하지 않는 이유

① ICRP 방어체계 하(선량제약치 적용)에서의 임신확인 전 피폭은 큰 영향을 초래하지 않을 것이다.

② 임신 가능한 여자에 대한 회사 내의 안전관리규정에 언급되어야 한다. 따라서 임신 가능한 여성종사자는 안전관리자에게 통보하여 고선량이나 발생 가능성이 있는 작업에 종사하지 말아야 한다.

4. RI인 60Co 0.3mCi에서 매 초당 발생하는 방사선의 종류별 숫자는 얼마인가?

60Co 0.3mCi에서 매 초당 발생하는 방사선(β, γ(1.33MeV), γ(1.71MeV)의 수는 각각 0.3[mCi]=0.3×10-3×3.7×1010=1.11×107[개]이다.

에너지 구분이 없다면 β선은 1.11×107[개], γ선은 2.22×107[개]이다.

5. RI Tracer로 적합한 방사성동위원소가 있음에도 불구하고 법규상 또는 주민들의 반발로 현장에서 사용이 어려운 경우 대체방법을 기술하시오.

- 비방사성 물질을 실험종료 후 방사화시켜 트레이서로 이용함.

- 액티브블 트레이서 = 후방사화 트레이서 =가방사화 트레이서

- 가능한 물질은 ① 열중성자에 의한 방사화 단면적이 크고, ② 반감기가 짧은 감마 방출 핵종(ex, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho ...), ③ 저렴하고, ④ 무독성이며, ⑤ 실험환경에서 존재하지 않아야 하고, ⑥ 실험 중 외부로부터 오염되지 않아야 한다.

6. 방사선의 생물학적 효과에 영향을 끼치는 물리적, 생물하적, 화학적 요인을 적으시오.

가. 물리적 요인 : ① 선량률, ② 조사/피폭 면적, ③ 온도, ④ 산소 농도가 높으면, 손상도 크다.

나. 생물학적 요인 : ① 개체, 종, 배수서, ② 연령, ③ 유전성(ex, AT, XT와 같은 유전질병의 경우 방사선에 약함)

다. 화학적 요인 : 방사선 방호/방어 물질 : 방사선에 의한 자유 라디칼 제거

7. 생물학적 영향, 병원성 세균의 사멸 조건? (객관식)

온도 - 선량 - 산소 - 연속조사

※ 어떤 종사자가 60Co용액을 취급 중 손등에 한 방울 떨어졌다. 종사자가 이를 대수롭지 않게 여겨 휴지로 닦아내고 작업을 계속하였다. 작업 후 관리구역을 나오다 오염이 검출되어 보건물리요원에게 보고되었다. 보건물리요원이 오염도를 측정한 결과 약5cm2의 면적이 3MBq/cm2정도로 오염된 것으로 나타났고 신속히 제염한 결과 10Bq/cm2정도로 낮아졌으나 더 이상 제염은 용이하지 않았다. 오염시점부터 제염시까지 2시간이 경과하였고, 60Co 피부오염시의 피부선량환산계수는 0.78mSvhr-1cm2Bq-1 이었다.

a. 이 경우 피부선량을 지배하는 방사선은?

b. 종사자의 손등 피부가 받은 선량은 어느 정도로 평가되는가?

c. 이 피폭으로 어떤 영향이 발생할 것으로 보는가?

d. 제염 후 잔류오염에 대해 어떤 조치를 취하겠는가?

1998 - (원자력 관계법령)

1. 1년~10년 징역, 금고형에 처하는 행위는?

방사성물질이나 그에 오염된 물질과 원자로 관계시설, 핵연료주기시설, 방사선발생장치를 부당하게 조작하여 사람의 생명이나 신체에 위험을 가한 자

2. 선량한도에 대하여!

원자력법시행령 [별표 1] 〈신설 99. 8. 31〉, 선량한도 (제2조 제5호 관련)

구분		방사선작업종사자	수시출입자 및 운반종사자	일반인
1. 유효선량한도		연간 50mSv를 넘지 않는 범위에서 5년간 100mSV	연간 12mSv	연간 1mSv
2. 등가 선량한도	수정체	연간 150mSv	연간 15mSv	연간 15mSv
	손․발 및 피부	연간 50mSv	연간 50mSv	연간 50mSv

가. 위 표에서 “5년간”이라 함은 임의의 특정연도로부터 계산하여 매5년씩의 기간(예:1988~2002)을 말한다. 1998년도 이전의 기간에는 이를 적용하지 아니한다.

나. 일반인의 경우 5년간 평균하여 연 1밀리시버트를 넘지 아니하는 범위에서 단일한 1년에 대하여 1밀리시버트를 넘는 값이 인정될 수 있다.

다. 방사선작업종사자중 임신이 확인된 자와 일반인중 방사성동위원소등을 제한적 또는 일시적으로 사용하는 자에 대하여는 과학기술부장관이 따로 정하여 고시하는 바에 의한다.

3. 방사선안전보고서 내용

제57조(방사선안전보고서) ① 법 제65조제5항의 규정에 의한 방사선안전보고서에는 다음 각호의 사항을 기재하여야 한다. 다음 각호의 사항이 허가대상과 관련이 없는 때는 그러하지 아니하다.

1. 시설개요

2. 시설주변의 환경

3. 운영계획 개요

4. 방사선원의 특성․위치 및 재원

5. 안전시설 개요

6. 방사선취급방법 및 방사선안전관리계획

7. 예상피폭선량의 평가에 관한 절차․방법 및 결과

8. 주변환경에 대한 방사선영향

9. 사고의 위험 및 그 대책

10. 방사성폐기물의 발생 및 처리계획

11. 방사선안전보고서 작성자의 인적사항 및 자격

4. 방사선 장해방어 주의사항 게시장소?

가. 비밀봉 방사성동위원소 :

- 사용시설, 방사선관리구역의 눈에 띄기 쉬운 장소

- 분배시설안의 눈에 띄기 쉬운 장소

나. 밀봉 방사성동위원소 :

- 사용시설, 방사선관리구역의 눈에 띄기 쉬운 장소

- 분배시설안의 눈에 띄기 쉬운 장소

- 저장시설안의 눈에 띄기 쉬운 장소

다. 방사선발생장치 :

- 사용시설, 방사선관리구역의 눈에 띄기 쉬운 장소

5. 방사능 표지 부착 위치는?

① 사용시설 등(사용, 분배, 저장, 보관, 처리, 배출)의 출입구, 방사선관리구역의 경계로 설정된 곳

② 방사성동위원소 사용실, 사용작업실이나 방사선발생장치 사용실의 출입구 및 그 부근

③ 방사성동위원소 분배실의 출입구 및 그 부근

④ 방사성동위원소 저장실의 출입구 및 그 부근

⑤ 오염검사실이나 폐기작업실의 출입구 및 그 부근

⑥ 방사성동위원소 저장함 표면

⑦ 방사성동위원소 저장시설에 비치한 용기 표면

⑧ 배수설비 → 배수정화탱크 표면[매몰 시] - 매몰 장소 지상이나 바로 위쪽,

배액처리장치 및 배수관 - 지상노출부분, 그 표면, 그 설비 주위 일대

⑨ 소각로 주위

⑩ 배기설비 → 배기구나 그 부근, 배기정화장치 배기관 표면

⑪ 보관폐기설비, 보관폐기설비에 비치한 용기 표면

⑫ 방사성동위원소나 방사성동위원소에 오염된 물질 운반 시 용기 - 표면포장, 대형기기 - 그 외부표면

⑬ 방사성동위원소나 방사성동위원소에 오염물 비치장소 → 비치장소의 주위

⑭ 방사성폐기물 폐기 시 표면방사선량률이 과학기술부장관이 정한 수량 초과 시 → 폐기물 표면

6. 유예기간을 갖고 있는 ICRP 60의 한도량은?

방사선작업종사자의 선량한도(유효선량한도)

ICRP Pub. 60	대한민국 법
어느 1년간의 유효선량이 50mSv를 초과하지 않고, 정의된 연속5년간 평균값이 20mSv이내	연간 50mSv를 넘지 않는 범위에서 5년간 100mSv ⇒ 유예기간 : 2002년12월31일까지 연간50mSv를 넘지 않는 범위에서 5년간 200mSv

7. 비정상적으로 방사능 물질의 누출에 의해 작업자가 과피폭될 경우 취하여야할 조치에 대해 기술하시오.

① 원자력이용시설 및 제한구역 내부나 부근에 있는 자 → 피난경고

② 방사선장해를 받았거나 받을 우려가 있는 자 → 구출, 피난 등의 긴급조치

③ 방사성물질 등에 의한 오염발생 → 오염 확대 방지, 오염제거

④ 방사성물질을 다른 장소로 옮길 여유가 있을 경우 → 안전한 장소로 이전, 그 장소 주위에 표지설치, 관계자이외 출입이나 접근 금지

⑤ 방사선긴급작업을 하는 경우 → 적절한 방호용구 사용, 방사선피폭시간 단축 등 → 긴급작업에 종사하는 자에 대하여는 과학기술부장관이 정하는 기준이상의 방사선피폭방지(유효선량(전신) : 0.5Sv, 등가선량(피부) : 5Sv)

8. 자체처분방법

원자력법시행령제228조의2(방사성폐기물 자체처분의 절차 및 방법)

가. 법 제84조제3항의 규정에 의하여 방사성폐기물을 자체처분 하고자 하는 자는 과학기술부령이 정하는 바에 따라 자체처분계획서에 관계서류를 첨부하여 과학기술부장관에게 제출하여야 한다. 이를 변경하고자 할 때에도 또한 같다.

나. 제1항의 규정에 의하여 처분계획이 제출된 방사성폐기물은 제출한 날로부터 2월이 경과한 후 이를 자체처분 할 수 있다.

다. 제1항 및 제2항의 규정에 의하여 자체처분한 자는 자체처분에 관한 기록을 자체처분일로부터 5년간 보존하여야 한다. [본조신설 99.8.31]

○ 정의 : 원자력관계사업자가 발생시킨 방사성폐기물 중 과학기술부장관이 정하는 값 미만의 방사성폐기물을 소각, 매립, 재활용 등의 방법으로 처분하는 것

○ 절차 : 처분제한치 미만의 방사성폐기물을 자체처분 하고자 하는 자는 자체처분계획서와 관련서류를 첨부하여 과학기술부장관에게 제출한다. 자체처분 후 기록은 5년간 보존한다.

- 처분제한치 : 개인연간선량 10μSv(1mrem)이상, 집단연간총선량 1man-Sv (100man-rem)이상이 되는 방사성폐기물로서 과학기술부장관이 정하는 방사성핵종으로 제한농도가 100Bq/g이상인 것

- 관련서류내용 : 자체처분폐기물의 발생원인, 종류, 수량 및 표면방사선량률

: 자체처분폐기물

: 자체처분폐기물

- 자체처분 기록 : 자체처분폐기물의 발생원, 종류, 수량 및 표면방사선량률

: 자체처분 일자

: 자체처분 방법

○ 절차서

① 발생되는 폐기물의 핵종별 종류

② 핵종별, 폐기물별 자체보관기관 및 기간 평가방법

③ 폐기물의 분리저장방법

④ 자체처분 관련기록 내용 및 양식

⑤ 폐기물의 방사선(능) 측정방법

⑥ 자체처분방법

⑦ 자체처분으로 인하여 부수적으로 폐기물이 발생될 경우 이 부수적인 폐기물의 처분방법

9. 비파괴업체가 6개월 미만으로 이동사용을 할 경우 신고를 하지 않아도 좋다. 이때 조치하여야 할 사항에 대하여 기술하시오.

부령 29호 ‘시행규칙’ 제61조(일시적인 사용장소의 변경신고) ① 제60조제1항제1호의 ~ ③ 이동사용의 허가를 받은 자가 일시적인 사용장소에서 방사성동위원소 등을 비파괴검사업무에 사용하고자 하는 때에는 동일한 일시적인 사용장소에서의 이동사용기간이 6월 이상인 경우 제1항의 변경신고를 하되, 그 이동사용이 완료된 날로부터 30일 이내에 과학기술부장관에게 이동사용결과를 보고하여야 한다. 다만, 이동사용기간이 6월 미만인 경우에는 과학기술부장관이 따로 정하여 고시하는 바에 따른다.

부령 30호 방사선안전관리 등의 기술기준에 관한 규칙 제52조 (이동사용)

방사성동위원소 등을 이동사용하는 경우의 기술기준은 다음 각호와 같다.

1. 사용시설 또는 방사선관리구역안에서 사용할 것

2. 정상적인 사용상태에서는 밀봉선원이 개봉 또는 파괴될 우려가 없도록 할 것

3. 다음 각목에 해당하는 조치를 함으로써 방사선작업종사자 또는 수시출입자의 피폭방사선량이 선량한도를 초과하지 아니하도록 할 것

가. 전용작업장을 설치하거나, 차폐벽 또는 차폐물에 의하여 방사선을 차폐할 것 〈개정 01․7․30〉

나. 원격조작장치․집게 등을 사용하여 방사성동위원소와 인체 사이에 적당한 거리가 확보되도록 할 것

다. 면밀한 작업계획, 숙달․훈련 등을 통하여 인체에 방사선이 피폭되는 시간을 단축할 것

4. 사용시설 또는 방사선관리구역의 눈에 띄기 쉬운 장소에 방사선장해방지에 필요한 주의사항을 게시할 것

5. 사용시설에는 사람의 출입을 제한하고, 방사선작업종사자외의 사람이 출입하는 경우에는 방사선작업종사자의 지시에 따르도록 할 것

6. 사용시설에는 별표 1에 의한 표지를 부착할 것

7. 밀봉선원을 사용한 직후에는 그 방사성동위원소의 분실 및 누설 등 이상유무를 점검하고, 이상이 판명되는 경우에는 탐사 기타 방사선장해방지를 위하여 필요한 조치를 취할 것

8. 감마선조사장치를 사용하는 경우에는 콜리메터(collimator)를 장착하고 사용할 것

9. 방사선조사장치 1대당 측정범위가 작업현장에 적합한 방사선측정기 1대 이상을 휴대하고 이상유무를 점검하여 활용할 것

10. 방사선작업, 작업대기 및 휴식중에는 방사선조사장치의 도난․분실 등을 예방하기 위하여 항상 감시인을 배치하여 감시할 것

11. 방사선작업은 반드시 2인 이상을 1조로 편성하여 작업을 수행하고 각 개인에 대한 직무를 분담하되, 조장은 다음 각목의 1에 해당하는 자일 것 〈개정 01․7․30〉

가. 방사성동위원소취급자일반면허 또는 방사선취급감독자면허취득자〈신설 01․7․30〉

나. 과학기술부장관이 정하여 고시하는 비파괴검사 종사자 자격교육을 마친 자 〈신설 01․7․30〉

12. 현장에서 방사선안전을 책임지는 자는 방사선작업전에 반드시 작업현장을 확인하고 그 현장 환경에 적합한 작업방법, 절차 및 방사선장해방지에 필요한 사항들을 정하여 방사선작업종사자에 대하여 충분한 교육을 실시할 것

13. 방사선조사장치의 정상작동상태를 확보하고 안전한 작업을 수행하기 위하여 감마선조사장치에 대한 점검절차서를 정하고 그 절차서에 따라 점검을 실시한 후 작업을 수행할 것

14. 야간 방사선작업을 수행하는 경우에는 작업수행에 필요한 다음 각목의 기구 등을 확보할 것

가. 방사선관리구역의 경계를 쉽게 식별할 수 있는 기구

나. 작업수행에 필요한 조명기구

다. 기타 작업수행에 필요한 기구

15. 방사선작업을 종료하는 경우에는 방사선조사장치 등의 안전성 여부를 확인하기 위하여 다음 각목의 조치를 할 것

가. 감마선조사기의 방사성동위원소 정상상태를 확인할 것

나. 개인피폭선량계를 확인할 것

다. 기타 안전장구 등에 대하여 안전상태를 점검할 것

16. 일시적 사용장소에 사용을 폐지한 선원을 보관하지 아니할 것

10. 선원폐기 시에 과학기술부가 지정하는 기관으로 조치할 사항을 간단히 기술하시오.

11. 사업을 폐지 시에 과학기술부가 지정하는 기관으로 조치할 사항을 간단히 기술하시오.

원자력법시행령 제332조(허가등의 취소 또는 사업폐지등에 따른 조치) ① 법 제100조제1항의 규정에 의한 허가취소등의 경우에 원자력관계사업자가 위하여야할 조치는 다음과 같다. 〈개정 95.10.19, 99.8.31〉

1. 원자력관계사업자가 소유하고 있는 방사성물질 또는 방사선발생장치를 다른 원자력관계사업자에게 양도하여야 한다.

2. 방사성물질에 의한 오염은 이를 제거하여야 한다.

3. 방사성물질에 의하여 오염된 물질은 폐기시설등 건설․운영자에게 양도하여야 한다.

4. 과학기술부령이 정하는 기록은 과학기술부장관이 지정하는 기관에 인도하여야 한다.

② 법 제100조제1항의 규정에 의하여 허가 또는 지정이 취소되거나 사업 또는 사용을 폐지(사망 또는 해산으로 인한 폐지를 포함한다)한 원자력관계사업자는 과학기술부령이 정하는 바에 의하여 그 신고서를 과학기술부장관에게 제출하여야 한다. <개정 99․8․31>

부령 29호 원자력법시행규칙 제123조(허가등의 취소 또는 사업의 폐지 등에 따른 조치) : 영 제332조제1항제4호에서 “과학기술부령이 정하는 기록”이라 함은 다음 각호의 1에 해당하는 기록을 말한다.

1. 방사성동위원소에 의한 오염상황의 측정기록

2. 방사선작업종사자의 건강진단 기록

제124조(허가취소 등에 따른 신고) ①영 제332조제2항의 규정에 의한 허가등취소․사업(사용)폐지의 신고서는 별지 제100호서식에 의한다.

②제1항의 규정에 의한 신고서에는 다음 각호에 관한 서류를 첨부하여야 한다.

1. 방사선발생장치 또는 방사성물질등에 관한 조치사항

2. 방사선작업종사자의 건강진단기록 등의 인도에 관한 사항

3. 허가증 또는 신고필증(분실의 경우에는 그 사유서)

1997년도 감독면허

1997 - (원자력 이론)

1. 방사성핵종은 보통 원자로를 이용하거나 또는 가속기내의 표적에서 흔히 생산된다. Au-198(반감기: 64.8시간)도 원자로 내에서 안정된 동위원소인 Au-197과 중성자가 반응하여 생성된다. 얇은 박판형태의 Au-197 0.1g을 원자로 내에 12시간 놓아두고 꺼내었을 때 방사능의 세기는 0.9Ci이었다면 박판내의 생성될 수 있는 Au-198의 이론적 최대방사능의 세기를 구하시오. 또 이 최대방사능값의 80%에 이르기까지의 걸리는 시간은 얼마인가?

에서 , t=12 hr

따라서 R=7.47 Ci

∴ 이론적 최대 방사능은 7.47 Ci

최대치의 80%에 도달하는 시간은

∴ t=150 hr

2. Po-218(반감기: 3.05분)은 알파붕괴하여 Pb-214(반감기: 26.8분)로 변한다. 최초의 순수한 Po-218이 존재한 때로부터 얼마의 시간이 경과하게 되면 방사성핵종의 양이 같아지게 되는가? 또한 이 시점에서의 Po-218 및 Pb-214의 양과 최초의 Po-218과의 분률을 계산하시오.

가.  ---------------------(1)

-------(2)

따라서 가 되는 시간은 t = 3.16분

나.  이므로 t = 3.16분을 대입하면 48.8%

3. 감마선과 물질과의 상호작용에 대해 설명하되 특히 다음과 같은 관점에서 자세히 기술하고 횡축을 입사감마선의 에너지, 종축을 발생확률로 하여 각 상호작용의 발생확률과 전체 발생확률의 모양을 그래프로 제시하시오.

(1) 상호작용의 물리적 현상에 대한 설명

(2) 입사감마선의 에너지활용 및 변화에 대한 설명

(3) 상호작용과 연계하여 추가적으로 발생할 수 있는 현상에 대해 설명

(4) 입사감마선 에너지와 대상물질에 대한 원자번호 크기의 발생확률 설명

○ 광전효과

- 감마선이 원자에 충돌하여 그 궤도전자에 전 에너지를 주어 전자를 튀어나오게 하는 현상

- 광전피크 에너지 :  → 에 비례하는 선스펙트럼의 Ep가 발생

- 궤도전자의 차이만큼의 특성 X-선(오제전자)가 발생

- 일어날 확률 :  → K-궤도전자에서 가장 크며 Z가 클수록 저에너지 감마선()일수록 큼

○ 콤프턴산란(Compton Scattering)

- 감마선이 물질속의 전자와 충돌하여 전자를 산란시키고 자신은 다른 방향으로 튀어나가는 현상

① 산란감마선의 에너지()   [θ: 입사감마선의 산락각]

② 반도전자의 에너지 :

- 일어날 확률 : (근처)

- 스펙트럼 : 이하에 분포하는 연속스펙트럼

○ 전자쌍생성

- 1.022Mev이상의 감마선이 그 이상은 소멸하여 음(-), 양(+) 한 쌍의 전자를 만드는 현상

- 전자쌍생성 에너지(전 운동에너지) :

- 일어날 확률 :  (

- Ep 스펙트럼 : , ,  3개의 피크를 갖는 연속스펙트럼

- 양전자(β+)소멸 : 양전자가 물질 속의 음전자와 결합하여 소멸되고 전체로서 2mec2의 에너지에 해당하는 0.511MeV의 감마선을 2개 방출하는 현상이 발생

4. 엑티버블(Actibable) 트레이서를 설명하고 그 원소를 적으시오.

- 제품이나 공정, 환경 등의 조사 시 방사성물질로 오염시키지 않기 위해 비방사성 물질을 트레이서로 사용해서 실험하고 종료 직후 시료를 방사화하는 방법을 엑티버블 트레이서법이라 하며 이때 사용하는 트레이서를 후방사화 트레이서라고도 함

- 요건 : ① 열중성자의 방사화단면적이 크고 반감기는 짧은 감마선 방출 핵종이어야 함, ②경제적이며 무독하고 자연에 존재하지 않아야 함, ③ 실험중 외부로부터 오염되지 않아야 함

- 방사화단면적이 큰 희토류 원소를 사용 → Sm, Eu, Gd, Dy

5. 방사선의 생물학적 요인에 영향을 끼치는 물리적, 생물, 화학적 요인을 적으시오.

- 물리적 요인 : 대략 10-16초 동안 일어나는 것으로 세포의 원자나 분자에 부여된 에너지에 의해 물분자를 이온화시킴

- 물리화학적 요인 : 대략 10-6초 동안 일어나며 이온이 다른 물분자와 반응하여 새로운 1차 자유 라디칼, 2차 자유 라디칼 및 과산화물을 생성시킴

- 화학적 요인 : 2~3초간 일어나며 물리화학적 단계의 반응 생성물이 세포의 중요한 유기분자와작용하는 것으로 유리기와 산화제(Superoxide)가 염새체를 이루고 있는 분자를 파괴하여 분자의 변형을 일으키거나 긴 사슬형태의 분자를 절단시킴

- 생물학적 요인 : 몇 십분~수년에 걸쳐 일어나며 다음과 같은 형태로 세포에 영향을 줌

① 세포의 조기사멸

② 세포분열의 중단 및 지연

③ 세포의 영구적 변화가 일어나서 자손의 세포에 전달

6. 흡수선량 단위와 커마(Kerma)단위의 비교 설명

- 커마 : 특정물질의 단위체적 내에서 비하전입자(광자, 중성자)의 간접전리현상에 의해 발생된 하전입자(광전자, Compton전자, 쌍전자)에 의해서 전달된 단위질량당의 에너지. (J/kg, Gy, rad)

- 흡수선량 : 모든 전리방사선에 의한 물질 내 에너지 전달상태를 평가하기 위한 것인데 비해 커마는 간접 전리방사선이 하전입자에 전달되는 에너지를 분석하기 위한 것

- 특정물질의 한점에서 하전입자평형이 성립되고 제동복사에 의한 하전입자의 에너지손실을 무시한다면 커마와 흡수선량은 일치

7. 생물학적 영향, 병원성 세균의 사멸 조건 (온도-선량-산소-질소-연속조사)

-방사선멸균에서 세균의 방사선 감수성을 높이기 위해서는 고온, 고선량, 높은 산소분압 및 낮은 질소분압, 그리고 연속조사가 같은 선량에 대해 LD값을 낮추는 조건이 됨

8. 방사성 표지화합물의 불안정 요인

- 1차 내부효과 : 표지화합물 내 방사성원자의 방사성핵종에 의해 화학결합이 달라져서 분해되는 효과

- 1차 외부효과 : 표지화합물 내 방사성원자에서 방출하는 방사선에 의한 자기분자나 다른 분자의 분해효과

- 2차 방사선효과 : 1차 효과에 의해 생긴 유리기 등에 의한 2차 효과로써 유리기는 파괴되지 않은 다른 분자를 공격하여 새로운 화합물을 만들어 불안정한 효과를 증대시킴

- 화학적 분해효과 : 표지화합물 자신이 포함하고 있는 화학적 불순물에 의해 분해되는 효과

9. 정지질량과 운동에너지관련 문제

질량과 에너지는 서로 등가이며 질량은 운동에너지로 변환될 수 있음

예를 들면, 전자의 정지질량 , 이 값을 에너지로 환산하면,

의 운동에너지로 변환된다.

10. 밀킹에 대하여

- 방사평형에 있는 딸핵종을 분리하는 간단한 조작으로써 딸핵종을 어미핵종에서 분리 후 일정한 시간이 경과되면 다시 방사평형에 도달하므로 딸핵종을 다시 분리하는 것이 밀킹 조작 방법이며 이장치를 Cow System 또는 RI Generator라고 함

- 밀킹조작 방법에는 이온교환, 용매추출, 공침, 크로마토그래피 등이 있음

- 밀킹의 특징 :

① 무담체 RI를 원자로나 가속기로부터 멀리 있는 곳에 쓸 수 있음. 즉 딸핵종의 반감기를 어미핵종의 반감기로 늘려서 쓸 수 있는 효과를 주며,

② 희망하는 시간에 RI를 얻을 수 있음

③ 만족스러운 화학적, 방사화학적 순도를 얻음

- 대표적인 RI Generator : 90Sr-90Y, 99Mo-99mTc, 113Sn-113mIn

1997 - (방사선 취급기술)

1. 유효검출체적이 300cm3인 자유공기전리함이 있고, 검출기 주변의 기압은 750 mmHg, 온도는 20oC이다. 방사선 흡수로 인하여 발생된 전류가 A일 때 조사선량률을 구하시오.

공기의 질량

∴

2. 개봉선원 사용시설의 시설설계상의 일반적인 고려사항은 무엇인가?

① 위치는 지반이 견고하고 화재나 침수의 우려가 없으며 부지선정 시 지진방지대책을 수립하여야 한다.

② 시설은 가능한 한 독립적인 형태이며 중앙집중화방식을 채택한다.

③ 사용시설 등의 구조는 내화구조나 불연재로 한다.

④ 사용시설의 출입구는 1개소이어야 한다. 다만, 사고 시 탈출이 용이하다는 것을 보장하여야 한다.

⑤ 시설간의 상호오염을 방지할 수 있어야 한다.

⑥ 환기계통은 오염구역과 비오염구역을 별도로 설치하고 공기의 흐름은 비오염구역에서 오염구역으로 흐르도록 역류를 방지한다.

⑦ 배기 시에는 정화장치를 설치하고 후드나 글로브박스의 설치에 대해 고려한다.

⑧ 배수 시에는 일반배수관과 방사성폐액배수관을 별도로 설치하여 방사성폐액이 누수나 침투가 용이하지 않도록 한다. 방사성폐액의 방사능감쇠를 위한 저장조와 희석, 방류할 수 있는 장치를 설치한다.

3. 1.25MeV 감마선의 90°산란각에 대한 산란 감마선의 에너지와 파장 그리고 반도전자의 에너지를 구하시오.

산란감마선의 에너지

산란 감마선의 파장 λ, 이므로

반도전자의 에너지 ∴

4. 그림은 2MeV 감마선이 검출기 속에서 상호작용하여 생긴 전자에너지 분포의 개념도이다. 그림 내에서 ①, ②, ③, ④, ⑤, ⑥, ⑦, ⑧에 대하여 간단히 설명하시오.

① K(특성) X선 peak :

② 후방산란 peak :

③ 콤프턴 edge :

④ 광전 peak :

⑤ 콤프턴 연속분포 :

⑥ Double escape peak :

⑦ Single escape peak :

⑧ 전흡수 peak :

5. 베타선차폐 시 고려되어야 할 사항을 아는 대로 기술하시오.

β선의 비정은 중하전입자의 비정보다 크지만 조금만 주의하면 큰 문제는 없다. β선의 차폐 시 가장 중요한 것은 제동복사의 발생방지이다. 따라서 β선을 차폐하기 위해서는 제동복사의 비율을 줄이기 위해 원자번호가 낮은 물질(플라스틱, 알루미늄)로 1차 차폐하고, 제동복사를 줄이기 위해 원자번호가 높은 물질(납, 철, 콘크리트, 텅스텐, 감손 우라늄)로 2차 차폐하여야 한다.

6. GeLi검출기를 이용하여 Cs-137 선원을 측정하였더니 피크에서의 반치폭이 3keV이었다. 이때 이 계측기의 분해능을 구하시오.

분해능 이므로,

7. BKG를 포함한 시료의 계수율이 500CPM이고, BG계수율이 100cpm이며 측정시간이 30분으로 주어졌을 때 측정정도를 최대로 하기 위한 시료 및 BG의 측정시간을 구하시오.

최적의 계수시간 분배는 다음과 같다.

여기서 ts는 시료계수시간, tb는 BKG계수시간,

rb는 BKG계수율, rs는 시료계수율

tb + ts = 30(분)이고 tb = 0.447ts이므로, 1.447ts = 30,

∴ ts = 21(분), tb = 9(분)

1997 - (방사선 장해방어)

1. 엑스선발생장치로 0.05MeV로 단일에너지를 가진 엑스선 빔을 발생시켜 어떤 환자에게 조사시켰다. 엑스선 빔의 직경이 7.62cm, 발생된 빔은 총 개의 광자이었다면 조사된 시점에서 환자의 피폭된 선량은? (mrad로 표시하시오) 단, 0.05MeV광자에 대한 조직의 질량흡수계수는 0.043cm3/g을 고려한다.

환자의 피폭선량

2. 방사선이 인체에 미치는 영향과 관련하여 확률론적 영향과 관계되는 선량단위로는 일반적으로 (①)선량을 사용하고, 결정론적 영향과 관계되는 선량단위로는 일반적으로(②)선량을 사용한다.

① (실효)

② (등가)

③ ①의 SI단위는? - Sv

④ ②의 SI단위는? - Sv

⑤ 상기 문장의 이유를 설명하시오.

- ①문장의 이유 : 동일한 등가선량도 피폭된 조직 및 장기의 방사선감수성에 따라 여러 장기 및 조직의 확률적영향 발생정도와 이로 인한 위험도가 다르기 때문에 인체 내의 조직간 선량분포에 따른 위험정도를 하나의 양으로 나타내기 위하여 실효선량을 사용함

- ②문장의 이유 : 동일한 흡수선량도 방사선의 종류와 에너지에 따라 다르게 나타나는 생물학적 효과를 동일한 선량값으로 보정해 주기 위하여 등가선량을 사용함

3. ICRP-60에서의 일반인에 대한 유효선량한도를 직업상피폭에 대한 한도에 비해 1/20수준으로 낮게 책정하는 가장 기본적인 이유 3가지를 설명하시오.

① 방사선방어조직에 의한 피폭관리가 없다.

② 피폭집단이 대규모이다.

③ 피폭에 관련하여 얻는 이득이 환원되지 않는다.

4. 0.6MeV 및 0.8MeV 감마선에 대한 공기의 질량에너지 흡수계수는 각각 0.0295 및 0.0289 ㎠/g이다.

(1) Cs-137감마선에 대한 공기의 질량에너지 흡수계수는 얼마인가?

Cs-137의 감마선에너지는 0.662MeVdlamfh 비례식에 의해

(0.8-0.6) : (0.662-0.6) = (0.0289-0.0295) : (χ-0.0295)

⇒ 0.2 : 0.062 = -0.006 : (χ-0.0295)

⇒ (χ-0.0295) = (-0.006×0.062)/0.2

χ = 0.029314cm2/g

∴

(2) Cs-137은 한 붕괴당 0.85개의 감마선을 낸다면 Cs-137의 감마상수를 단위로 산출하시오.

1GBq선원으로부터 1m거리에서의 조사선량을 구한다.

∴ 감마상수

☞ S = 1GBq = 109 Bq

r = 1m

f = 0.85

5. 감마방사선 차폐 시 차폐물질의 선형감쇄계수의 값이 작은 것일수록 차폐두께는 어떻게 되는가? 그 이유를 설명하고 실제 차폐두께는 협역빔(narrow beam)일 때와 광역빔(broad beam)일 경우 어떻게 달라지는가?

① 입사감마선이 단위질량당 차폐물질과 상호작용할 확률이 감소하기 때문에 차폐두께를 증가시켜야 한다. ∵

② 차폐두께는 협역빔일 때보다 광역빔일 때 증가시켜야 한다. 그 이유는 방사선원이 광역빔인 경우 물질(차폐체)과 상호작용 시 Compton산란에 의한 산란감마선이나 전자쌍생성에 의한 소멸복사선, 생성된 1차 전자에 의한 제동복사선 등이 본래의 감마선속에 영향을 미치기 때문이다.

6. 다음에서 용어의 약어와 단위가 틀리게 짝지어진 것은?

가. AMAD-㎛    나. ALI-Bq    다. LET-keV/㎤   라. TEDE-rem

① AMAD : 공기역학적 방사능 반경을 의미하며 단위는 μm이다.

② ALI(연간섭취한도) : 방사선작업종사자가 1년 섭취할 경우 피폭방사선량이 선량한도에 이를 것으로 보이는 방사능의 양을 의미하며(2001년 최신법) 단위는 Bq이다.

③ LET(Linear Energy Transfer, 선에너지 전달) : 단위길이당 부여되는 에너지, 단위는 keV/μm이다.

④ TEDE - rem

1997 - (원자력 관계법령)

1. 원자력법에 의한 비파괴검사업 사용허가 기준 중 RI 등을 사용하는데 필요한 장비 및 기술인력 기준에 대하여 기술하시오.

2. 원자력 규정에 의하여 허가 또는 지정이 취소되거나 사업 또는 사용을 폐지한 경우 원자력관계 사업자가 취하여야할 조치에 대하여 기술하시오.

3. 원자력관계 사업자(신고 사용자 제외)는 방사선 장해의 우려가 있는 장소에 대하여 방사선량을 측정하여야 한다. 그 측정대상에 대하여 측정시기를 기술하시오.

측정대상	측정시기
가. 방사성폐기물의 저장처리 및 처분시설
나. 방사선관리구역
다. 비정상적인 방사성물질이 누출된 장소

4. 다음을 원자력법령에서 정의하시오.

(1) 표면방사선량률

(2) 폐기작업실

(3) 피폭방사선량

5. 방사성물질 등이 비정상적으로 누설되어 제한구역경계에서 작업종사자가 선량한도를 초과하여 피폭된 경우에 원자력 관계사업자가 조치하여야 할 내용을 기술하시오.

1996년도 감독면허

1996 - (원자력 이론)

1. 완전표지화합물을 예를 들어 설명하시오.

◦ 완전표지화합물 : 어느 화합물 중의 원자 또는 원자단을 그 원자 또는 원자단의 RI로 바꾸어 놓은 것.

예) 식초산(CH3COOH)의 완전 표지화합물은14CH3COOH, CH314COOH이다.

◦ 불완전표지화합물 :

어느 화합물 중의 원자 또는 원자단을 그 원자 또는 원자단의 RI가 아닌 제3의 방사성 원소로 바꾸던가 방사성인 다른 원자단을 도입하여 원래의 화합물과 화학적으로 같지 않은 표지화합물

131I

예) HSA   HSA-131I

◦ 표지화합물의 필요조건

∙ 표지 후에도 원래의 화학적 성질이 보존되어야 한다.

∙ 표지 위치를 알 수 있어야 하며, 추적자로서 이용하는 동안 안정해야 한다.

∙ 도입한 RI의 반감기와 에너지가 적당해야 한다.

∙ 불안전 표지화합물인 경우, 생체에 이용하는 과정에서 새 원자의 도입으로  인하여 특성을 띄거나 다른 생물학적 효과를 나타내서는 안 된다.

◦ 표지화합물 합성법

∙ 화학물합성법: 화학반응을 수단계에 걸쳐 일으키게 하여 RI를 도입하는 방법

∙ 생합성법: 화학적 합성법이 여의치 않은 화합물이 생체에서 합성된 경우에 그 생체를 이용하는 방법

∙ 반도표지법: 표지하려는 물질과 RI생성용 표적물질을 잘 혼합하여 원자로에서 중성자 조사함으로서 핵반응을 일으키게 하고, 생성되는 RI의 반도에너지로 표지반응시키는 방법

∙ 동위원소 교환: 표지하려는 유기물중의 어느 특정원소의 안정동위원소 원자를 방사성원자와 교환시켜 표지하는 방법

◦ 표지화합의 분해요인(불안정한 요인)

∙ 1차 내부효과: 표지화합물 중에 있는 방사성원소의 방사성붕괴에 의해 화합결합이 달라져서 분해하는 현상

∙ 1차 외부효과: 방사성 표지화합물의 방사성원자에서 방출하는 방사선에 의한 자기분자나 다른 분자의 분해효과

∙ 2차 방사선효과: 1차효과에 의해 생긴 자유기 등에 의한 2차효과이며, 자유기는 파괴되지 않은 다른 분자를 공격하여 새로운 화합물을 만들므로 불안정 효과를 더욱 크게 함

∙ 화학적분해: 표지화합물 자신이 포함하고 있는 화학적 불순물에 의해 분해하는 효과

2. 232Th               228Ac+α일 때 α입자의 운동에너지를 구하라.

(단, 232Th의 질량은 232.0381amu, 228Ac의 질량은 228.0312amu, α는 4.00263 amu 이다.)

[eqn: &rm E= (M_Th - M_Ac -M_alpha )cdot c^2 ##&rm ```~= (232.0381-228.0312-4.00263)amu`times`931.5`Mev/amu= 4Mev]

[eqn: rm 4Mev=`1 over 2 mv^2 left[1+ {M_alpha}^2 over {M_Ac} right] = 1 over 2 mv^2left[1+ (4.00263)^2 over {228.0312} right] ~RARROW~ 1 over 2 mv^2 = 3.738Mev]

3. 방사화 분석의 장단점을 설명하시오.

◦ 장점

∙ 감도가 높아 미량분석이 가능

∙ 소량의 시료로 많은 원소를 동시에 분석가능

∙ 비파괴법으로 분석가능

∙ 시료의 모양이나 화학형태에 무관

∙ 반감기에 따라 분리측정 가능

∙ 시료의 전처리가 필요 없음

∙ 선택성이 있음

∙ 조사 후 화학조작을 가해도 영향 없음

◦ 단점

∙ 정밀도 및 정확도가 떨어진다.

∙ 비용이 많이 든다(원자로 등 특수설비 필요).

∙ 시간적인 제약을 받음

∙ Side Reaction이 존재

4. β선이 원자핵 근처를 지날 때 X-선이 방출되었다. 이유를 설명하고 그 차폐방법을 논하라.

고속화된 전자가 원자핵근처를 통과할 때 핵의 강한 쿨롱장에 의하여 전자가 산란될 때 일어나는 에너지 손실이 X-선으로 방출되는 현상(제동방사선), 이를 차폐하기 위해서는 먼저 원자번호가 낮은 물질로 β선을 차폐하고, 원자번호가 큰 물질로 X-선의 차폐까지 해 주어야 한다.

5. 세포의 감수성이 낮은 것부터 순서대로 나열하는 문제

골조직 < 지방조직 < 구강점막 < 장상피, 수정체

뼈 < 간장 < 비장, 생식선

□ 감수성이 높은 것 : 비장, 흉선, 골수, 장

감수성이 낮은 것 : 근육, 결합조직, 심장, 코

6. 확률적 영향에 대해 설명하시오.

◦ 확률적 영향 : 유전적 장해, 발암 등 장해의 정도가 피폭선량에 비례하는 관계가 아니고, 장해발생확율이 피폭선량에 비례하는 관계이며, 선량의 효과에 대한 한계치(발단선량)은 없다. 예) 암, 백혈병, 유전적 영향

◦ 비확율적 영향 : 피폭선량의 크기에 따라 장해의 정도가 변하며, 피폭선량의 한계치(발단선량)가 있다. 예) 수정체의 혼탁, 불임효과, 피부의 비악성 손상, 빈혈을 초래하는 골수의 세포감소

□ 직접작용 : 방사선이 인체에 조사되면 세포핵과 작용해서 핵산(DNA)분자를 파괴하여 세포핵 자체에 손상을 주는 것을 말한다.

간접작용 : 방사선이 인체에 조사되면 세포를 구성하고 있는 물이 방사선에 의해 전리되며 이결과 형성되는 물질의 화학적 독성에 의해 이차적으로  세포핵이 손상 받는 것을  말한다.

∙ 간접작용에 영향을 미치는 효과 ⇒ 희석효과, 산소효과, 보호효과, 동결효과

7. Szilard-Chaimer법 적용을 위한 조건 3가지를 기술하시오.

◦ 핵반응 후 동위원소의 화학결합이 깨져야 한다.

◦ 재결합이나 교환반응이 없어야 한다.

◦ 적당한 분리방법이 있어야 한다.

8. [99Mo(1Ci) → 99mTc] Generator에서 자원소 분리 후 4.5시간 후에 99mTc를 최대한 몇 mCi 분리할 수 있겠는가? (단, 99Mo의 반감기는 66.7시간이고, 99mTc의 반감기는 6시간 이다.)

다음의 식을 이용하여 최대분리량을 계산한다.

[eqn: rm A_2`(^99m Tc) = 0.875 times {lambda_2} over {lambda_2 - lambda_1}A_1^0 (e^{- lambda_1 t} - e^{-lambda_2 t})]................................(1)

여기서, [eqn: rm A_1^0 = 1Ci (^99 Mo ),~lambda_1 = 0.693 over {66.7`times`3600} sec^-1 ,~lambda_2 =0.693 over {6times3600}sec^-1 ,`t~=4.5times`3600sec]

위의 (1)식에 대입하여 풀면 다음과 같은 답이 나온다.

즉, 99mTc 최대분리량 = 0.3458 Ci = 345.8 mCi

9. 크로마토그래피형 99mTc 발생기에서 99mTc 가 55 kBq이 생성되어 있다. 소금물로 용출해 내고 계측효율 80%인 계측기로 계측한 결과 2.4×106cpm이었다. 밀킹수율은 몇 %인가?

80% 계측효율일 때 2.4×106cpm 이었으므로 전체방사능은

[eqn: &rm 2.4times10^6 times`100 over 80 = 3times10^6 dpm`times{1min} over {60sec} ##rm& ~~~~~~~~~~~~~``=``50000``dps``=``50000``Bq``=``50``kBq``` ##&rm ~~∴~밀킹수율 ={50kBq} over {55kBq}times`100=91%]

1996 - (방사선 취급기술)

1. HP Ge(Li) 검출기에서 불감시간이 갑자기 증가한 이유는?

◦ 측정하고자 하는 시료의 방사능의 세기가 상대적으로 클 때 증가한다.

◦ 계측기의 전원의 안정상태가 불안정 할 때

◦ 디텍터 후단에 연결된 동축케이블 라인 내에 습기 및 불순물이 끼어 음극과 양극의 구분을 명확히 해주지 못할 때 발생한다.

2. 액체섬광계측기로 γ-분광분석을 할 수 없는 이유는?

계측기의 원자번호가 작기 때문에 γ선에 대한 검출효율이 작아서 주로 컴프턴산란에 의해서 γ선을 흡수하기 때문에 감마선의 에너지 측정에는 적합치 않다.

3. 분해능을 좌우하는 인자를 설명하시오.

◦ Drift(계측기 동작특성 변화)

◦ Random Noise(검출기와 계측계통의 잡음)

◦ Statistical Fluctuation(상호작용 결과 생성된 Charge Carrier)와 불완전한 수집

4. 계측 시 고려해야할 보정인자를 설명하시오.

∙ 방사선의 종류

∙ 에너지 스펙트럼

∙ 방사선의 진행방향

∙ 방사선의 세기

∙ 공간 및 시간적 변화

◦ 방사선 측정 시 고려해야할 공통기술

∙ 백그라운드

∙ 계수효율

∙ 측정치의 보정

∙ 계수치의 통계처리

∙ 방사선측정장치의 선정

◦ 계수효율

∙ 기하학적 효율

∙ 고유검출 효율

∙ 계수효율

◦ 보정계수

∙ 계수관의 분해시간 보정

∙ 흡수와 산란의 보정

∙ 2차 방사선에 대한 보정

1996 - (방사선 장해방어)

1. 납과 콘크리트로 차폐하여 10R/h의 방사선 세기를 2.5mR/h로 줄이려고 한다면, 각각을 몇 cm 두께가 필요한가? 단, 납과 콘크리트의 반가층은 1cm 및 5cm이고 차폐공간은 40cm이며 가급적 콘크리트를 사용하고 부족 시 납을 사용한다.

[eqn: &rm 2.5``mR/hr ``=`` 10``R/hr cdot e^{-(mu_1 ``x_1 ``+``mu_2 ``x_2 )} .....................(1)##&rm 문제에서 ~x_1 ``+``x_2 ``=``40``cm``이므로 ~~-> ~~ x_1 ``=``40``-``x_2# #&rm 2.5 over 10^4 ``=``e^{-(mu_1 ``x_1 ``+``mu_2 ``x_2 )}~~~->~~~양변에 ~ ln`을~취하면~다음과 ~같다.#rm& 8.294 ``=``0.693``(`40``-``x_2``)``+`` {0.693``times``x_2} over 5``=``27.72``-``0.693``x_2 ``+`` {0.693``times``x_2} over 5 #&rm x_2 ``=``35`cm ~~~~->~~~~ x_1 ``=``5`cm]

2. 20mCi의 60Co분말의 분해작업을 시료에서 50cm 떨어진 위치에서 작업을 하였을 때, 이 위치에서의 흡수선량율과 조사선량률을 구하라. 60Co은 1.17Mev와 1.33Mev의 광자를 방출하며 공기 중에서 질량감쇄계수([eqn: rm mu_m])는 각각 0.03cm2/g , 0.0275cm2/g 이다.

[eqn: &rm D ``=`` {20``mCi} over {4``pi``(50`cm)^2}``times`` {3.7`times`10^7 ``dps} over {1``mCi} `times`(1.17`Mev/decay `times`0.03`cm^2 /g``+``1.33`Mev/decay`times`0.0275`cm^2 /g)##&rm ~~~~~~times` {1.602`times`10^-6 `erg} over {1`Mev}`times`{1`Rad} over {100`erg/g}`times`{3600`sec} over {1`hr}``=``97.41``mRad/hr``=``974.06``μGy/hr ###&rm dot X ``=`` {20``mCi} over {4``pi``(50`cm)^2}``times`` {3.7`times`10^7 ``dps} over {1``mCi} `times`(1.17`Mev/decay `times`0.03`cm^2 /g``+``1.33`Mev/decay`times`0.0275`cm^2 /g)##&rm ~~~~~~times` {1.602`times`10^-6 `erg} over {1`Mev}`times`{1`R} over {87.7`erg/g}`times`{3600`sec} over {1`hr}``=``110.9``mR/hr]

3. 방사선의 물리적 요인을 기술하시오.

물리적 수식요인	생물학적 수식 요인
선량의 공간적 분포 선량의 시간적 분포 선질	세포분열과 방사선 감수성 연령 종 및 유전적 계통 생리적 조건

4. 어떤 구역의 표면오염도를 측정하기 위하여 간접법인 스메아 용지로 100cm2을 문질러 효율 10%인 β-γ 오염측정기로 계수한 결과 100cpm이 나왔다. 스메아 용지의 전이율을 20%로 보았을 때, 이 구역의 오염도를 μCi/cm2로 나타내어라.

[eqn: &rm 효율 ``=`` cpm over dpm ~~->~~ dpm ``=`` {100``cpm} over 0.1 ``=``1000``dpm/100`cm^2 ##&rm 전이율~=~20``%~~~->~~{1000``dpm/100`cm^2} over 0.2 ``=``5000``dpm/100cm^2 ##&rm 5000``dpm/100``cm^2 ``=``50``dpm/cm^2 `times` {1``min} over {60``sec}`times`{1``muCi} over {3.7`times`10^4 ``Bq}``=``2.25`times`10^-5 ``muCi/cm^2]

5. 다음 용어를 설명하시오.

1) 심부선량당량 : Deep Dose Equivalent - 조직이 받은 선량을 대표한다.

피부에서 10mm 깊이

2) 참고준위 : 한도량은 아니나 방사선방어 활동에서 어떤 양이 일정한 준위로 초과하지 않느냐, 초과하느냐를 감시하며, 초과하는 경우에는 그 준위에 따라 사전에 계획된 일정한 절차를 취하기 위해 설정되는 기준

∙ 기록준위 : 설정치를 초과하였을 때에만 기록하고 장부를 유지키 위해 설정한 준위. 한도량의 1/100선이 적당하다.

∙ 조사준위 : 감시결과가 그 값을 초과하였을 경우에는 그 원인의 규명 등 필요한 조사를 할 충분한 이유가 있다고 판단되는 정도의 준위에 설정. 정상준위의 2～3배 값

∙ 개재준위 : 또는 간접준위라고도 한다. 일반적으로 도달하지 않을 것으로 판단되는 비교적 높은 준위에 설정. 기본 한도치에 상응하는 값

3) 방사선 방어의 선량제한 체계

∙ 기본한도(1차한도) : 선량당량한도

∙ 2차한도 : 기본한도를 적용할 때 용이하도록 도출, 예)ALI, 선량당량지수

∙ 유도한도 : 방사선방어 실무에 편리하도록 2차한도로부터 유도, 예) DAC

∙ 인정한도 : 규제당국이나 운영자가 상위한도 내에서 자체적으로 재설정, 예) 사내내규로 자체관리 목표 설정치

4) 연간섭취한도 (ALI) : 방사성 물질의 체내 섭취로 인해 선량당량한도를 피폭을 받지 않도록 연간섭취가 허용되는 최대량을 말하며 내부피폭에 관한 2차한도에 해당한다.

5) 유도공기중 농도(DAC)

단, 주간작업시간=40hr, 연간작업주=50주, 표준인의 분당호흡량=0.02 m3/min

[eqn: rm DAC ~=~ ALI over {(주간작업시간)`times`(연간작업주)`times`(작업시간당``호흡량)}]

6. 체내 피폭선량 측정 방법을 비교 설명하여라.

◦ 관리구역내 작업장의 연간평균공기중 오염농도가 유도공기중 농도의 1/30 이상인 경우에 체내피폭량 평가를 실시한다.

◦ 방법에는 전신계측법, 바이오어세이법, 공기 중 오염도와 작업시간에 의한 계산에 의한다.

전신계측법	바이오어세이법
1. 체외에서 직접적으로 체내의 방사능을 계측할 수 있다. 2. 핵종의 침착장소를 어느 정도 직접 찾아낼 수 있다. 3. 계측을 하기 위해 피검자가 작업장을 이탈하여야 한다. 4. X선, γ선 방출체에 유리, β 방출체도 어느 정도 측정이 가능하다. 5. 설비의 비용이 많이 든다. 6. 교정이 정확히 이루어져야만 정확한 체내양을 구할 수 있다.	1. 배설물 등을 측정하여 간접적으로 체내의 양을 추정한다. 2. 핵종에 대한 체내에서의 대사의 지식이 필요하다. 3. 일반적으로 시료의 수집이 곤란하다. 4. α, β 방출체를 포함한 모든 핵종에 적용 가능하다. 5. 보통의 실험실로도 충분히 측정이 가능하다. 6. 체내양의 추정에 오차가 크다.

1996 - (원자력 관계법령)

1. 출입자의 피폭방사선량 측정방법, 측정대상, 측정시기에 대하여 설명하시오.

◦ 방사성물질에 의한 오염상황의 측정

- 방사성물질에 의한 인체 및 작업복, 신발, 보호구 등 인체에 착용하고 있는 물건의 오염상황의 측정은 손, 발, 작업복, 보호구의 표면, 기타 방사성물질에 의하여 오염될 우려가 있는 부위에 대하여 행한다.

- 방사성물질에 의한 인체내부의 오염상황의 측정은 필요한 정밀검사를 통하여 방사성물질의 농도를 계산하여 행한다.

◦ 종사자 또는 방사선구역 수시출입자의 인체에 미치는 영향 측정은 작업 중에 계속적으로 행하고 작업이 종료된 때에도 행한다.

◦ 방사선시설에 일시 출입자에 대한 측정은 그가 과기처장관이 정하는 허용피폭선량을 초과피폭할 우려가 있을 때에 한하여 행한다.

2. 방사선량율, 입자속밀도, 방사성물질에 의한 오염상황의 측정 장소와 시기?

다음의 표의 구분에 따라 측정에 가장 적합한 장소를 선택하여 방사선측정기를 이용하여 행한다. 다만, 방사선측정기를 이용하여 측정하기가 심히 곤란할 때에는 그러하지 아니한다.

측정항목	측정장소 및 시기	측정항목	측정장소 및 시기
방사선량율 및 입자속밀도	1. 사용시설 : 작업전후 및 매주 2. 분배시설 : " 3. 저장시설 : " 4. 폐기시설 : " 5. 방사선구역 : 매주 6. 사업소 등의 경계	방사성동위원소에 의한 오염상황의 측정	1. 작업실 2. 오염검사실 3. 배기설비의 배기구 4. 배수설비의 배수구 5. 배기감시설비가 있는 장소 6. 배수감시설비가 있는 장소 7. 방사선구역의 경계

방사선량 및 입자속밀도의 측정은 작업을 개시하기 전에도 실행하고, 작업을 개시한 후에는 10일마다 1회씩 실시하며, 다만, 사용시설, 방사선구역의 경계, 사업소 등으로서 사람이 거주하는 구역 안 또는 사업소 등의 경계에 대하여는 1월마다 1회씩 측정하고, 배수시설은 배수 또는 배기할 때마다 측정하며, 연속적으로 배수 또는 배기 할 때에는 계속적으로 측정한다.

3. 누설, 화재, 기타의 사고에 대하여 설명하시오.

◦ 방사성물질의 누설 또는 이탈 등으로 환경오염의 우려가 있거나 종사자의 안전이 위협받게 된 때

◦ 차량 또는 방사성물질 등의 화재로 인하여 방사성물질의 누설이 우려될 때

◦ 종사자가 선량한도 이상의 피폭을 받은 때

◦ 외국으로부터 반입된 포장물이 법 및 령에 의한 운반기준에 적합치 않을 때

◦ 방사성물질 등을 도난당하거나 분실한 때

◦ 방사성물질이 누출되어 인근 주민의 긴급대피가 필요한 때

4. 방사성물질이 비정상적으로 누출 시 MPCa, MPCw를 초과할 경우 작업종사자가 방사선량을 초과하여 피폭될 경우 조치사항에 대하여 설명하시오.

위험발생 내용	사업자의 조치사항
지진, 화재, 홍수, 태풍 및 유해가스 누출 등의 재해로 인하여 방사선시설의 안전성이 위협받고 있거나 종사자의 직무를 수행하는데 위협을 받을 경우	◦ 그 원인 제거 ◦ 피해 확대 방지
방사선시설 등의 고장 등이 발생하여 안전성이 위협을 받을 경우	◦ 고장원인 제거 ◦ 정상상태로 복구 ◦ 고장 등의 확대방지 조치
방사성물질 등이 비정상적으로 누설되어 제한구역 경계에서 공기 및 수중허용농도가 그 허용농도를 초과하거나 작업종사자가 허용방사선량을 초과하여 피폭된 경우	◦ 피난경고 ∙ 제한구역 내부에 있는 자 ∙ 부근에 있는 자 ◦ 방사선장해를 받은 자 또는 받을 우려가 있는 자에 대한 구출, 피난 ◦ 오염확대의 방지 및 오염제거 ◦ 방사성물질 등을 다른 안전한 장소에 이전 ∙ 방사능표지 부착 ∙ 접근금지 ◦ 긴급작업에 종사하는 자에 대한 허용기준 이상의 피폭방사선량의 방지

5. 안전관리 책임자를 해임할 수 없는 이유에 대하여 설명하시오.

◦ 안전관리규정 및 품질보증계획서를 위반하였거나 위반할 우려가 있는 경우에 과기처장 또는 과기처장의 권한을 위임받거나 위탁받은 기관의 장에게 알려주는 행위로 인해 불이익을 받아서는 안된다.

◦ 검사 또는 조사에 응하기 위하여 증언을 하거나 증거를 제출하는 행위를 한 것을 이유로 해고 하거나 불이익을 주어서는 안된다.

6. 종사자에 대한 연간선량한도를 설명하시오.

구분	종사자에 대한 연간 선량한도	수시 출입자에 대한 연간선량한도
전신, 조혈기관, 생식선 및 눈의 수정체	50 mSv (5 rem)	15 mSv (1.5 rem)
뼈, 갑상선, 피부 (몸통, 머리부위의 피부)	300 mSv (30 rem)	30 mSv (3.0 rem)
손, 발, 팔, 다리, 관절	750 mSv (75 rem)	75 mSv (7.5 rem)
기타 단일장기	150 mSv (15 rem)	15 mSv (1.5 rem)

7. 원자력 관계사업자가 원자력법규 위반 시 업무정지 등의 행정조치에 갈음하여 부과되는 과징금의 최고액은 얼마인가?

원자력법규를 위반하여 업무정지등 행정규제를 가하는 대신 5,000만원이하의 과징금을 부과하도록 하였는데 시행령에서는 위반행위별로 과징금의 금액을 정하였음. 원자력발전소의 경우 상한선을 2,500만원으로 하고, 허가기준 미달, 명령위반 등의 경우 1,000만원. 허가조건위반은 500만원으로 책정함.

과징금 금액이 비교적 낮은 것은 우리나라의 원전사업자가 공기업체임을 감안할때 금액의 높고 낮음이 규제효과에 미치는 영향이 크게 문제되지 않고, 금액이 높을 경우 오히려 시행이 어려울 수도 있다는 점이 감안된 것으로 판단됨. 또한 실제 과징금을 부과할 때에는 위반내용을 참작하여 부과기준금액의 50% 이내에서 경감할 수 있도록 하였음. (영 제323조의3)

1995년 감독자면허

1995 - (원자력  이론)

1. U-238이 Pb-206으로 되었다면 알파와 베타붕괴는 각각 몇 번인가?

1) β : 4번, α : 4번

2) β : 6번, α : 6번

3) β : 6번, α : 8번

4) β : 8번, α : 8번

(풀이) [eqn: rm `_{92 }^{238 } {U } ~~ -> ~~ `_{82 }^{206 } {Pb }], α : (238-206)/4 = 8, β : (92-82)/2 + 1 = 6

2. 다음 방사선에 의해 인체에 미치는 영향을 순서대로 나열한 것은?

1) α > β > γ

2) β > X > α

3) α > γ > β

4) X > α > β

3．다음 설명 중 맞는 것은?

1) 특성X선과 오제전자는 경합된다.

2) 베타붕괴 중 전자포획에서는 뉴트리노의 방출이 없다.

4．다음 설명 중 틀린 것은?

1) CaSO4 : Dy은 개인피폭선량계로 사용할 수 있다.

5. 수소원자와 중성자가 결합하여 중수소를 발생하고 2.23MeV의 감마선이 방출되었다. 중수소의 원자량을 계산하시오. (H = 1.000 amu, n = 1.00866 amu)

[eqn: rm H_1^1 ~+~ n_0^1 ~~->~~ H_1^2 ~+~ 2.23``Mev~(※ 1``amu=931.5``Mev)~~~~~~~~~~~ ## rm H_1^2 ~=~H_1^1 ~+~ n_0^1 ~-~2.23``Mev~를 ~계산하면 ~다음과~ 같다.~~~~~~~~~~## rm (`1.00`+`1.00866`)``amu `-` (`2.23``Mev ` TIMES ` {1``amu} over {931.5``Mev} `) ``=``2.006266``amu]

6. 두께 2mm인 Pb의 원통형 차폐체 속에 다음의 핵종을 넣었을 때 Pb의 외부에서 전자기파가 검출되었다. 그 원인을 설명하시오.

1) 13N : β+→1.23Mev

2) 60Co : 60Ni→β- 방출

3) 90Sr+90Y : Sr(0.5Mev)→제동방사선(Z2 과 E에 비례)에 따라 Y(2.26Mev) 발생

7. 무담체 131I 1μCi의 무게는? (반감기 8일)

[eqn: &rm 1``muCi``=``3.7`times`10^4 ``dps ##rm & A``=``lambda cdot N ~~~RARROW~~~3.7`times`10^4 ``=`` 0.693 over {8`day`times`24`hr/day`times`3600`sec/ hr} `times` {M`g} over {131`g} `times`6.023`times`10^23 ##rm& THEREFORE ~~~M``=``8.028`times`10^-12 ``g]

8. 비방사능 : 단위 g 원자당 또는 단위 무게당 방사능 (Ci/g , Ci/mole)

무담체 : 담체가 가해지거나 포함되어 있지 않은 방사성동위원소를 말한다.

무담체 RI : 어느 RI 핵종을 주목할 때 비방사성 핵종이 전혀 없는 상태를 말한다.

예)[eqn: rm `^24 Na``Cl] 만 있을 때의 비방사능 : 높다.

[eqn: rm `^24 Na``Cl ~+~ ^23 Na``Cl]인 때의 비방사능 : 낮다.

즉, 모든 NaCl 분자가[eqn: rm `^24 Na``Cl] 분자인 때에 그 비방사능은 최대이고, 이 경우 무담체라 한다.

9. QF 및 상대 생물학적의 효과에 대하여 기술하시오.

QF : 서로 다른 종류의 전리방사선에 대해 동일한 값의 흡수선량이 생물학적 장해효과의 측면에서 서로 다르게 평가되는 것을 나타내는 것, 방사선방호의 목적으로 사용됨

[eqn: rm RBE~ : ~ {일정한``생물학적``효과를`` 나타내는데``필요한``기준``방사선의``흡수선량} over {같은``생물학적``효과를``나타내는데``필요한``대상으로``하는``시험방사선의``흡수선량}]

- 에너지가 200Kev인 X선 선량에 대한 동일한 생물학적효과를 내는 여타 방사선의 양의 비의 역수

◎ QF는 ICRP에서 방사선방어 목적으로만 사용토록 권고하고 있으며 RBE는 의학용 및 연구용으로만 사용한다.

1995 - (방사선 취급기술)

1. Cs-137의 감마핵종분석 결과 662keV 이외에 32keV의 Peak가 검출되었다. 이것은 무엇인가?

1) Ba-137 K-X선 Peak

2) 후방산란 Peak

3) Compton Peak

4) 광진 Peak

2. 계측오차 2%이내로 할 때의 계수치는 다음 중 어느 것인가?

1) 500 Counts

2) 1,000 Counts

3) 2,000 Counts

4) 2,500 Counts

[eqn: rm 2``%``=``0.02``이므로~~~ ->~~~0.02 ~=~ 1 over {root n}~~~~ ## rm root n ~=~ 1 over 0.02 ~~~->~~~ n~=~ left( 1 over 0.02 right )^2 ~=~2500]

3. 최저검출하한과 관계가 없는 것은 다음 중 어느 것인가?

1) FANO 인자

2) 자연방사능

3) 차폐

4) 계측시간

(풀이) 관계있는 것 : 자연방사능, 차폐, 계측시간

관계없는 것 : FANO 인자

[eqn: rm FANO인자``(``F``)``=``{Actual```Varianced```i n```the```N umber```of```Ionization} over {Resolution```E xpected```for```a```Poisson```Distribution} ## RM ``=``σ^2 over {σ^2 P}``=``left( R over RP right)^2 ``=``2.35 over root n ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~]

4. 다음 중 방사성핵종을 생성시키는 방법은?

1) 이온교환법

2) Radio-colloid

3) 칠라드-첼미 반응

5. 감마선과 물질과의 상호작용

상호작용	원자번호 의존성	에너지 의존성	스펙트럼의 특징
광전효과	Z5	Er-3.5	E에 비례
컴퓨턴 효과	Z	Er-1	[eqn: rm Er over {1``+``0.511 over {2`Er}}]이하에 고지상으로 분포하는 연속스팩트럼
전자쌍 생성	Z2	(Er-1.02)Mev	Er, (Er-0.511)Mev, (Er-1.02)Mev 3개의 Peak

6. 다음 계측기 중에서 방사선종류 등을 측정할 수 있는 것 중 2개와 연결하시오.

BF3 비례계수관, ZnS(Ag), Ge(Li), Si(Li), 액체신틸레이션, Nal(Tl), 가스플로우 비례계수관, GM계수관

1) α : ZnS(Ag), Si(Li)

2) β : 액체신틸레이션, 가스플로우 비례계수관

3) γ : NaI(Tl), Ge(Li)

4) Χ : Si(Li), NaI(Tl)

5) 중성자 : BF3 비례계수관, 플라스틱 신틸레이터, 안트라센

7. 길이 20cm의 미지핵종의 10m의 방사선량률이 2.5R/h이었다.

가) 위의 핵종을 판단하기 위한 방법은?

시료는 적절한 도구를 사용하여 포장한 후 감마핵종분석기로 측정한다. 이때 미지의 핵종의 정확한 방사능 양을 알지 못하므로 검출기와의 거리를 Geometry 개념에 따라 먼 거리에서 가까운 거리로 거리를 좁히면서 핵종을 분석한다.

나) 위의 핵종이 만약 Co60이라면 최대 Bq은?

[eqn: &rm 2.5 R/hr ``=`` 1.32 ``times`` ꏅCi over {(10)^2} ~~->~~ ꏅCi ``=``2.5``times{(10)^2} over 1.32##& rm ꏅCi~=~ 189.4``Ci~=~ 7.088`times`10^12``Bq]

8. 계수효율이 25%이고 백그라운드 계수율이 2.45cpm인 저준위 베타 계수기로 시료를 측정한 바 10분에 43Counts이었다.

가) 이 시료의 방사능(Bg)을 표준오차와 함께 구하라.

[eqn: &rm B.K.G ~time을 ~구하면 ~~~RARROW~~~ t_b over t_s ``=`` root{n_b over n_s} ~~~RARROW~~~ t_b over {10``min} ``=``root{2.45 over 4.3}``, t_b =``7.548``min##&rm (``4.3``-``2.45``)``cpm`` +- ``root {{4.3 over {10``min}} ``+``{2.45 over {7.548``min}}} ````(``1.85`` +- ``0.8687``)``cpm## &rm =``{{(``1.85`` +- ``0.8687``)} over 0.25_(효율)} ``=``(7.4``+- ``3.475``)``dpm ~~->~~Bq```단위로```환산하면##&rm ※```1``dpm``=``60``Bq ``이므로 ~~->~~(7.4``+- ``3.475``)``times`` 1 over 60 ``=``(0.123``+- ``0.0579``)``Bq]

나) 100cm2의 스메이법의 오염밀도(Bg/m2)를 구하라.

(단, 전이율 15±3%이다.)

[eqn: rm (``0.123``±``0.0579``)``Bq``=`` {(``0.123``±``0.0579``)``Bq} over {100cm ^{2}} ``=``(``1230``±``579``) rm {Bq} over {m ^{2}} rm# = {(``1230``±``579``)Bq/m ^{2}} over {(``15``±``3``)% _{전이율}} ``=``8200``±``19300``Bq]

9. 3H를 측정하기 위한 계측기종류와 그 방법에 대하여 기술하라.

에너지가 낮은 β 방출체이므로 거품채집기(Bubbler)로 채집하여 물에서 H2O와 치환하여 치환된 3H2O을 액체신틸레이션 검출기로 측정한다.

1995 - (방사선 장해방어)

1. 방사성물질이 인체 내에 들어갔을 때 내부피폭 평가 시 사용하는 양은?

1) 선량당량       2) 선량예탁       3) 예탁선량       4) 흡수선량

2. 임산부에 대하여 ICRP-60에서 권고한 선량한도는 다음 중 어느 것인가?

※ 임산부의 하복부표면에 보조적인 등가선량한도 : 2 mSv

※ 방사성 핵종의 흡입을 ALI의 1/20로 제한한다.

적용대상	선량한도
	작업자	일반인
유 효 선 량	20 mSv/yr	1 mSv/yr
연간등가선량	(정의된 5년 간 평균한 값)	-
수 정 체	150 mSv	15 mSv
피 부	500 mSv	50 mSv
손 과 발	500 mSv	-

3. RBE와 QF에 대한 설명 중 맞는 것은?

1) RBE만 방사선의 인체에 미치는 상대적 위험도를 나타낸 양이다.

2) QF만 방사선의 인체에 미치는 상대적 위험도를 나타낸 양이다.

3) RBE, QF 둘 다 방사선의 인체에 미치는 상대적 위험도를 나타낸 양이다.

4) 방사선의 인체에 미치는 상대적 위험도와는 관계가 없다.

4. 20mCi Co-60 이 3cm의 Pb로 차폐되어있다. 2m 떨어진 위치에서 작업하고 있는 사람이 2시간 작업 시 예상피폭선량은 명 mSv인가? (Pb의 반가층 : 1.5cm, Co60 의 감마상수 : 2.0 R․m/Ci-h)

[eqn: &rm R/hr``=``2.0``times`` {20``times``10^-3 ``Ci} over {(2m)^2}``times``e^{-left( 0.693 over 1.5cm right)``times``3``cm}``=``2.5``times``10^-3 ``R/hr ~~2시간``작업했으므로##&rm 2.5 `×` 10^-3``R/hr `×` 2 `hr ``=`` 5.0 `×` 10^-3 ``R `times` {0.877`Rad} over {1`R} ``=`` 4.385 ``mRem ``=`` 0.0438``mSv]

5. 전신계수법의 장단점을 5가지 기술하시오.

◦ 관리구역내 작업장의 연간평균공기중 오염농도가 유도공기중 농도의 1/30 이상인 경우에 체내피폭량 평가를 실시한다.

◦ 방법에는 전신계측법, 바이오어세이법, 공기중 오염도와 작업시간에 의한 계산에 의한다.

전신계측법	바이오어세이법
1. 체외에서 직접적으로 체내의 방사능을 계측할 수 있다. 2. 핵종의 침착장소를 어느 정도 직접 찾아낼 수 있다. 3. 계측을 하기 위해 피검자가 작업장을 이탈하여야 한다. 4. X선, γ선 방출체에 유리, β 방출체도 어느 정도 측정이 가능하다. 5. 설비의 비용이 많이 든다. 6. 교정이 정확히 이루어져야만 정확한 체내양을 구할 수 있다.	1. 배설물 등을 측정하여 간접적으로 체내의 양을 추정한다. 2. 핵종에 대한 체내에서의 대사의 지식이 필요하다. 3. 일반적으로 시료의 수집이 곤란하다. 4. α, β 방출체를 포함한 모든 핵종에 적용 가능하다. 5. 보통의 실험실로도 충분히 측정이 가능하다. 6. 체내양의 추정에 오차가 크다.

6. TLD(CaSO4 : Mn, CaF2 : Mn, Li2B4O7 : Mn)중 0.1 MeV~1.0MeV의 감마선에 유효선량을 정확히 나타낼 수 있는 것과 이 이유를 설명하시오.

□ 낮은 광자에너지 영역에서 신체조직과 등가의 물질이므로 유효선량을 정확히 나타낼 수 있다.

□[eqn: rm `^7 Li``F``(Mg)] : 낮은 광자에너지 영역에서 신체조직과 등가, 많이 사용

[eqn: rm `^6 Li``F``(Mg)] : 중성자 측정용

[eqn: rm Ca``SO_4``(Dy)] : 고감도, 선량 측정범위 넓음, Fadding이 적음, 최근에 주목받기 시작함

[eqn: rm Ca``F_2``(Mn)] : 환경방사선 측정용

[eqn: rm Li_2``B_4``O_7``(Mn)] : 낮은 광자에너지 영역에서 신체조직과 등가

7. ICRP 60 에서 확률론적 효과 계산 시 사용된 위험계수(Risk Factor)가 ICRP 26에서 사용된 것과 비교하여 약 3배 남짓 큰데 그 이유를 3가지 기술하시오.

① 원폭 생존자에 대한 관찰 기간을 연장하였음

② 방사선량 평가방식을 수정하였음

T65D→DS386으로 변경 (T65D : 네바다사막에서 시행된 방사선량 평가방식)

③ 위험도 예측모델의 변경

ICRP-26 (예측가산모델)→ICRP-60 (예측 승산모델) 적용

방사선의 종류방사선	에너지 범위	방사선가중치(Wr)
광자	모든 에너지	1
전자 및 뮤온	"	1
중성자	< 10 Kev	5
	10 Kev < E < 100 Kev	10
	100 Kev < E < 2 Mev	20
	2 Mev < E < 20 Mev	10
	E > 20 Mev	5
반도양자를 제외한 양자	E > 2 Mev	5
알파입자, 핵분열 생성물, 중핵		20

8. γ- 선의 Specific Ionization(SI)를 설명하고 SI와 γ- 선 최대에너지와의 관계를 그래프로 그리고 설명하시오.

□ S.I (비전리) : 전리입자가 단위 길이를 지나는 동안 생성시키는 평균 이온쌍의 수

고유감마상수(Γ) : 특정핵종(특정에너지)에서 나오는 γ선원으로부터 일정거리의 지점에 대한 조사선량

S.I 와 최대에너지 관계

비전리

1Mev    2Mev   3Mev           에너지

1995 - (원자력 관계법령)

1. 방사성폐기물 중저준위를 구분

방사성물질 등의 농도		표면방사선량률
기체폐기물	액체폐기물	고체폐기물
(가)kBg/m3	(나)kBg/m3	5.16×10-4C/kg․h

(가)          (나)

A)   37            370

B)   37         37,000

C)  370        370,000

D)  3.7          3,700

2. 방사선취급 감독자 면허의 소지자인 방사선안전관리책임자의 대리자는 과학기술처장관이 인정한 경우 ( )이내의 기간에 한하여 방사성동위원소 취급자 일반면허의 소지자 중에서 선임할 수 있다.

A)  30 일         B)  3 개월         C) 1 년         D) 60 일

3. 사용시설 등에는 피폭방사선량이 선량한도 이하가 되도록 차폐벽 및 기타차폐벽을 설치하여야 한다. 이때 사업소의 경계에 인접하는 구역에서의 방사선량률은?

A) 100 mrem/주

B) 10 mrem/년

C) 100 mrem/주

D) 10 mrem/년

□ 사용시설 또는 분배시설 안의 사람이 상시 출입하는 장소: 1m Sv/주 (100 mRem/주)

□ 사용시설 또는 분배시설의 경계에 인접하여 사람이 거주하는 장소: 0.1 mSv/주 (10 mRem/주)

□ 병원 또는 진료소: 1.3 mSv/분기(130 mRem/분기)

4. 폐기업을 수행하는데 있어서의 안전관리 책임자는?

A) RI 일반면허

B) 특수면허

C) 방사선취급감독자 면허

D) 핵연료물질 취급자면허

5. 저장시설의 용기 및 시설기준에 대하여 설명하시오.

□ 저장시설의 용기

- 기밀구조로 되어 있을 것

- 액체 누출 및 침투가 어려운 구조로 되어 있을 것

- 사고발생 시 오염확산 방지를 위한 밑받이, 흡수재 설치

□ 저장시설 기준

- 저장시설의 주요 구조부 및 출입문은 내화구조로 할 것

- 기술기준에 적합한 차폐벽 및 기타 차폐물을 설치할 것

- 저장시설의 문등 외부로 통하는 부분에는 자물쇠 기타 폐쇄를 위한 시설을 할 것

- 방사선구역의 경계에는 사람의 출입을 제한하는 울타리 등의 시설을 할 것

6. 다음 용어를 설명하시오.

가) 작업실

밀봉되지 아니한 방사성동위원소 또는 RI에 의하여 오염된 물건으로서 밀봉되지 아니한 것을 사용 또는 포장하는 곳

나) 방사선 구역 수시 출입자

방사선구역에 업무상 출입하는 자로서 종사자 이외의 자

(업무상 출입하는 자 중에서 일시적으로 출입하는 자를 제외)

다) 고형화 처리설비

분쇄장치, 압축장치, 재포장장치 등 방사성물질 등을 콘크리트 또는 기타의 고형화재료에 의하여 고형화하는 설비

7. 양도, 양수를 할 수 있는 경우에 대해 설명하시오.

◦ 원자력관계사업자가 소유하고 있는 방사성물질은 다른 원전관계사업자에게 양도하거나, 이를 폐기하여야 한다.

◦ 방사성물질에 의한 오염은 이를 제거해야 한다.

◦ 방사성물질에 의하여 오염된 물질은 폐기업자에게 양도하거나 폐기하여야 한다.

◦ 총리령이 정하는 기록은 과기처장관이 지정하는 기관에 인도하여야 한다.

8. 방사선안전관리 선임자의 의무사항에 대해 설명하시오.

◦ 안전관리규정에 따라 성실히 직무를 수행한다.

◦ 규정에 의한 기술기준의 취득현황을 감시한다.

◦ 방사선구역에 출입하는 자에 대해 방사선장해방어에 관한 필요한 조치를 한다.

9. 방사성운반물 또는 방사성운반물이 들어있는 콘테이너를 적재한 차량의 방사선량률은 표면에서 와 표면에서 얼마를 떨어진 위치에서의 방사선량률을 초과해서는 아니 되는가?

- 방사성 운반물이 들어있는 콘테이너를 적재한 차량의 방사선량률은 다음과 같다.

◦ 차량의 표면에서 접촉선량 : 2 mSv/hr (200 mRem/hr)

◦ 차량의 앞, 뒤, 양 측면으로부터 1m 떨어진 위치에서의 선량 : 0.1 mSv/hr (10 mRem/hr)

◦ 차량 운반에 종사하는 자가 일상 승차하는 장소에서의 선량 : 0.02 mSv/hr (2 mRem/hr)

콘테이너의 경우도 접촉 및 1m 이격 선량은 각각 2 mSv/hr (200 mRem/hr), 0.1 mSv/hr (10 mRem/hr)

1994년 감독자면허

1994 - (원자력 이론)

1. 다음 현상 중 서로의 개념이 정반대인 것은?

1) 특성X선 - γ선

2) Auger 전자 - 내부전환전자

3) 방사선붕괴 - 광자의 전리

4) 광전자 소멸 - 양전자 생성

2. 다음의 설명 중 옳은 것은?

1) α, β붕괴는 γ선을 수반할 때가 있다.

2) 핵이성체란 질량수가 같고 원자번호가 다른 핵종이다.

3) 1Mev정도의 선 조사로 유도방사선이 생길 수 있다.

4) 핵분열은 발열반응이지만 핵융합은 흡열반응이다.

3. 표지화합물과 비방사능과의 관계를 설명한 것중 틀린 것은?

1) 비방사능이 높을수록 추적자로서 더 효과적이다.

2) 비방사능이 높을수록 시료 자체의 방사선 분해가 문제된다.

3) 무담체일 때와 담체가 함유되어 있는 경우 양자 모두 비방사능은 시간과 무     관하게 불변이다.

4) 무담체의 경우 실험기구의 벽들에 부착이 되어 실험이 재현성이 나쁠 수도      있다.

4. 세포의 분열주기에서 방사선에 손상되기 가장 쉬운 때는?

1) 분열기      2) 분열간기      3) 합성기      4) 휴지기

5. 1.5Mev의 γ선이 ψ=90로 콤프톤산란을 한다. 그 산란되어지는 선의 에너지는? 또한 반도되어지는 전자의 에너지는? 반도각 ψ는?

□ 산란되어지는 선에너지는?

[eqn: rm E dot r ``=`` Er over { 1 ``+`` {Er} over {m_0 ․ c^2}(`1-cos theta``)} ``=`` {1.5``Mev} over {1 ``+`` {{1.5``Mev}} over {0.51``Mev}(`1-cos 90^o``)}``=``0.3806``Mev]

□ 반도되는 전자의 최대에너지는 Φ가 180일 때 산란되는 감마선이 최소이므로 최대가 된다.

[eqn: rm E dot e``=`` Er over {1``+`` {m_0 ․c^2} over {2 cdot Er}}``=``{1.5``Mev} over {1``+`` {0.51``Mev} over {2`times`1.5``Mev}}``=``1.282``Mev]

□ 반도되는 전자가 최대에너지를 가질 때의 반도각 Φ는?

Cos 180o

6. 1.5Mev의 γ선을 납으로 차폐하여 1/100으로 줄이기 위한 납의 두께는? (납의 질량 흡수계수 0.051 cm2/g 밀도 : 11.35g/cm2)

[eqn: rm 1 over 100 ``=``e^{-0.051``times``11.35``times``T}~~양변에``ln을``곱해주면````->````ln left( 1 over 100 right)``=``-``0.051``times``11.35``times``T]

[eqn: rm ln``100``=``0.051``times``11.35``times``T ~~->~~T``=``4.6052 over {0.051``times``11.35}``=``7.9557]

7. 방사평형의 원리를 이용한 milking의 예를 들어라.

□ 무담체(Carrier Free)이거나 고 비방사능의 99Mo를 Alumina에 흡착시켜두면 그 딸핵종인 99mTc가 생겨 일시 방사평형에 있게 되는데 이때 0.9%의 NaCl수용액을 흘러내리면 99mTc 만이 흘러나온다. 그리고 99Mo는 그대로 흡착되어 있게 된다.

66 hr                        6 hr

99Mo   □□□□□□□□□□□□□□□□→  99mTc   □□□□□□□□□□□□□□□□→  99Tc

β-                          IT

8. 만성 방사선 효과에 대해 설명하라.

□ 장기간 저선량의 피폭으로 인해 상당한 기간이 경과한 후 또는 다음 세대에 나타나는 증상 - 암발생확율 증가, 백혈병, 수명단축, 돌연변이, 면역기능 저하 등 성인의 경우 25 Rad의 저선량에 피폭되어도 암 발생 가능 (피폭 후 평균 20년 전후)

9. 방사평형 중 영속평형에 대하여 설명하고 예를 들어라.

□ N1                      N2                       N3

A  □□□□□□□□□□□□□□□□→   B   □□□□□□□□□□□□□□□□→  C

λ1                        λ2

여기서 λ1 ≪ λ2 이면 즉,  T1 ≫ T2 인 경우 시간(t)가 충분히 길어지면

[eqn: rm N_2 over N_1 ``=`` λ_1 over λ_2 ~~즉`,~N_1 ``λ_1 ``=``N_2 ``λ_2 ``의 ~관계가~된다.]

예) Te → I → Xe, 137Cs → 137Ba

10. Cs-137의 β선의 최대 에너지는 1.173Mev이다. 이중에 94.6%는 분지붕괴하여 Ba-137의 준안정상태인 Ba-137m으로 되고 반감기 2.56분으로 내부전환 및 0.662Mev의 γ선을 방출하여 Ba-137의 안정핵으로 된다. 이때의 내부전환계수는 0.11이고 K 궤도전자의 구속에너지가 38ev이면 선의 에너지는? Ba-137m에서의 γ선 방출률 및 K각 내부전환전자의 에너지를 구하라.

□ [eqn: rm 내부```전환율 ``=`` 1 over {1``+``내부``전환```계수} ``=`` 1 over {1``+``0.11} ``=``0.9009]

1) 선에너지 : 0.662 Mev - 38×10-6 Mev

2) γ선 방출률 : [eqn: rm 94.6 over 100 ``times`` 1 over {1``+``0.11} ~=~ 0.946``times``0.9009 ~=~ 0.85225]

3) 내부전환 전자의 에너지 : 0.662 Mev × (1 - 내부전환율)

= 0.662× (1 - 0.9009009) = 0.0656 Mev

[eqn: rm `_{`55}^137 Cs]    30.0yr

β- 94.6%

[eqn: rm `^137m Ba]  2.55m

0.662 Mev

1.173 Mev

β- 5.4%

IT

[eqn: rm `_{`56}^137 Ba]

1994 - (방사선 취급기술)

1. GM계수관에 대하여 설명하라.

□ 인가전압이 충분히 증가하면 1차전리에 의해 생성된 전자가 다시 새로운 전자를 전리시키는 전자사태 현상이 발생하는 중 전자사태의 증폭도가 극심히 커져(106배 이상) 사실상 양극주변의 기체모두가 전리되는 결과에 이르러 전압의 증가에 따른 증폭율의 증가가 현저히 둔화되는데, 이 영역을 G-M 영역이라 하며 GM Tube는 이 영역에서 작동된다.

GM계수관의 출력은 방사선의 종류에 따른 차이를 나타내지 못한다.

방전소멸을 위해 유기가스를 사용하므로 수명이 존재한다.

2. 밀봉 방사성동위원소의 손상 여부에 대한 확인 방법으로 부적절한 것은?

1) 침적시험                  2) 충격시험

3) 기포시험                  4) 문지름시험

3. AL두께 10-100mm를 측정하기 위하여 계측기를 계수관으로 만들 때 이에 적당한 핵종은?

1) C-14          2) Tl-204          3) Ra-226          4) Co-60

□ Tl-204 : β선 측정용

4. 시료의 계수율이 3,814+21 cpm이고 표준 선원의 계수율이 3,263+18 cpm일 때 방사능의 비는?

[eqn: rm {3814 over 3263}+-{3814 over 3263} root{{left( 21 over 3814 right)^2}``+``{left( 18 over 3263 right)^2}}```=```1.16886``+-``0.009]

5. 직경 6cm 길이 10cm인 원통형 전리함이 있다. 대기압은 770mmHg이고 온도는 25℃이고 그 안에 흐르는 전류량이 5× 10-14A라면 이때의 방사선량률은 얼마이겠는가?

[eqn: &rm dot X``(R/hr)``=``{5``times``10^-14 (C/sec = A) ``times {R} over {2.58``times``10^-4 `(C/kg)} ``times`` {3600`(sec)} over {1`(hr)}``times``{10^3`(g)} over {1`(Kg)}} over {pi`․`r^2 cdot H}##& rm 여기서~분모~{pi`․`r^2 cdot H}를 ~구하면 ~다음과 ~같다.##& rm 3.14``times``(3``cm)^2``times`` {10``cm}``times``{1.293``times``10^-3``(g)} over {1``cm^3}``times``{770``mmHg} over {760``mmHg}``times``{273`^o K} over {(273``+``25)`^o K}``=``0.3391##& rm 위에서~구한~0.3391``를~원식에~대입하여~풀면~~2.06``times``10^-3``(R/hr) ``=``2.06``mR/hr]

6. TLD, F/B가 주선량계로 쓰이고 P/D, P/A이 보조용선량계로 쓰이는 이유는?

TLD, F/B(장기간의 피폭을 측정)는 작업자가 방사선구역에 체류할 때 실피폭된 양이 정확히 평가되도록 재질이(C, O, H, N) 여러 가지로 이루어져 있다. 그러나 TLD, F/B는 작업자가 작업 중 현재 피폭된 정도나 피폭된 값을 육안으로 확인하는 것이 불가능 하므로 보조선량계로 P/D, P/A를 착용함으로서 작업 중 피폭된 정도의 값을 작업자 스스로 주지할 수 있고 TLD, F/B판독 시 P/D, P/A값과 비교, 분석평가를 통하여 좀더 신뢰성 있고 정확한 평가가 이루어 질 수 있다.

7. 다음에 대하여 설명하여라.

가. GM의 불감시간, 분해시간, 회복시간

출력신호 펄스는 +이온의 무리가 음극으로 향하여 이동함으로서 형성되는데,

불감시간은 후속펄스가 나타나지 않는 부분이다.(약 100μsec)

분해시간은 펄스가 계수될 때까지의 시간이다.(약 수 10μsec)

회복시간은 펄스형이 처음과 같이 될 때까지의 시간(약 1msec)

나. 공기에 대한 1R의 흡수에너지는?

1 R = 1 esu/cc 이므로 다음과 같다.

[eqn: rm 흡수에너지 ~=~ {{1 `esu} ``times`` {1``이온쌍} over {4.8`times`10^-10 ``esu}``times`` {34``ev} over {1``이온쌍} ``times``{1.6`times`10^-12 ``erg} over {1``ev}} over {{1``cc} ``times``{1.293`times`10^-3 ``g} over {1``cc}}~=~87.65``erg/g]

다. 단색의 광자(선스펙트럼)가 매질을 부과(충돌)하면서 연속이 되는 이유는?

◦ 원자핵 내부에서 음전자 또는 양전자를 방출하는 원자핵 변환이 일어나고, 여기서 방출되는 β선 에너지는 중성미자가 가지는 에너지에 따라 연속적인 에너지가 나타난다.

◦ 광자가 핵으로부터 방출될 때 핵주변에 형성된 전기장인 쿨롱장 벽을 통과 하면서 발생되는 현상이다. 즉, 광자가 쿨롱장을 통과하면서 속도가 지연되며 지연되는 속도에 비례하여 전기장 주변에 연속적인 제동방사선이 형성되면서 나타나는 것을 볼 수 있다.

8. 섬광계수기로 α, β. γ, n를 측정하려고 한다. 계수기를 선택하고 그것을 선택한 이유를 써라.

전흡수 Peak or 광전 Peak : 입사 γ선의 에너지(Eγ)

X선 Escape Peak : Eγ - EX

Single Escape Peak	: Eγ - [eqn: rm m_0 cdot c^2] 여기서 모든 [eqn: rm m_0 cdot c^2] = 0.511 Mev

Double Escape Peak : Eγ - 2[eqn: rm m_0 cdot c^2]

Compton Edge :[eqn: rm E_gamma over {1 ``+`` {m_0 cdot c^2} over {2`E_gamma}}]

후방산란 최소에너지 : [eqn: rm E_gamma over {1 ``+`` {2``E_gamma} over {m_0 cdot c^2}}]

9. 계수관이 납차폐체 안에 놓여 있고 그 속으로 방사선이 입사할 때 방사선과 납 차폐체에 의해서 생기는 세 가지 피크에 대하여 설명하라.

◦ NaI(Tl) : γ선

검출기의 원자번호가 크고, NaI의 조해를 막기 위해서 A 등으로 밀봉되어 있으며, 따라서 α, β선이 차단된다.

◦ LiI(Eu) : 중성자

무기신틸레이터로서 (n α)반응을 이용하여 열중성자의 측정에 사용

◦ 액체 신틸레이션 : β

시료를 녹여서 사용할 수 있기 때문에 자기흡수가 없어서 저에너지 β선 등을 측정할 수 있다.

◦ ZnS(Ag) : α

분말이기 때문에 빛의 투과성은 나쁘지만, 엷은 막을 사용하므로 α선 측정에 적합하다.

1994 - (방사선 장해방어)

1. 방사선 장해방어 최적화 기법이 아닌 것은?

1) 다기능우선분석법

2) 비용편익분석법

3) 다요인효용분석법

4) 다기준우위분석법

위의 2, 3, 4 이외에 비용효과분석이 있다.

2. 다음 용어 중 단위가 같지 않은 것은?

1) 질량에너지 전달 계수

2) 질량에너지 흡수계수

3) 전질량 저지능

4) 질량 감쇠계수

□ 위의 1, 2, 3은 모두 단위가 m2/kg, 4번은 J․m2/kg

3. Co-60의 γ선 방사선이 차폐체를 뚫고 나오는 γ선속을 정확하게 파악하기 위해서 필요한 것은?

1) 에너지 전달계수

2) 에너지 흡수계수

3) 감쇠계수

4) 질량저지능

4. 방사선 민감도에 큰 영향을 주는 요인은?

1) 세포의 크기

2) 세포의 무게

3) 세포의 재생률

4) 세포의 강도

5. 방사선사고 초기에 취해야 할 긴급 조치사항(대책)은?

- 원인을 제거하여 피해확대방지 및 해당조치를 취한다.

- 정상상태로 복구한다.

- 정상복구가 불가능한 경우에는 고장 등의 확대방지 조치를 한다.

- 원자력관계시설 및 제한구역 내부에 있는 자에게 피난경고를 한다.

- 방사선장해를 받은 자 또는 받을 우려가 있는 자에 대한 구출, 피난 등의 긴급조치를 한다.

- 오염확대의 방지 및 오염제거

6. 1Ci Co-60 점선원으로 1m거리에서의 최대 허용선량한도 내에서 작업을 하려면 최소한 몇 mm의 납으로 차폐를 해야하나? (납의 반가층 10mm γ상수 : 1.32)

※ 최대허용선량 : 1m → 10 mR/hr ,   접촉 → 200 mR/hr

[eqn: rm 0.01``R/hr``=``1.32``times``{1``Ci} over {1``m^2}``times``e^{-{0.693 over {1``cm}}``times``T}~~~~~~~T``=``7.04``cm``=``70.4``mm]

7. 확률적 영향과 결정론적(비확률적) 영향에 대하여 말하라.

□ 확률적 영향

방사선 피폭으로 인한 영향의 발생확률이 피폭받은 선량과 함수관계를 형성하나 그 효과의 심각성은 선량과 무관한 경우, 발단선량이 없이 장해가 발생됨 - 암, 백혈병, 유전적 영향

□ 비확율적 영향

효과의 심각성이 선량에 따라 변하며 어떤 발단치가 존재하는 경우 - 수정체의 혼탁, 피부의 악성손상, 빈혈을 초래하는 골수세포의 감소

8. 에너지가 E Mev인 선원이 C Ci일 때 이 선원에서 r cm만큼 떨어진 곳의 선량률은(R/h)?

[eqn: rm R/hr``=``6.6``times``10^-5``times``EMPTYSET (n/cm^2 CDOT sec)``times``E``times``{mu_en} over rho## rm 여기서 ~EMPTYSET``=``선속 ``,~E``=``에너지~~~~~~~~~~~~#rm mu_en``=``선~에너지~감쇠계수`,~rho``=``밀도]

1994 - (원자력 관계법령)

1. 1년마다 정기 검사를 받아야 하는 사업소는?

1) 밀봉동위원소를 120 TBq/yr 사용하는 업소

2) 비밀봉 동위원소를 5,000 MBq 사용하는 업소

3) 1Mev 가속기를 사용하는 공장

4) 체내검진을 목적으로 I-131을 10 mCi/month 사용하는 병원.

□ 1년마다 정기 검사를 받아야 하는 사업소

◦ 방사성 동위원소를 인체에 사용하는 공장 또는 사업소

◦ 방사선 발생장치 1Gev 이상 사용할 때

◦ 방사성 동위원소의 이동사용을 전문으로 하는 사업소

◦ 방사성 동위원소 판매업소

- 밀봉된 방사성 동위원소 [연간 판매량이 370 TBq (10000 Ci) 이상]

- 비밀봉된 방사성 동위원소 [연간 판매량이 37 TBq (1000 Ci) 이상]

2. 사용시설, 분배시설 경계에 인접하여 사람이 거주하는 구역에서 차폐벽을 설치할 때 이곳에서의 허용선량은?

1) 1주에 10 mSv   2) 3개월에 100 mSv   3) 1주에 1 mSv  4) 1주에 0.1 mSv

3. 비밀봉동위원소가 있는데 그 핵종을 모를 때 몇 군으로 분류하는가?

1) 1군            2) 2군               3) 3군          4) 4군

4. 방사성 동위원소의 사용기준에 대하여 설명하라.

① 사용시설 안에서 사용

② 개봉 방사선동위원소는 작업실에서 사용

③ 허용피폭선량을 초과하지 않도록 할 것

④ 밀봉 방사성동위원소는 파괴 우려가 없도록 하고 누설, 침투 등에 의하여 오염 우려가 없도록 할 것

⑤ 취급 시 시간, 거리, 차폐를 하여 허용피폭선량을 초과하지 않도록 할 것

⑥ 상시 사용하지 않는 출입구는 문을 외부로부터 개폐할 수 없도록 하고 시설 안에서는 사람이 신속히 탈출하는 구조로 할 것

⑦ 작업실안에서 마시는 음료수는 최대허용 수중농도를 초과하지 않을 것

⑧ 표면오염도가 최대허용 표면오염도를 초과하지 않을 것

⑨ 공기 중 방사성농도는 최대허용 공기 중 농도를 초과하지 말 것

⑩ 작업실 안에서 착용한 신발 덮개를 신고 작업실 밖으로 나가지 말 것

5. 다음의 용어에 대해서 설명하라.

가. 배수설비 : 영 2조 29항

농축기, 분리기, 이온교환장치 등의 배출액 처리장치, 저유탱크, 희석탱크, 여과탱크 등의 배출액 정화탱크 또는 배수관, 배수구등 액체상태의 방사성물질이나, 그에 의하여 오염된 액체를 정화하거나 배출하는 설비를 말한다.

나. 배기설비 : 영 2조 28항

배기정화장치, 배풍기, 배기관 등 기체상태의 방사성물질 또는 그에 의하여 오염된 공기를 정화하거나 배기하는 설비

다. 고형화처리설비 : 영 2조 30항

분쇄장치, 압축장치, 혼합장치, 재포장장치 등 방사성물질 등을 콘크리트 기타의 고형화재료에 의하여 고형화하는 설비

6. 액체성동위원소나 그에 의하여 오염된 것을 사업소 내에서 폐기할 때의 기준은?

- 배수설비로 정화하거나 배출시킬 것

- 용기에 넣거나 고형화처리설비 안에서 콘크리트 기타 고형화재료로 고형화하여 보관 폐기 할 것

- 소각로에서 소각 할 것

7. 동위원소가 비정상적으로 누설이 되어 제한 구역 경계에서 공기, 수중농도가 과기처 장관이 정하는 농도를 초과하거나 작업종사자가 과기처 장관이 정하는 방사선량을 초과하여 피폭이 된 경우 원자력사업자가 해야 할 안전조치는?

① 방사선장해를 받은 자 또는 받을 우려가 있는 자에 대한 구출, 피난 등의 긴급조치

② 오염확대의 방지 및 오염제거

③ 피난경고

④ 긴급작업에 종사하는 자에 대한 허용기준 이상의 피폭방사선량의 방지

⑤ 방사성물질을 다른 안전한 장소로 이전할 여유가 있는 경우

◦ 이전 → 총리령이 정하는 표지설치 → 접근금지

8. 사용시설 및 분배시설 상시 출입자에 대한 허용선량을 완성하라.

신체부위	분기	년
1) 뼈, 갑상선	150 mSv	300 mSv
2) 손발다리	400 mSv	750 mSv
3) 기타 단일 장기	80 mSv	150 mSv

9. 다음은 감독자를 선임하기 위한 기준이다. 빈칸을 채워라.

1) 인체 외에 사용할 경우

밀봉동위원소를 연간 (50 Ci (1.85 TBq))초과 사용 시

비밀봉동위원소를 연간 (50 mCi (1.85 GBq))초과 사용 시

다음의 발생장치를 사용할 경우 (1 Mev) 이상

사용전압이 (350 KV)이상으로 용량이 (350 KV) (5 mA)인 것 1대

사용전압이 (350 KV)미만으로 용량이 (250 KV) (5 mA)인 것 2

2) 인체 내에 사용할 경우

특수면허 소지자로 하되 3천 Ci이상의 Co-60 및 Cs-137을 장치한 원격 치료  장치나 (1Mev)이상의 방사선 발생장치를 사용할 때는 감독자면허를 선임해야 한다.

1993년 감독자면허

1993 - (원자력 이론)

1. 반감기에 대해 다음 항목을 설명하시오.

1) 반감기가 수초에서 수년까지 범위

[eqn: rm A = A_0`e^{- lambda t}= A_0 e^{- 0.693 over T_1/2 t}] 로 붕괴해 나간다.

2) 반감기가 매우 긴 10년 이상

반감기가 매우 길면 X가 매우 작을 때 [eqn: e^x = 1+x]이므로 다음과 같다.

[eqn: rm A= A_0 e^{- 0.693 over T_1/2 t}= A_0left(1- 0.693 over T_1/2 tright)]

3) 반감기가 매우 짧은 [eqn: 10^-9]초 이하

반감기가 매우 짧으면 [eqn: rm e^{- 0.693 over T_1/2t} = 0] 이므로 A=0로 되어져 간다. 즉, 반감기가 너무 짧아 붕괴가 급격히 일어나서 A=0으로 되어진다.

2. 2Mev γ선의 물에 대한 선량흡수계수와 선흡수계수를 구하시오. (단, 2Mev γ선에 대한 수소와 산소의 질량, 선흡수계수는 0.0876cm2/g, 0.0444cm2/g)

선흡수계수 = 질량흡수계수×밀도

[eqn: &rm H_2 O = 2`H + O = 0.1752 + 0.0444 = 0.2196 cm^-1 ##&rm~~~~~~~ 2H = 2times 0.0876(cm^2 /g)times1(밀도) = 0.1752 cm^-1 ##&rm ~~~~~~~~O =0.0444(cm^2 /g)times1(밀도)=0.0444 cm^-1]

3. 방사성 방호물질의 의미와 종류를 쓰고 방호작용을 설명하시오.

가) 방사선방호물질의 정의

방사선 피폭시 발생하는 장해를 방지하거나 감소시키는 물질을 말한다. 방호효과가있는 물질은 aminothiol 계열과 생물체에 많이 있는 아니노산인 cystein을 비롯하여 유도체인 -SH기와 NH-2기를 함유하고 있는 화합물이다.

예)cystein, cysteamine 등

이와 같은 방호물질의 투여로 발생하는 선량감소효과를 선량감속계수(dose reduction factor : DFR)로 평가한다.

나) 선량감소효과의 메카니즘

① 유리기의 제거

② 수소공여에 의한 효복

③ 세포성분과의 상호관계

④ 조직내 저효소상태 유발

4. 비방사능이 50mCi/g인 Mo99를 써서 만든 크로마토그래피형 Tc99m발생기에서 Tc99m을 밀킹할 때 그 1ml의 방사능량은? 단, 발생기에서 Mo99의 방사능과 Tc99m의 방사능은 같다고 한다. 방사성핵종 순도를 각각 측정한 결과 1mCi 및 99%였다. 그리고 1%의 불순물핵종은 Mo99m이었다. 이 시료 1ml중의 Mo금속은 몇 mg인가?

[eqn: & rm 과도평형일`경우`T _{1} `>~T _{2} ` RARROW ` lambda _{2} `>~ lambda _{1} `이므로~다음과`같다.# # & rm N _{2} = {lambda _{1}} over {lambda _{2} - lambda _{1}} N _{1} ^{0} LEFT ( `e ^{- lambda _{1} t} -e ^{- lambda _{2} `t} ` RIGHT ) ` RARROW ~N _{2} = {lambda _{1}} over {lambda _{2} - lambda _{1}} N _{1} ^{0} ` LEFT ( `e ^{- lambda _{1} `t} RIGHT ) = {lambda _{1}} over {lambda _{2} - lambda _{1}} N _{1}# # & rm ~~~~~~~~~~~~~~~A _{2} = {lambda _{2}} over {lambda _{2} `-` lambda _{1}} `A _{1} ^{0} ` LEFT ( `e ^{- lambda _{1} `t} RIGHT ) = {lambda _{2}} over {lambda _{2} - lambda _{1}} A _{1}]

[eqn: &rm 1times10^-3 Ci times{3.7`times10^10 dps} over {1Ci} = 99 over 100 times {mg} over {99g} times 6.02`times10^23 times`0.693 over {60hr`times`3600sec}##&rm THEREFORE~ m= 2.106times10^-8 mg]

5. Cs137붕괴도

가. 붕괴율

나. 에너지

다. 내부전환 다음에 일어나는 효과

[eqn: rm `_{`55}^137 Cs]    30.0yr

β- 93.5%

1.173 Mev

[eqn: rm `^137m Ba]  2.55m

0.6616 Mev

β- 6.5%

IT

[eqn: rm `_{`56}^137 Ba]

6. 모핵중 Sr90 (28.8y) → 자핵종 Y90(64시간) 영속평형이다.

이때 Y90 10mCi → 28시간 후 강도는?

영속평형이므로 모핵종의 반감기보다 시간이 작으므로 10mCi이다.

① [eqn: A=A _{0} ``e ^{- lambda t} =A _{0} ``e ^{- {0.693} over {T _{{1} over {2}}}} `로`붕괴해````나간다]

② 반감기가 매우 길면 x가 매우 작을 때 [eqn: e ^{X} =1+X] 이므로 다음과 같다.

[eqn: A=A _{0} ``e ^{- {0.693} over {T _{{1} over {2}}}} =``A _{0} (1- {0.693} over {T _{{1} over {2}}} `t)]

③ 반감기가 매우 짧으면 [eqn: e ^{- {0.693} over {T _{{1} over {2}}}}]=0 이므로 A=0으로 되어져 간다.

즉, 반감기가 너무 짧아 붕괴가 급격히 일어나서 A=0으로 되어진다.

1993 - (방사선 취급기술)

1. 20Mev의 전자선을 방출하는 전자선 가속기에서 잘못하여 2Sec동안 전자선에 피폭되었다. 전자빔의 세기는 108개/sec빔의 직경은 1cm, 손에 의한 이 전자선의 에너지 손실은 2Mev/gcm2 이라면 손피폭 부위에서 흡수선량은?

- 빔이 맞은 면적 : 3.14 × R2 = 3.14 × (1/2)2 = 0.785 cm2

- 20Mev의 전자투과 깊이 : 20 Mev / [eqn: rm 2``Mev cdot cm^2 /`g]  = 10 g/cm2

- 피폭부분의 평균 질량 : 0.785 cm2 × 10 g/cm2 = 7.85 g

- 입사에너지 : 20 Mev/개 × [eqn: 10^8]개/sec × 2 sec = 4×109 Mev

= 4×109 Mev × 1.6×10-6erg/Mev = 6.4×103erg

- 손끝의 흡수에너지 : 6.4×103erg / 7.85g = 8.153×102 erg/g = 8.153 Rad

∴ 손의 흡수선량 : 8.153 Rad = 8.153 × 10-2 Gy

2. 방사선 계측기 선정 시 고려사항은?

◦ 방사능 및 방사성 동위원소

- 방사선의 측정 : 선원의 방사능 결정

- 반감기, 붕괴의 측정 : 선원의 핵종 결정

◦ 방사선 측정

- 방사선의 에너지 및 스펙트럼, 조사선량의 측정

◦ 방사선과 물질과의 상호작용

◦ 측정기 측정법 (검출기의 동작특성, 효율, 방향성)

3. α선과 β선이 혼합된 시료를 Gas Flow Counter로서 계수하여 α선과 β선을 분리 측정하는 방법은 무엇인가?

계수율(cpm)

α+β 선

α-선

인가전압

비례계수관의 플래토우 위치는 검출하는 입자의 종류에 의존한다. 1차 전리량이 두드러지게 다른 두 종류의 입자를 방출하는 선원에 대하여 두 가지의 다른 플래토우가 얻어지고 전리량이 큰 입자에 대한 플래토우가 먼저 나타난다.

4. 개인선량계 2가지를 쓰고, 장단점 2가지를 기술하시오.

	직독식 포켓선량계	유리선량계
장점	선량을 바로 판독할 수 있다. 크기가 소형이다.	선질특성은 필터를 붙여 사용하면 현격히 좋아진다. 안정성이 좋다. 여러 번 사용이 가능하다
단점	기계적 충격에 약하다. 고(高)습도에서 사용하지 말아야 한다.	착용 중 감시가 불가능 하다. 기록의 보존이 불가능 하다.

5. 필름뱃지를 사용할 때 필터의 사용 목적은?

흑화도의 차이나 비율의 관계를 이용하여 방사선의 선질을 근본적으로 구분하기 위함이다.

6. 참계수를 측정치, 백그라운드 관계는 무엇인가?

시료만의 계수율 = (시료의 계수율) - (백그라운드 계수율)

= [eqn: rm n_s ```-``` n_b `` +- `` root {left( n_s over t_s right)^2 ``+`` left( n_b over t_b right)^2 ````}]

7. 개봉선원 사용 시설의 설계특성이 아닌 것은?

① 입구로부터 관리실, 오염검사실, 측정실, 암실, 저준위 작업실, 고준위 작업실, 분배실, 저장실, 오염관리실, 보관, 폐기실 등의 순서로 배치

② 작업자가 상시 출입하는 출입구는 1개소로 하는 것이 좋다.

③ 장비 반․출입구, 방사성물질 반․출입구, 방사성 폐기물 반․출입구 등은 별도로 설치하여 필요시 관리책임자의 지시하에 개방

8. 전기용량이 1uuF(Pico Farad)인 5cm3의 이온전리함을 200V까지 충전한 후 X선에 15분간 조사시켰다. 만약 이때 전압이 150V로 끌어들였다면 표준상태의 공기 중에서의 조사선량은 몇 R인가? (단, 1C=3×109 esu)

※ A(암페어) = C(쿨롱)/sec

[eqn: &rm C`(coulomb)~=~ F`(condenser 용량)``times``V(전압) ~~이므로 ~다음과 같다. ##&rm {(`1`times`10^-12 ``times``50`V`) ``times`` R over {2.58`times`10^-4 ``C/kg}``times`` {10^3``g} over kg } over {5``cm^3 ``times`` {1.293`times`10^-3 ``g} over {1``cm^3}}~=~ 2.998 `times`10^-2 ``R]

조사선량율 = 2.998×10-2 R /15min × 60min/1hr = 0.1199 R/hr

9. 밀봉선원 취급 시 유의사항이 아닌 것은?

① 방사선사용 중 위험구역 내에 사람이 있는지 확인할 것

② 사용 중 경고등 표시를 할 것

③ 안전관리 책임자의 지시, 감독 하에 조작할 것

④ 위험구역 출입 시 안전관리 책임자의 지시를 따를 것

⑤ 위험구역 출입 시 서베이미터로 안전성 유무를 확인 할 것

⑥ 선원이 있는 장소에 화재 시 조치사항을 강구할 것

⑦ 위험한 장소는 취급자 이외에는 출입을 통제할 것

1993 - (방사선 장해방어)

1. LD60/30의 값은 약 450rad(4.5Gy)이다. 이 정도의 방사선을 받은 사람의 체온은 얼마나 상승할까? 단, 1cal=4.2× 107 erg

[eqn: &rm 450``Rad ~=~ {4.5``Gy}``이므로~다음과~같다.##&rm {4.5``(Gy)}``times``{1``J/kg}over {1``Gy}``times``{10^7 ``erg} over {1``J} ``times`` {1``kg} over {10^3 ``g} ``times`` {1``℃} over {1``cal/g}``times``{1``cal} over {4.2`times`10^7``erg} ~=~ 1.071`times`10^-3 ```℃]

2. 피부에 대한 베타선 선량에 의한 피폭제한치는 년간 500 mSv로 되어있다. 이를 확인하기 위하여 피폭선량계가 가져야할 가장 중요한 요건이 무엇인가?

피부에 대한 베타선의 피폭평가를 정확히 나타내는 감응도(Sensibility), 에너지 의존도의 특성을 지닌 선량계라야 한다.

3. 방사선 체내피폭량 평가방법을 2가지 들고 그 방법에 대하여 설명하시오.

◦ 관리구역 내 작업장의 연간평균공기중 오염농도가 유도공기중 농도의 1/30 이상인 경우에 실시한다.

◦ 방법에는 전신계측법, 바이오어세이법, 공기중 오염도와 작업시간에 의한 계산에 의한다.

전신계측법	바이오에세이법
1. 체외에서 직접적으로 체내의 방사능을 계측할 수 있다. 2. 핵종의 침착장소를 어느 정도 직접 찾아낼 수 있다. 3. 계측을 하기 위해 피검자가 작업장을 이탈하여야 한다. 4. X선, γ선 방출체에 유리, β 방출체도 어느 정도 측정이 가능하다. 5. 설비의 비용이 많이 든다. 6. 교정이 정확히 이루어져야만 정확한 체내양을 구할 수 있다.	1. 배설물 등을 측정하여 간접적으로 체내의 양을 추정한다. 2. 핵종에 대한 체내에서의 대사의 지식이 필요하다. 3. 일반적으로 시료의 수집이 곤란하다. 4. α, β 방출체를 포함한 모든 핵종에 적용 가능하다. 5. 보통의 실험실로도 충분히 측정이 가능하다. 6. 체내양의 추정에 오차가 크다.

4. 방사화학 실험내의 후드(Hood)의 송풍장치용 모터수리를 위하여 1시간동안 정지시켰다. 이 수리 기간동안 감연구원은 370MBg(10mCl)의 32p와 370MBg의 H3를 이용한 표시화학물의 합성실험을 완료하였다. 또 다른 박연구원은 185MBG(5mCl)의 l125를 이용한 실험을 완료하였다. 이들 연구원들은 후드의 고장상태를 확인하자마자 방사선 안전관리책임자를 불렀다. 방사선 안전관리 책임자로서 실험실내 공기를 샘플링하고자 한다.

1) 이 3종류의 방사성 핵종의 공기 중 존재할 가능성은?

[eqn: rm `^32 P] 의 공기 중 존재 가능성은 낮거나 거의 없다. [eqn: rm `^3 H] 와[eqn: rm `^125 I] 는 실험의 물리적, 화학적 특성에 따라 휘발성 때문에 위험성이 존재할 수 있다.

2) 존재 가능한 공기 중 방사성 핵종에 대한 공기 샘플링을 수행하는 방법은?

[eqn: rm `^3 H] : Bubbler 혹은 제습기내의 Silica Gel에 [eqn: rm `^3 H]를 함유한 수증기를 흡착하고 액체섬광계수기로 측정

[eqn: rm `^32 P] : 필터 샘플링하여 액체섬광계수기 또는 단창형계측기로 베타 계측

[eqn: rm `^125 I] : Activated Charcoal Sampler로 샘플링 하여 γ-Spectrometer로 계측

3) 두 연구원은 체내 방사능의 양에 영향을 미치는 4가지 조건은?

- 방출된 실질적 방사능의 양

- 연구원의 위치에서의 시간과 공간에 따른 방사능 농도

- 실질적인 호흡형태

- 실질적인 대사기구

1993 - (원자력 관계법령)

1. 일시적 사용장소의 변경신고의 대상과 서류 및 절차에 대하여 써라.

가. 신고대상

① 방사성동위원소 또는 방사선발생장치를 비파괴검사 또는 검교정을 목적으로 사업소 밖으로 이동 사용하고자 할 때

② 방사선발생장치를 사업소외에서 보안 또는 검문, 검색을 목적으로 이동 사용하고자 할 때

③ 방사선발생장치를 제품의 소개, 홍보 등을 목적으로 사업소 밖으로 진열, 전시하고자 할 때

나. 신고 시 제출서류

① 일시적 사용장소의 변경신고서

② 제출서류

- 사용장소 및 그 부근의 상황 설명서

- 저장시설의 구조 설명서

- 저장, 보관시설의 평면도

- 방사선구역의 평면도

- 작업방법에 관한 설명서

- 운반방법에 관한 설명서

- 작업기간 중 선임된 방사선안전관리 책임자의 면허증사본 및 사진 1매

- 보수교육필을 증빙하는 서류

다. 일시적 이동 사용의 기간

① 사용기간 : 6개월 이내

② 기간 연장을 하고자 할 때 : 다시 일시적 사용장소의 변경신고를 하여야 함

라. 신고서 제출기한

① 밀봉되지 아니한 방사성동위원소 또는 50mCi이상의 밀봉된 방사성동위원소

: 이동사용의 개시 5일전까지

② 기타의 경우 : 이동사용의 개시 3일전까지

2．방사성동위원소의 사용기준에 대하여 설명하라.

① 사용시설 안에서 사용

② 개봉 방사선동위원소는 작업실에서 사용

③ 허용피폭선량을 초과하지 않도록 할 것

④ 밀봉 방사성동위원소는 파괴 우려가 없도록 하고 누설, 침투 등에 의하여 오염 우려가 없도록 할 것

⑤ 취급 시 시간, 거리, 차폐를 하여 허용피폭선량을 초과하지 않도록 할 것

⑥ 상시 사용하지 않는 출입구는 문을 외부로부터 개폐할 수 없도록 하고 시설 안에서는 사람이 신속히 탈출하는 구조로 할 것

⑦ 작업실안에서 마시는 음료수는 최대허용 수중농도를 초과하지 않을 것

⑧ 표면오염도가 최대허용 표면오염도를 초과하지 않을 것

⑨ 공기 중 방사성농도는 최대허용 공기 중 농도를 초과하지 말 것

⑩ 작업실 안에서 착용한 신발 덮개를 신고 작업실 밖으로 나가지 말 것

3. 방사선 피폭자에 대한 조치사항을 기술하시오. (공기 중, 수중 피폭된 경우)

① 병원에 후송하여 문진 또는 검진을 실시하고 이상이 있을 경우 치료 조치한다.

② 개인선량계를 측정하여 어느 정도 피폭된지를 확인한다.

③ 과피폭되었거나 연간 허용피폭선량을 넘은 경우 다른 업무를 종사하도록 조치한다.

4. 저준위, 중준위, 고준위 방사성폐기물에 대하여 써라.

방사성물질 또는 그에 의하여 오염된 물질로서 폐기의 대상이 되는 물질(사용 후 핵연료 포함)

가. 중․저준위 방사성폐기물 : 방사성폐기물중 그 종류, 특성, 방사성 농도 또는 표면 방사선량 등이 과기장이 정하는 한계치 미만인 방사성폐기물

나. 고준위 방사성폐기물 : 그 이상인 것

[기준]

① 방사성물질의 농도

- 기체폐기물 :[eqn: rm 10^-6 μCi/ml (37KBq/m^3 )]

- 액체폐기물 :[eqn: rm 10^-3 μCi/ml (37MBq/m^3 )]

② 표면방사선량률

- 고체폐기물 :[eqn: rm 5.16×10^-4 Ci/kgh (2000mR/h)]

5. 용어를 해설하시오.

① 영구처분

방사성폐기물을 지층에 천층처분 또는 심층처분(동굴처분을 포함)의 방법으로 생활권으로부터 영구히 격리하는 것을 말한다.

② 관리구역

외부방사선의 방사선량이 과기장이 정하는 방사선량을 초과하거나, 공기 중 또는 수중의 방사성물질(공기 또는 수중에 자연적으로 함유되어있는 방사성 물질을 제외)의 농도가 과기처장관이 정하는 농도를 초과하거나 방사성물질에 의하여 오염된 물건표면의 방사성물질오염도가 과기처장관이 정하는 오염도를 초과하거나 초과할 우려가 있는 장소로써 과기처장관이 정하여 관리하는 장소를 말한다.

③ 종사자

원자력관계시설의 운전, 이용 또는 보존이나 방사성물질 등의 사용, 취급, 저장, 보관, 폐기, 운반, 기타 관리 또는 오염제거 등의 업무에 종사하는 자로서 관리구역  또는 방사선구역에 상시 출입하는 자

④ 관리구역 수시 출입자

관리구역에 업무상 출입하는 자(일시적으로 출입하는 자를 제외)로서 종사자외의 자

⑤ 최대허용 오염도

6. 과거의 피폭이력이 불확실할 때 조치사항

- 5rem을 피폭한 것으로 간주한다.

7. 방사선안전관리 책임자(감독면허자)의 선임기준을 쓰시오.

가. 방사성동위원소 등을 인체에 사용하는 경우, 다만, 111 TBq (3000 Ci) 이상의[eqn: rm `^60 Co] 및[eqn: rm `^137 Cs]을 장비한 원격치료장치의 경우에 한한다.

- 방사성동위원소취급자특수면허 또는 방사선취급자감독면허 소지자로 한다.

나. 방사성동위원소 등을 인체 외에 사용하는 경우

밀봉된 방사성동위원소의 경우
연간 사용량이 1.85 TBq (50 Ci) 초과	감독자면허
연간 사용량이 11.1 GBq (300 mCi) 초과 ～ 1.85 TBq (50 Ci) 이하	일반면허
연간 사용량이 11.1 GBq (300 mCi) 이하	선자교이수자
기기에 장치된 것으로 연간 사용량이 3.7 TBq (100 Ci) 초과	감독자면허
기기에 장치된 것으로 연간 사용량이 37 GBq (1 Ci) 초과 ～ 3.7 TBq (100 Ci) 이하	일반면허
기기에 장치된 것으로 연간 사용량이 37 GBq (1 Ci)이하	선자교이수자
밀봉되지 아니한 방사성동위원소의 경우
밀봉하지 아니한 RI를 연간 1.85 GBq (50 mCi) 이상 사용	감독자면허
밀봉하지 아니한 RI를 연간 1.85 GBq (50 mCi) 이하 사용	일반면허
방사선 발생장치로서
1 MeV이상인 것	감독자면허
사용최대전압이 350kV 이상으로써 그 용량이 350kV, 5mA인것 1대 이상	감독자면허
사용최대전압이 350kV 미만으로써 그 용량이 250kV, 5mA인것 2대 이상	감독자면허
위의 두 항에서 정한 각각의 전압용량 및 수량이 동시에 해당치 않는 경우	일반면허
차체 차폐된 발생장치로서 최대 사용전압이 170kV이하이고 차폐체 외부에서의 방사선량률이 매시간당 0.75mR 이하인 신고대상	선자교이수자
RI등의 이동사용을 전문으로 하는 경우	감독자면허
일시적 사용장소에서 RI 등의 이동사용을 전문으로 하는 경우	일반면허
RI등의 판매업체	감독자면허

8. 측정장소 및 항목

가.	방사선량률, 입자속밀도와 방사성물질에 의한 오염상황의 측정

다음 표의 구분에 따라 측정에 가장 적합한 장소를 선택하여 방사선측정기를 이용하여 행한다. 다만, 방사선측정기를 이용하여 측정하기가 심히 곤란할 때에는 그러하지 아니하다.

측정항목	측정장소 및 시기
방사선량률 및 입자속밀도	가. 사용시설 : 작업전후 및 매주 나. 분배시설 : “ 다. 저장시설 : “ 라. 폐기시설 : “ 마. 방사선구역 : 매주 바. 사업소등의 경계
방사성동위원소에 의한 오염상황의 측정	가. 작업실 나. 오염검사실 다. 배기설비의 배기구 라. 배수설비의 배수구 마. 배기감시설비가 있는 장소 바. 배수감시설비가 있는 장소 사. 방사선구역의 경계

나.	방사선량 및 입자속밀도의 측정

작업을 개시하기 전에도 실행하고, 작업을 개시한 후에는 10일마다 1회씩 실시하며, 다만, 사용시설, 방사선구역의 경계, 사업소 등으로서 사람이 거주하는 구역 안 또는 사업소 등의 경계에 대하여는 1월마다 1회씩 측정하고, 배수시설은 배수 또는 배기할 때마다 측정하며, 연속적으로 배수 또는 배기 할 때에는 계속적으로 측정한다.

1992년 감독자면허

1992 - (원자력 이론)

1. 내부 전환 전자와 오제 전자의 차이점을 간단히 서술하시오.

- 내부전환전자 : 여기된 핵이 안정핵으로 천이하면서 γ선을 방출하는데, γ선을 방출하는 대신 그 에너지를 궤도전자에 주어 전자가 방출되는 현상

- 오제전자 : 여기상태의 원자가 기저상태로 옮아갈 때 준위간의 에너지차와 같은 에너지를 갖는 광자를 방출하는 대신에 원자내의 다른 전자에 그 에너지를 주어 비방사적으로 기저상태로 돌아갈 때 1개의 전자를 방출하는데 이 전자를 오제전자라 한다.

2. 만발성 효과란?

방사선장해는 급성효과와 만발성효과로 나누어볼 때 방사선피폭으로 인한 영향이 며칠 또는 몇 달 안에 나타나는 것이 아니라 저선량으로 장기간 피폭 시 그 장해가 나타나며 발단선량은 없으나 피폭량에 따라 장해발생 확률이 높아지며 선량이 그 장해의 심각성에 영향을 미치지 않으며, 방사선으로 인한 장해인지 자연적인 발병인지의 구분이 없다. (암, 백혈병, 수정체 혼탁, 수명단축, 노화)

※ 급성장해가 진전되는 3단계와 증상

1. 전초기 : 오심과 구토

2. 잠복기 : 별다른 증상이 나타나지 않음

3. 발병기 : 각종 증상이 현저히 나타남

3. Na22의 원자량이 22.001404 amu 이고 Ne22의 원자량이 21.998352 amu 이며, 전자의 질량이 0.000548 amu일 때 다음을 계산하시오. 이때 Na22는 β+ 방출이 89.8%, 전자포획이 10.2%, 확률로 발생하며 공히 1.277 MeV의 감마선을 방출하며 Ne22로 된다. 단, K각의 결합에너지는 0.00108MeV이다.

가. β+붕괴 시 최대 에너지를 계산하시오.

β+방출 : Mp = Md + 2Me + Q   →   Q = Mp - 2Me - Md

22.001404 - 2 × 0.000548 - 21.998352

= 1.956 × 10-3 amu × 931 Mev/amu = 1.821 Mev

1.821 - 1.277 = 0.544 Mev

나. 베타선의 평균 에너지를 계산하시오.

1.821 Mev - 1.277 Mev = 0.544Mev

0.544 × 1/3  =  0.18 Mev

다. 전자포획 시 최대 에너지를 계산하시오.

Mp + Me  =  Md  +  □  +  Q

여기서   □ : K각의 결합에너지

Q	=  Mp  +  Me  -  Md  -  □

=  (22.001404 + 0.000548 - 21.998352)amu - 0.00108Mev

=  (3.6 × 10-3amu × 931Mev/amu) - 0.00108Mev  =  3.352MeV

4. 감마선과 물질과의 상호작용 시, 표적물질의 원자번호(Z)와 압시 감마선의 에너지(E)와의 상호의존관계를 설명하시오.

광전효과 발생율  ∝ [eqn: rm Z^5 ``E^-3.5]

콤프톤 효과 발생율  ∝  [eqn: rm Z``E^-1]

전자쌍생성율     ∝ [eqn: rm Z^2] (Eγ - 1.02MeV)

□

□

원   □

자   □    광전효과                      전자쌍생성

번   □      우세                          우세

호   □

□                  콤프톤산란

□                    우세

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

에너지        1MeV          10MeV

◦ 저에너지 γ선은 물질의 원자번호가 클수록 광전효과가 잘 일어난다.

◦ 고에너지(1.02MeV 이상) γ선은 원자번호가 클수록 전자쌍생성이 잘 일어나며

◦ 1MeV 근처의 에너지에서는 물질의 원자번호가 클수록 콤프턴산란이 잘 일어난다.

5. 147Sm(반감기 = 1 × 1011년)의 1g이 0.5년 동안 붕괴한 수는?

[eqn: &rm N_o ``-`` N ~=~ N_0 ``-`` N_o ~e^{-λ`t} ~~=~~N_o ``(1-e^{-λ`t})~##& rm ~~~~~여기서~~~ lambda ~=~ 0.693 over {1 ``×`` 10^11 ``yr} ~=~ 6.93×10^-12 ``yr^-1 ##& rm ~~~~~~~~~~~~~~N_o ~=~ {1``g} over {147``g} ~×~6.023``×``10^23 ~=~ 4.1``×`` 10^21 ``개##& rm ※ ~~x가 매우~ 작은 ~값을 ~가지면 ~~~e^x ~=~ 1``+``x ~이므로## &rm ∴ ~~0.5년~동안~붕괴한 ~수는 ~다음과~ 같다. ##&rm ~~~~N_o ``(1-e^{-λ`t}) ~=~ N_0 ```lambda```t ~=~4.1``×`` 10^21 ``times``6.93×10^-12``times``0.5~=~1.42`times`10^10 ``개]

6. 반감기가 10일이고 10Ci인 A핵종과 반감기가 20일이고 5Ci인 핵종의 방사능이 같아질 때 걸리는 시간은?

1)  1.7 × 1011Bq/g                2)  3.4 × 1011Bq/g

3)  1.6 × 1015Bq/g                4)  3.2 × 1015Bq/g

[eqn: &rm SA~=~ 3.7 ``×``10^10``times` {A_Ra × T_Ra} over {A_i ×T_i} ~~[``Bq/g ] ## &rm ~~~~= {3.7×10^10 ×226×1600} over 14~×~5730 ~=~ 1.7 × 10^11 ~~[`Bq/g`]]

7. 14C의 반감기가 5730년이다. 14C의 비방사능을 구하라.

1)  10일              2)  20일              3)  5일              4)  15일

[eqn: & rm 10~ TIMES `e ^{- {0.693} over {10} ``t} `=~5`` TIMES ``e ^{- {0.693} over {20} ``t} ~~~~ RARROW ~~~~ln``2``-`` {0.693} over {10} `t`=~- {0.693} over {20} t# # & rm 0.693``-`` {0.693} over {10} t`=~- {0.693} over {20} t```~~~~ RARROW `1~-~ {1} over {10} t~~=~- {1} over {20} t,~``1~=~ {1} over {20} t~~# # & rm THEREFORE ~~~t~=~`20``일]

1992 - (방사선 취급기술)

1. 실효 검출제적이 500Cm3인 전리함이 있다. 이때 전류가 10-9A 흐를 때 조사선량률을 구하시오. (단, 기압 : 750 mmHg, 온도 : 27℃)

[eqn: & rm 10 ^{-9} ``A`=~10 ^{-9} ``C/sec`이므로# # & rm X~=~ {dQ} over {dm} `=~ {10 ^{-9} ``(C/sec)} over {500``(cm ^{3} ) TIMES {1.293 TIMES 10 ^{-6} ``(kg)} over {1``(cm ^{3} )} TIMES {750``(mmHg)} over {760``(mmHg)} TIMES {273``(。K)} over {[`273`+`27`]``(。K)}}# # # & rm ``=~1.722 TIMES 10 ^{-6} ``(C/kg-sec)`` TIMES `` {1``R} over {2.58 TIMES 10 ^{-4} ``(C/kg)} TIMES {3600``(sec)} over {1``(hr)} `=~24.03``R/hr]

2. 포켓도시메타 사용 시 방사선관리 입장에서 중요한 점을 기술하시오.

개인 피폭선량계로서 작업자가 작업 중 수시로 간편하게 선량을 확인할 수 있는 점이 기타 선량계와 다른 점이며, 장기간의 피폭선량 측정에는 부적절한 관계로 필름 뱃지나, 열현광선량계 등과 동시에 착용하여 개인피폭선량 측정에 활용되고 있으며, 선질특성이 좋고 방향의존성이 적은 장점이 있으나, 충격 및 습기에 약하다.

3. 내부피폭 모니터링의 종류를 열거하고 설명하시오.

◦ 전신카운트 : 체내에 흡수된 방사성물질의 붕괴로 인한 γ선을 체외에서 검출하는 방법으로 검출기로는 감도가 좋은 Na(Tl)섬광계수기로 측정

◦ 바이오 어세이법 : 체내에 흡수된 방사성물질이 생리적으로 배출될 때 배출물을 검출하여 체내 방사선량을 추정함. (뇨시료, 체변, 땀 등)

◦ 계산에 의한 방법 : 공기중 또는 수중농도를 (관리구역) 측정하고 체류시간을 측정하여 계산

4. 어떤 시료를 1분간 측정하여 100카운트를 얻었다. 이때의 순계수율을 구하여라. 그리고 상대오차가 5% 이내로 들어가는데 필요한 계측시간은?

[eqn: &rm 순계수율 (γ)~=~ {100``counts} over {1``min} ~ = ~100``cpm ##& rm 상대오차 ~ = ~5``%~ =~ 0.05 ~ =~ 1 over sqrt {γ``t`} ~~=~~ 1 over sqrt {100```t}##&rm ∴~~ t ~= ~ 4`` min]

5. γ선 에너지를 측정하는 검출기인 Ge(Li) Spectrometer의 회로도를 구성하시오.

검출기

전치증폭기

주증폭기

파고분석기

출력장치

↑                                      ↓

HV(고전압전원)

오실로스코프

6. 다음 중 오로지 고속중성자의 검출에 사용되는 것은?

1) 3He 계수관

2) BF3 계수관

3) 반도양자 비례계수관

4) 6Li Sandwich 계수관

7. R = m / Z2 f(B)일 때, 양자의 R = 1.25 ×10-2Cm2/g이면 알파입자의 비정은?

1) 1.25 ×10-2Cm2/g

2) 2.5 ×10-3Cm2/g

3) 3.125 ×10-4Cm2/g

4) 5 ×10-3Cm2/g

양자 : 1 / 12 = 1, 알파 : 4 / 22 = 1

1992 - (방사선 장해방어)

1. Cs-137의 감마상수를 구하시오. 단, 에너지는 0.662Mev이고 분율은 85%이다.

[eqn: rm Γ``=``0.53 sum ``fi``Ei ``=``0.53``×``0.662``×``0.85``=``0.3``[``R`-`m^2 / Ci cdot hr] ## rm Γ`` =``3.6``×``10^-9 sum``fi`μ_en ```Ei ``[``C/Kg - m^2 /MBq - hr]~~~~~~~~~ ~~~]

2. 개봉선원의 사용 시 주의사항을 기술하시오.

① 체내 흡입방지 : 방사성물질 섭취에 주의

- 관리구역 내에서 흡연, 음료수섭취, 음식물 섭취 금지

방사성물질 흡입방지 : 방사선구역내의 공기중농도 및 수중농도를 최대허용농도 이하로 유지

② 시설의 오염 방지 : 방사능 오염확대에 주의하여 오염의 조기발견, 조기제염

③ 신체의 오염 방지 : 손톱을 짧게 깎고, 피부에 상처가 있을 때 방사성물질의 취급을 하지 말고, 방호복, 방호장갑, 보안경등을 착용하고, 맨손으로 방사성물질을 취급하지 말 것

3. 밀봉선원 및 방사선 발생장치 사용 시 주의사항을 기술하시오.

① 조사구역 내 사람의 유무를 확인하고 사용할 것

② 사용 중이라는 푯말을 사람이 잘 보이는 장소에 부착

③ 한사람의 작업책임자를 선정하여 작업책임자의 지시에 따를 것

④ 위험장소에는 취급자 외 접근통제 할 것

⑤ 사용 중과 비사용 시의 선량분포를 취급자에게 주지시킬 것

⑥ 사용개시 및 종료 시에는 반드시 선량을 측정하여 방사선의 누출여부를 확인 할 것

⑦ 작업자는 개인선량계를 착용할 것

⑧ 일시 출입자는 작업자의 안내 하에 출입할 것

⑨ 운전일지 기록

⑩ 부근에는 가연성 물질을 방치하지 말고 화재 시에 대비를 할 것

4. 다음 용어를 설명하시오.

가. 위해(Detriment) : 방사선으로 인한 보건상 또는 재산상의 해로운 영향으로, 수학적으로 계산할 수 있는 방사선에 의한 금전적인 손해 (수명단축도 포함)

나. 위험 (risk) : 어떤 집단이 자연방사선과 함께 인공방사선을 받는 경우 유전적 장해가 일어날 확률로 위험도는 급으로 나타내며, 확률론적 리스크까지 포함한다.

다. 유효선량 : 등가선량을 조직가중치(WT)에 의해 가중하며 전조직에 대해 합산한 량, [eqn: rm E~~=sum from T Wt ~sum W_R]

☺ 유효선량한도 : 20mSv/년(5년간 평균)  1년에 50mSv 초과금지

라. 질량연쇄 : 핵분열직후 (10-13초 이내)에 중성자와 γ선의 방출이 일어나고 이어 β-방출로 안정핵종으로 되는 과정을 말한다.

5. 키가 160Cm이고 몸무게가 70Kg인 사람에게 100μCi, Na24의 정맥주사를 주입시킬 때 다음을 계산하여라. 단, 반감기는 15시간, 에너지는 베타선 1.39MeV(100%, 평균에너지 0.55MeV), 감마선 2.75MeV (100%), 1.37MeV (100%)이고 감마상수는 15.4 rad-Cm2/mCi-h이며, 기하학적 인자는 129cm 이다.

가. 초기에 흡수된 총 흡수선량률은?

[eqn: & rm D _{gamma } `=`C CDOT G CDOT GAMMA ````[rad/h~]`=~ {0.1``mCi`` TIMES ``15.4``(rad-cm ^{2} /mCi-h)`` TIMES ``129``cm} over {7`` TIMES ``10 ^{4} ```cm ^{3}} `=2.839` TIMES `10 ^{-3} ``Rad/hr# # & rm D _{beta } `=` {100` mu Ci`` TIMES ``3.7 TIMES 10 ^{4} `dps/ mu Ci`` TIMES ``0.55``Mev/d`` TIMES ``(1.6` TIMES `10 ^{-6} ``erg/Mev)`` TIMES ``(3.6` TIMES `10 ^{3} ``sec/hr)} over {7` TIMES `10 ^{4} ``g`` TIMES {100``erg/g} over {1``Rad}}# & rm ~~~~=1.67`` TIMES ``10 ^{-3} ``Rad/h`=~1.67``mRad/hr# # & rm THEREFORE ~~D _{gamma ~} +~D _{beta } `=~[2.83``+``1.67``]``mRad/hr`=~4.5``mrad/h]

나. 7일 동안 받은 총 선량은 얼마인가?

[eqn: & rm int _{0} ^{t} {} `D․e ^{- lambda `t} `=~ {D} over {lambda } (1-e ^{- lambda `t} )~에서~~ lambda ~~=`` {0.693} over {15hr} ~`=~0.0462``hr ^{-1~~~} 으로~# # & rm 총선량~=~ {4.51} over {0.0462} ~~(1-e ^{-0.0462 TIMES 7 TIMES 24} )~=~97.6``mrem]

반감기 척도와 포화계수

t	≒ 0	T	2T	3T	4T	5T	∞
[eqn: rm (``1`-`e^{-lambda`t}``)]	λ․t	1/2	3/4	7/8	15/16	31/32	1

6. 결정장기 개념상 결정장기가 아닌 것은?

1) 갑상성	2) 생식선	3) 눈의 수정체	4) 간

7. 생물학적 반감기가 10일, 물리적 반감기가 100일 일 때 유효반감기는?

1) 10일	2) 9일	3) 100일	4) 90일

[eqn: rm 1 over T_e ``=`` 1 over T_p ``+`` 1 over T_b ~~~~~~->~~~~~~ T_e ``=``{T_p ``times ``T_b} over {T_p ``+ ``T_b} ## rm T_e ``=`` {10``times``100} over {10``+``100}]

1992 - (원자력 관계법령)

1. 보관 폐기설비의 기술기준을 기술하시오.

① 외부와 구획된 구조

② 문, 덮개 등 외부로 통하는 부분에 자물쇠 설치

③ 내화구조

④ 저장함 기술기준(기밀구조, 액체누출 및 침투가 어려운 구조, 사고 시 오염방지를 위한 밑받이, 흡수제 설치)에 적합한 보관용기 제작

2. 운반의 기술기준을 기술하시오.

① 용기에 봉입할 것

② 용기 및 적재차량의 표면 200mR/h, 1m이내 10mR/h 초과금지

③ 표면오염도가 최대허용오염도의 1/10 이상 초과 않도록 할 것

④ 운반 중 이동, 전도, 전락 등에 의해 운반물이 손상되지 않도록 할 것

⑤ 동일한 차량에 과기처장관이 정하는 위험물과 혼재금지

⑥ 총리령 표지 부착

3. 방사선 장해를 받은 자에 대해서 사용자가 조치해야 될 사항을 기술하시오.

① 종사자 및 수시 출입자 :

관리구역 또는 방사선구역의 출입단축 또는 금지, 작업시간 단축, 타업무(방사선피폭이력은)로 전환

② 일시출입자 : 지체 없이 의사에 의한 진단 등 필요한 보건상 조치

4. 분배의 기술기준을 기술하시오.

① 분배시설에서 행할 것

② 밀봉 방사성 동위원소는 밀봉된 채로 분배할 것

③ 오염확산 방지를 위한 시설 또는 기구를 쓸 것

④ 눈에 띄기 쉬운 곳에 방사선 장해방지를 위한 주의사항 게시

5. 다음 용어를 설명하시오.

가. 밀봉된 방사성 동위원소

기계적 강도가 충분하고, 부식되기 어려운 재료로 된 용기에 넣은 방사성동위원소로 사용 시 방사선만 방출되고 동위원소는 누출되지 않은 것

나. 영구처분

방사성폐기물을 지층에 천층처분 또는 심층처분(동굴처분 포함)의 방법으로 생활권에서 영구히 격리하는 것

다. 종사자

원자력관계시설의 운전 이용 또는 보전이나 방사성물질 등의 사용, 취급, 저장, 보관, 폐기, 운반 기타 관리 또는 오염제거 등의 업무에 종사하는 자로서 관리구역 또는 방사선구역에 상시 출입하는 자

라. 피폭 방사선량

일정기간 사람이 피폭하는 방사선량으로 진료를 위한 피폭선량 및 자연방사선량은 제외 (100만 전자볼트 이하의 전자선에 의한 장기간 피폭 포함)

6. 해양투기는 수심이 얼마이상인 해역에서 가능한가?

1) 1,000M        2) 2,000M       3) 3,000M       4) 4,000M

7. 다음 방사선량률 측정장소로 기술한 것 중 틀리는 것은?

1) 사용시설      2) 분배시설     3) 배기 설비의 배기구  4) 폐기시설

1991년 감독자면허

1991 - (원자력 이론)

1. 다음 식에서 β+붕괴가 일어나는 조건으로 올바른 것은?

1) M (A, Z) - M (A, Z+1) > 0

2) M (A, Z) - M (A, Z-1) - 2mc > 0

3) M (A, Z) - M (A, Z+1) - 2mc > 0

4) M (A, Z) - M (A, Z-1) - 2mc > 0

2. Auger 효과와 결합하여 일어나는 현상은?

1) 특성 X선 방출

2) 내부 전환 전자 방출

3) γ선 방출

4) β-선 붕괴

3. 다음 설명 중 맞는 것은?

1) 저 산소상태하의 생물을 방사선조사하면 정상상태하에서의 경우에 비해

LD50(30)이 높아진다.

2) 동일한 선량을 흰쥐에 조사했을 때 국부 조사한 경우가 전신 조사보다

LD50(30)값이 낮아진다.

3) 선량률이 낮아질수록 LD50(30)이 낮아진다.

4) 미생물의 경우 고온에서는 저온보다 LD50(30)이 높아진다.

4. 어떤 무담체 방사성 동위원소 1Ci가 있을 때 반감기, 원자량, 질량 관계를 가장 잘 설명한 것은?

1) 반감기가 짧고 원자량이 작을수록 해당하는 질량은 많다.

2) 반감기가 짧고 원자량이 클수록 해당하는 질량이 많다.

3) 반감기가 길고 원자량이 클수록 해당하는 질량은 작다.

4) 반감기가 길고 원자량이 클수록 해당하는 질량은 많다.

5．[eqn: rm C_6^12``+`` gamma ~~~~-> ~~~3``(He_2^4`)]을  일으킬 수 있는 γ선 에너지의 Q치는?

[eqn: rm [`3``(He_2^4`)``-``C_6^12`]``times`` {931.5``Mev} over {1``amu}]

□ [eqn: rm `_3^7 Li``(p~n)`` _4^7 Be] 반응의 반응문턱값([eqn: rm E_th])을 구하라.

(단,[eqn: rm `^7 Li] = 7.0160045 amu,[eqn: rm `^7 Be] = 7.0169297 amu)

[eqn: &rm Q``=`` left[ M_p ``+`` M_Li ``-``M_Be ``-``M_n right]``c^2 #&rm~~=`` [1.00727`+`7.0160045`-`7.0169297`-`1.00867]``amu ``times`` 931.5`Mev #&rm ~~=``-0.0023252 ``times``931.5 ``=`` -2.1659 ``Mev #&rm E_th ``=``left[ {M_a ``+``M_X} over M_X right] cdot vert Q vert ``=`` {1``+``7} over 7 `times`2.1659 ``=``2.475 ``Mev]

6. 염색체에 미치는 영향을 4가지 쓰시오.

□ 중복, 전좌, 역위, 결실

7. 방사 화학적 분석과 방사화 분석의 차이는 무엇인가?

[eqn: &rm 방사화학적~분석 ~=~ {특정~방사성~화합물~방사능} over {전체~방사성~화합물~방사능} ``times``100 ##&rm rm 방~`사`~화~`분`~석 ~=~ {특정~방사성~핵종~방사능} over {전체~방사성~핵종~방사능} ``times``100]

8. 자연 존재비가 36M이 1%이고 40M이 99%인 원소 M 1g을 24시간 동안 조사하고 (n, γ)반응에서 생성하는 37M(반감기 36일)의 방사능을 Bq단위로 환산하시오.

[eqn: &rm A``(Bq) ``=`` n``sigma``phi``left(1``-``e^{- lambda``t} ``right) ``=`` sigma``N``phi``lambda``t ##&rm ~~~~~~~``=`` {1% over 100} ```times` {1`g ``times`` 6.023``times``10^23 `개} over {40`g} `times` ```4`times`10^13 `개/ cm^2 cdot sec ``times`` 5`times`10^-24 `cm^2 ``times` {0.693 ``times``1``day} over {36``day}##&rm ~~~~~~``~=~ 6``times``10^8 ``(Bq)]

9. 다음은 핵종의 붕괴도이다. 물음에 답하시오.

1) β+선의 에너지는?

2) EC1의 에너지는?

3) β-선의 평균에너지는?

4) -γ의 single escape peak 에너지는?

5) X핵종이 1mCi이면 β-선의 방사능은?

X

1.67

EC(10.5%)

EC1            β-

1.34                              (37%, 0.678)

EC2

β+(0.653, 18%)        Y1

0           EC (44.5%)

Y2

1991 - (방사선 취급기술)

1. 100keV 에너지를 가진 감마 방사선을 공기 중에서 조직 등가 물질의 공동전리함으로 흡수선량을 측정하고자 할 때 전리함의 에너지 의존성에 최대의 영향을 미치는 인자는 무엇인가?

1) 전리함의 벽물질에 의한 감쇠효과

2) 전리함의 벽물질과 공기의 에너지 흡수계수의 비

3) 100keV 감마 방사선의 전리함 벽물질에서의 비정

4) 전리함 벽물질과 공기와의 질량 저지능의 비

2. 검출기의 분해능을 우수하에 하는 것과 관계되는 것은 어느 것인가?

1) 인가전압을 증가시켜야 한다.

2) 증폭기의 증폭도를 높여주어야 한다.

3) 시정수의 값을 작게 주어야 한다.

4) 출력 신호 대 전기잡음비를 크도록 주어야 한다.

3. 2.02Mev의 γ-선이 전자쌍 생성을 일으켰다.

이때 방출되는 양전자의 운동 에너지는 몇 Mev이겠는가?

1) 1.01	2) 0.51	3) 1.61	4) 0.15

□ γ선이 전자쌍생성을 위해서는 1.02Mev의 에너지가 필요하다. 그리고 전자쌍생성후의 남은 에너지는 생성된 전자쌍의 운동에너지가 된다.

2.02Mev-1.02Mev(전자쌍생성을 위한 에너지)=1Mev(생성된 전자쌍의 운동에너지)

그러므로 생성된 전자쌍(양전자+음전자)의 운동에너지는 1 Mev

양전자의 운동에너지는 1 Mev/2 = 0.5Mev

4. 양전극간에 1,000V의 전압이 걸려있는 진공관의 양극에서 양성자가 방출되어 음극으로 끌려갔다. 음극에 도달한 양성자가 얻은 가속 에너지는 얼마나 되겠는가?

1) 1 keV

2) 1,000/1,840 eV

3) 184 keV

4) 알 수 없다.

5. 반도체검출기나 신틸레이션검출기의 에너지분해능에 영향을 주는 3가지 요인은?

Random Noise (검출기와 계측계통의 잡음)

Drift (계측기 동작특성 변화)

Statistical Fluctuation (상호작용결과 생성된 Charged Carrier의 불완전한 수집)

6. Bragg-Gray 조건을 만족하는 전리함의 충진가스 내에서 입사 방사선에 의하여 만들어진 이온쌍들의 전류량을 10-12A까지 측정 할 수 있는 전류계로 측정하고자 한다. 이 전리함의 벽물질에서 의 흡수선량률이 0.1mGy/Bq이었을 때 이 전류계로 전류량을 측정할 수 있는지를 계산에 의하여 설명하시오. 전리함 내에 충전 가스의 질량은 0.15g, 한 개의 이온쌍을 만드는데 소비되는 평균에너지는 34eV, 그리고 전리함의 벽물질과의 충전 가스의 질량 저지능 비는 1.03이다.

[eqn: rm D prime``(Gy/hr)``=``S_m cdot w cdot J]

여기서, [eqn: rm S_m] : 물질과 공동 내 개체의 평균 질량저지능 비

w  : 기체의 w치 (ev/이온쌍)

J  : 기체의 단위 무게당 생성 이온쌍

[eqn: & rm 0.1` TIMES `10 ^{-3} ``(Gy/hr)``=``1.03`` TIMES `` {34`ev} over {이온쌍} `` TIMES `` {이온쌍} over {1.6`` TIMES ``10 ^{-19} ``C} `` TIMES `` {1.6`` TIMES ``10 ^{-19} ``J} over {1`ev}# # & rm `````````````````````````````````````````````` TIMES `` {Gy CDOT kg} over {J} `` TIMES `` {10 ^{3} ``g} over {kg} `` TIMES `` {1} over {0.15``g} `` TIMES `` {3600``sec} over {1``hr} `` TIMES ``B`(C/sec)# # & rm THEREFORE ~~B``(C/sec)``=``1.19`` TIMES ``10 ^{-13} ``(A)``]

* C/sec = A (암페어)

7. 대표적인 유기 신틸레이션 검출기는 베타 입자(속전자) 혹은 알파입자의 직접 검출에 일반적으로 널리 이용되나 감마선 검출기는 거의 사용하지 않는다. 그 이유에 대해 설명하시오.

□ 무기 신틸레이터에 비하여 일반적으로 원자번호가 작기 때문에 γ선에 대한 검출효율이 작고, 주로 컴프턴효과에 의하여 γ선을 흡수하므로 γ선의 에너지 측정에는 적합치 않다. 그러나 유기신틸레이터는 수소를 함유하고 있기 때문에 속중성자의 측정에 이용된다.

8. 용어를 설명하시오.

가) 핵이성체 전이 : 원자번호와 질량수는 같으나 에너지준위 및 기타의 성질

(반감기 등)이 다른 핵종을 핵이성체라 부른다.

예) [eqn: rm `_27^60 `Co``~와~`` `_27^60m `Co] (m : 준안정상태)

나) 지발 중성자 : 핵분열로 생성되는 핵종 중 수분의 1초부터 1분정도의 반감기를 갖는 중성자

다) 자발 핵분열 : 중성자조사 없이 스스로 붕괴가 일어나는 것

예) [eqn: rm Cf^252 ``,~Am^243]

라) 소멸 가스 : 전자가 2차 전리를 일으키는 대신 원자를 여기시키고 여기된 원자는 기저상태로 천이되면서 가시광선, 자외선 영역의 전자를 내는데 이 영향으로 인하여 다소 지연된 전자사태를 정상적으로 복귀시켜주는 Gas     예) 유기가스, 할로겐 가스

마) 열 형광 선량계(TLD)

필름 Badge	TLD
1. 에너지의존성 및 방향의존성이 크다. 2. 10 mR 이하는 검출 불가능 3. 기록보존이 가능하다. 4. 잠상퇴행(Fading)이 크다. 5. 현상 시 온도, 시간 등에서 오차가 발생한다. 6. 개인선량계로 좋다.	1. 에너지의존성이 적다. 2. 선형성이 있어서 넓은 영역을 계수한다. 3. 재현성이 없어 1회 계측 4. 5. 소자의 반복사용 가능 6. 개인선량계로 최적

9. Background를 포함하여 측정 가능 시간이 1시간일 때 측정 오차가 최소인 경우에 대하여 측정치와 오차를 보이시오.

(단, Background만의 계수율은 600counts/min(cpm)이고 시료를 놓았을 때는 20counts/sec)

[eqn: rm T_B ~+~ T_S ~=~ 60```min]  ................................................①

[eqn: rm T_B over T_S ~=~ root {{600``cpm} over {20``cps``(=1200``cpm)}} ~=~ 1 over root{2``}#].................................②

위의 ①, ②의 식을 연립해서 풀면 다음과 같다.

[eqn: rm THEREFORE ~~T_S ~=~ 35``min``,~T_B ~=~ 25``min]

측정값은 다음과 같다.

[eqn: rm (`1200 ``-`` 600 `) ``±`` root {{1200 over 35} + {600 over 25``}} ~~~~~RARROW~~~~~ 600`` ±``7.635~~[cpm]]

1991 - (방사선 장해방어)

1. 다음 중 유도한도가 아닌 것은?

1) 작업 장소의 선량률 한도

2) 공기중의 오염한도

3) 표면 오염 한도

4) 년간 섭취 한도

2. X선 발생 장치에서 발생되는 X선의 에너지와 가장 밀접하게 관계되는 것은?

1) 공급 전압    2) 공급 전류    3) X선과의 크기   4) X선과의 차폐 재질

3. Gy 단위의 흡수선량 D와 R단위의 조사선량 X의 관계를 바르게 맺은 것은?

1) D=0.0087X    2) D=0.034X          3) X=0.87D         4) X=2.58D

4．방사선 핵종 체내 섭취 시 주로 피해를 입는 조직이 잘못 주어진 것은?

1) 90Sr-뼈       2) 239Pu-간, 뼈       3) 131I-갑상선      4) 137Cs-폐

□ 137Cs - 전신에 고루 분포

5．3H2O 를 사용하는 실험실에서 근무하는 어떤 작업자의 체내 오염을 검사하기 위하여 이 작업자의 오줌 1ml를 분석하였더니 1,000dpm이었다. 이 작업자의 신체 연조직에 대한 예탁 등가선량을 계산하시오. (단, 3H의 물리적 반감기는 12.3y, 생물학적인 반감기는 10day 이며 3H는 순수 β 방출체로서 β선의 평균에너지는 5.7×10-3Mev이다.)

[eqn: # & rm D````=~ {D _{0}} over {lambda } ``` LEFT ( 1``-``e ^{- lambda ``t} RIGHT ) ....................................................................①# # rm & ``D _{0} `=~ {16.667``dps`` TIMES ``(`5.7` TIMES `10 ^{-3} `Mev`)`` TIMES `` {1.6` TIMES `10 ^{-6} ``erg} over {1`Mev} `` TIMES `` {g CDOT Rad} over {100`erg} `` TIMES `` {3600``sec} over {1``hr}} over {1`g} `#]

[eqn: =~5.472`` TIMES ``10 ^{-6} `(Rad/hr)]

위의 ①의 식에서  [eqn: rm λ ~=~ 0.693 over T_e] , [eqn: rm e^{-λ`t} ~ Image ~ 0 ~이므로 ~다음과 ~같다.]

[eqn: rm D~=~ D_0 over λ ~=~ {5.472`times10^-6 ``(Rad/hr) ``times`` {9.98``day}} over 0.693 ~=~ 1.891``times``10^-3 ``rem]

6. 내부 피폭 방어의 원칙을 간단히 기술하고 인체국소 장기에 α 및 γ핵종이 같은 양으로 집착되었고 유효 반감기도 같다면 어느 핵종이 위험하며 그 이유는 무엇인가?

내부피폭 방어의 3 원칙

∙ 방사능 원천 봉쇄 (격납, 밀봉)

∙ 섭취경로 차단 (마스크 사용)

∙ 섭취 시 신진대사를 촉진시켜 신속히 배출

α핵종은 에너지가(보통 5Mev 이상) 크며 비정이 짧으므로, 짧은 거리에서 신체내부의 원자에 큰 에너지를 전리시키면서 소멸되므로 α핵종이 γ에 비하여 위험도가 높다.

7. 개인피폭선량을 측정하는 선량계(TLD, 필름뺏지 등)은 인체 조직 등가 물질, 10mm, 3mm, 및 0.07mm깊이에서의 선량을 측정하도록 설계한다. 그 이유를 설명하라.

방사선 피폭의 형식은 내부피폭과 외부피폭으로 나누어지고, 외부피폭 중 하전입자에 의한 피폭의 영향을 평가하는데 근거한 것이다. 즉, 수정체 3mm, 피부각질층 0.07mm 깊이 및 심부 10mm 깊이에 대한 피폭의 평가를 정확히 하기 위함이다.

8. 용어를 설명하시오.

가) 예탁선량 (H50)

체내에 섭취된 방사성 동위원소로 인하여 어떤 조직이나 장기가 섭취된 시간 T0 로부터 50년간 피폭받은  총선량당량을 예탁선량당량이라 한다.

나) 수정계수(N)

H = D Q N 에서

H = Sv 단위의 선량당량

D = Gy 단위의 흡수선량

Q = 선질계수

N = 다른 모든 요인을 보정하기 위한 인자로서, 현재 ICRP 권고값은 1.0이다.

다) 축적인자

[eqn: RM B ~=~ {I_비산란 ``+`` I_산란} over I_비산란 ~=~ {I_Totlal``} over I_비산란 ~left( ~or~{전~γ``선} over {1차``γ선}right) ~=~ 1 ~+~ {산란~γ``선} over {1차``γ선}]

협역빔에서 감마선의 강도는 흡수체의 두께에 따라 지수함수적으로 감소하나, 광역빔에서는 컴프턴효과에 의한 산란 감마선의 기여를 고려해야 하므로 이를 보상하기 위하여 사용되는 인자

라) 배가 선량

돌연변이 유발율을 자연의 2배로 높이는데 요하는 선량

9. 국제 방사선 방호위원회(ICRP)는 1990년 권고에서 유효선량한도를 과거의 연간 50mSv에서 5년간 평균 20mSv로 낮추면서 수정체와 피부, 손, 발을 제외한 기타의 신체부위에 대한 과거의 선량한도 (500mSv)를 삭제했다. 그 이유를 추정하여 논하시오.

유효선량에 대한 제한은 유효선량에 대한 기여도가 수정체 및 국부피폭을 받기 쉬운 피부 이외의 모든 체내조직 및 기관에서 결정론적 영향을 피할 수 있음을 보장할 수 있을 정도로 충분하기 때문이다.

1991 - (원자력 관계법령)

1. 방사성 동위원소 등의 이동사용을 전문으로 하는 사업소에 대한 정기 검사의 시기는?

1) 1년	2) 2년	3) 3년	4) 4년

2. 밀봉되지 아니한 방사성 동위원소로서 물리적 반감기가 30일 이상이고 그 수량이 1μCi인 것은 제 몇 군인가?

1) 1군	2) 2군	3) 3군	4) 4군

3. 방사성 동위원소 등의 허가 사용자는 방사선 안전관리 책임자가 여행, 질병, 기타의 사유로 얼마동안 그 직무를 담당할 수 없을 때에 방사선 안전관리 책임자의 대리자를 선임할 수 있는가?

1) 7일 이상	2) 10일 이상	3) 1주 이상      4) 30일 이상

4. 방사선 작업 종사자의 직접 선량을 산출함에 있어서 그 종사자의 과거의 피폭 선량이 확실하지 아니할 때에는 그 기간 1년간에 몇 rem의 비율로 피폭된 것으로 간주하는가?

1) 3 rem           2) 4 rem        3) 5 rem         4) 7 rem

5. 방사성 동위원소 등의 사용자등은 기체상의 방사성 동위원소 또는 그에 의하여 오염된 물질을 어떠한 기준에 따라서 폐기하여야 하는가?

가) 기체상의 방사성폐기물은 여과, 시간의 경과에 의한 방사능의 감쇠

또는 다량의 공기에 의한 희석 등의 방법으로 배기중의 방사성물질의 농도를 저하시킨 후 이를 배기시설에 의하여 배출

나) 오염된 물질은 고형화 처리하거나 규정된 소각로에서 소각처리

6. 원자력법에 의하여 허가가 취소되거나 사업을 폐지한 경우에 방사성 동위원소 사용자는 어떠한 조치를 취해야 하는가?

가) 원자력관계사업자 소유하고 있는 방사성물질 또는 방사선발생장치를 다른 원자력관계사업자에게 양도하여야 한다.

나) 방사성물질에 의한 오염은 이를 제거하여야 한다.

다) 방사성물질에 의하여 오염된 물질은 폐기시설 등 건설․운영자에게 양도하여야 한다.

라) 과학기술부령이 정하는 기록은 과학기술부장관이 지정하는 기관에 인도하여야 한다.

7. 방사성 동위원소 사용허가를 받은 자는 원자력법령에서 규정하는 안전관리 규정을 작성하여 방사성동위원소 등을 사용개시 전에 과학기술처 장관의 승인을 얻어야 한다. 동 안전관리 규정에 포함되어야 할 사항 중 10가지이상 기술하여라.

① 방사성동위원소등 또는 방사성동위원소에 의하여 오염된 물질을 취급하는

조직 및 그 기능에 관한 사항

② 방사성동위원소등의 구매․사용 및 판매에 관한 사항

③ 방사성동위원소 또는 방사성동위원소에 의하여 오염된 물질의 분배․보관․운반․    처리․배출․저장․자체처분 및 인도에 관한 사항

④ 방사선량률․피폭방사선량 및 방사성물질 또는 그에 의하여 오염된 물질에 의한   오염사황의 측정 및 그 측정결과의 기록과 보존에 관한 사항

⑤ 방사선안전관리장비의 보관․관리 및 교정에 관한 사항

⑥ 방사선작업종사자의 피폭방사선량의 평가 및 개인선량계의 관리에 관한 사항

⑦ 방사선작업종사자 또는 수시출입자의 방사선장해발생을 방지하기 위하여 필요한

교육훈련에 관한 사항

⑧ 방사선장해발생 여부를 발견하기 위하여 필요한 조치에 관한 사항

⑨ 방사선장해를 받은 자 또는 그 우려가 있는 자에 대하여 취하여야 할 보건상

필요한 조치에 관한 사항

⑩ 규정에 의한 기록과 이의 비치에 관한 사항

8. 밀봉되지 아니한 방사성 동위원소를 사용하는 경우에 오염검사실에 대하여 원자력법 시행령에서 규정하고 있는 기술 기준을 쓰시오.

가) 오염검사실은 사람이 상시 출입하는 출입구 부근 등 개봉선원에 의한 오염검사를 실시하기에 가장 적합한 장소에 설치할 것

나) 오염검사실 내부의 벽․바닥 그 밖에 개봉선원에 의하여 오염될 우려가 있는 부분은 기술기준에 적합한 것으로 할 것

다) 오염검사실에는 세정․탈의설비․오염검사를 위한 방사선측정기 및 오염제거에 필요한 장비를 갖출 것

9. 방사성 물질의 운반을 위한 포장 기준을 5가지로 설명하시오.

1) 운반물의 격납계통이 해당 압력하에서 그 정상작동상태를 유지하기 위하여 승인된 설계기준에 적합할 것

2) B(U)형 운반물 ․ B(M)형 운반물 ․ C형 운반물 및 핵분열성물질운반물을 운반하는 경우 그 차폐․격납 및 열전달 특성이 승인된 설계기준에 적합할 것

3) 중성자 방출물질이 운반물의 구성요소로 포함되어 있는 경우 핵분열성물질의 임계를 방지하기 위하여 중성자 방출물질의 존재와 분포를 확인할 것

4) 과기부장관이 정하여 고시하는 인양장치의 기준을 만족시키지 않는 부착물은 이를 제거하거나 인양하는 데 사용할 수 없도록 할 것

5) 핵분열성물질 및 특수형방사성물질 운반물의 경우 해당 설계승인서에 명시된 기준에 적합할 것

1990년 감독자면허

1990 - (원자력 이론)

1. 쌍을 이룬 두 용어 중 서로 직접적인 상관관계가 없는 것은?

1) α붕괴 : Gelger 법칙	2) β붕괴 : 전자공여체

3) γ붕괴 : 핵이성체	4) δ선 : 전리작용

2. β+붕괴 과정에 대하여 다음 중 옳지 않는 것은?

1) 중성자 부족핵 즉 N/Z가 낮은 핵에서 일어난다.

2) 전자포핵 과정만으로도 일어날 수 있다.

3) 방출 β+선의 에너지는 연속스펙트럼이다.

4) 중성미자가 방출되지 않는다.

3. 다음 중 무담체(Carrler free)방사성 동위원소를 원리상 생성할 수 없는 핵반응은?

1) (n, p)반응	2) (n, r)반응

3) (n, r)반응	4) 핵분열 반응

4. 방사선에 가장 약한 조직이나 기관을 고르시오.

1) 신경조직	2) 골수아세포

3) 위선세포	4) 백혈구

5. 특성 X-선과 제동 X-선을 비교 설명하시오. (20점)

◦ 특성 X-선 : 표적물질인 원자의 내부궤도의 전자 이탈로 인해 높은 에너지 준위의 전자가 낮은 에너지 준위로 천이하면서 잉여에너지를 X-선으로 방출한다.

◦ 제동 X-선 : 표적물질인 원자에 의해 운동중인 전자가 감속<가속>될 때 그 운동에너지의 차이만큼을 X-선으로 방출한다.

6. 다음 붕괴도를 보고 물음에 답하시오. (20점)

[eqn: rm Sn^113]  (115.1d)

1.040  □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

EC(1.8%)

0.64764 □□□□□□□□□□□□□□□□□□□

γ1               EC(98.2%)

0.39169 □□□□□□□□□□□□□□□□□□□

IC         γ2(65%)

0 MeV □□□□□□□□□□□□□□□□□□□ 113In

1)[eqn: rm Sn^113]의 반감기는 얼마인가?

2) EC 98.2%란 무슨 뜻인가?

3) 가장 강한 γ선 에너지는?

4) 이 붕괴에는 전자방출이 있는가?

□ 1. 115.1 day

□ 2.[eqn: rm Sn^113]이 분열시 EC만이 일어나며 그중 98.2%가 (1.040 - 0.39169)Mev의    에너지를 가지고 방출됨을 알 수 있다.

□ 3. 0.30169 Mev

□ 4. IC 에 따른 내부전환 전자의 방출이 있다.

7. 두 개의 방사성동위원소 A(반감기는 30시간)와 B(반감기는 20시간)가 섞여있는 용액이 있다. 이 용액의 방사능은 초기에는 40μCi이었다. 다시 60시간 후에 측정하였더니 7μCi이었다. 초기에 이 두 방사성 동위원소의 방사능의비 (B/A)를 계산하시오.

□  A + B = 40 μCi (B = 40 μCi - A)

[eqn: rm A``e^{-{0.693 over {30`hr}``times``60`hr}}~``+~~B``e^{-{0.693 over {20`hr}``times``60`hr}} =~0.25 CDOT A ``+``0.125 cdot B~=~7μCi## rm =~0.25 cdot A ``+``0.125``(`40`-`A`)`=`7μCi ##rm 0.13 cdot A ~=~7`-`4.8 ~~따라서 ~~A``=``16.92`, ~~B``=``23.08##rm 따라서 ~~B over A ~=~ 23.08 over 16.92]

8. 방사성 동위원소 Ba-140은 다음과 같이 붕괴한다.

β β   Ba-140 ---------> La-140 --------> Ce-140 (안정) 300h 40h

초기에는 방사성 동위원소 Ba-140만 존재하고 그 방사능은 10μCi이라고 한다면 600h후에 La-140의 방사능은 몇 μCi인가?

[eqn: rm# A _{2} ``=``A _{1} ``` {lambda _{2}} over {lambda _{2} ``-`` lambda _{1}} LEFT ( `e ^{- lambda _{1} `t _{1}} ``-``e ^{- lambda _{2} `t _{2}} RIGHT ) ````이`식을~이용하여~풀면~다음과~같다``````````````````````````# # rm A _{2} ``=``10` mu Ci``` {0.017325} over {0.017325``-``2.31` TIMES `10 ^{-3}} LEFT ( `e ^{-2.31` TIMES `10 ^{-3} `sec ^{-1} ``` TIMES `60`hr} ``-``e ^{-0.017325``sec ^{-1} `` TIMES `600`hr} RIGHT ) ````````# # rm A _{2} ``=``2.88`` mu Ci```````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````]

9. 방사선의 생물학적 장해에 관하여 기술하시오.

□ 1. 초기단계의 세포의 사멸된다.

2. 세포분열의 저지 및 지연현상이 발생된다.

3. 분열세포(딸세포)에 영향을 미쳐 영구적인 변화를 발생시킬 수 있다.

□ 방사선의 화학적 과정 및 영향

1. 세포의 중요한 유기분자와 수초동안 상호작용을 한다.

2. 유리기와 산화제는 염색체를 구성하고 있는 복잡한 분자들을 공격하여 분자에 스스로 부착하거나 혹은 분자고리의 연결을 끊는다.

□ 방사선의 물리적 과정

상호작용은 약 [eqn: rm 10^-16]초 내 발생되며, 전리방사선이 세포에 에너지를 침적시켜 전리현상을 일으킨다.

예) [eqn: rm H_2 `O ~~~~->~~~~H_2 `O ~+~ e^-]

□ 생물학적 수식요인

1. 세포분열과 방사선 감수성

2. 연령

3. 종 및 유전적 계통

4. 생리적 조건

□ 물리적 수식요인

1. 선량의 공간적 분포

2. 선량의 시간적 분포

3. 선질

1990 - (방사선 취급기술)

1. 신틸레이션 발생에 관한 설명이다. 틀린 것은?

1) 결정체에 방사선이 입사한다.

2) 전자기 전도대에 올라간다.

3) 밀도가 작다.

4) 잔광시간이 길다.

2. BGO 신틸레이션의 특성에서 올바른 것은?

1) 흡습성이 없다.

2) 실효원자 번호가 적다.

3) 밀도가 작다.

4) 잔광시간이 길다.

3. 우물형 Nal(Tl) 신틸레이션 검출기를 써서 방사능을 측정하려할 때의 조건으로 맞지 않는 것은?

1) 정확한 표준선원이 있을 것

2) 표준선원과 시료의 측정조건이 같을 것

3) 시료가 약한 β방출시료일 것

4) 시료는 r또는 X선 방출시료일 것

4. Tc-99mm(반감기 6시간. Er=0.14Mev)의 대표적인 방사능 표준체 (mock standard source)로 어느 것이 적합하겠는가? (5점)

핵종         반감기             Er(MeV),방출비율(%)

1)  Co60          5.27년            1.17(100), 1.33(100)

2)  Co51           271일            0.12(86), 0.14(8.9)

3)  Cs137         30.17년            0.66(90)

4)  Ba133          10.7년            0.28(7.1), 0.18(8.9), 0.36(62)

5. 어떤 γ선 방출체의 핵종을 알기 위하여 MCA에 표준 γ선원을 놓고 측정하였더니 COST의 122 Kev peak는 41ch(채널)에 나타났고 Co60의 1173Kev peak는 391ch에 나타났다. 이 핵종의 peak가 137ch에 나타났다면 이 핵종은 어떤 것인가? 그 핵종의 에너지와 이름을 쓰시오.

□ 41 = 122․a + b ...①,   391 = 1173․a + b ...②,   137 = a․X + b ...③

①과 ②에서 a, b의 값을 구하면, a = 0.333, b = 0.374

위에서 구한 a, b의 값을 ③식에 대입하면 다음과 같다.

137 = 0.333․X + 0.374

∴ X = 410.28

6. X/γ선용 써베이미터는 공간 선량률과 표면 선량률의 측정에 사용된다. 다음의 검출기를 보기로 하여 질문에 답하라.

<보기>

Ge(Li)반도체검출기, 이온함, Nal(Tl)신틸레이터, Csl(Tl)신틸레이터, 안트라센,

프라스틱신틸레이터, 액체형 신틸레이터

1) 실효원자번호가 낮은 전흡수피크가 나타나지 않으므로 γ선의 검출에는 부적합한 검출기는?

- 안트라센, 프라스틱신틸레이터

2) 검출기의 활성물질이 높은 원자번호를 선택하여 전흡수피크가 크고 컴프턴 연속분포곡선을 작게 할 수 있는 검출기는?

- Nal(Tl)신틸레이터, Csl(Tl)신틸레이터

3) 전흡수피크의 폭이 좁아 에너지 분해능이 가장 우수한 검출기는?

- Ge(Li)반도체검출기

4) 사용시, 보존시를 불문하고 항상 액체질소로 냉각시켜야 하는 것은?

- Ge(Li)반도체검출기

7. 어떤 방사성 핵종이 있다. 현시점에서 존재하는 원자의 수를 No. 붕괴상수 λ(s1) 하면, 1) 반감기, 2) 평균수명, 3) t시간 경과 후의 원자수, 4) t시간 경과 후의 방사능은?

□ 1. 반감기 : 초기 핵종의 수 No 가  No/2 로 되는데 걸리는 시간

[eqn: &rm N_0 over 2 ~=~ N_0 cdot e^{-λ``t} ~~~~->~~~~ 1 over 2 ~=~ e^{-λ``t} ~~~~->~~~~ 2 ~=~ e^{λ``t} ##&rm 양변에 ~ln`을~ 곱하면 ~~ln``2 ~=~ λ cdot t ~~~~~~~ THEREFORE ~~t ~=~ λ over {ln`2}]

2. 평균수명 : 처음의 원자수가 1/e로 되는 시간 (τ)

[eqn: rm τ ~=~ 1 over N_0 int from 0 to inf ``N``dt ~=~ int from 0 to inf ``e^{-λ`t} ```d`t ~=~ 1 over λ]

3. t시간 경과후의 원자수를 N 이라고 하면 다음과 같다.

[eqn: rm N ~=~ N_0 cdot e^{-λ`t}]

4. t시간 경과후의 방사능을 A라 하고 t시간 경과후의 원자수를 N이라 하면,

[eqn: rm][eqn: rm A ~=~ N cdot λ ~=~ N_0 cdot e^{-λ`t} cdot λ ~=~ A_0 cdot e^{-λ`t}]

8. 어느 β, γ방출시료에 대한 β,γ동시계수법으로 500초간 방사능을 계측하였다. 이때 β계측치는 500,000카운트 γ계측치는 50,000카운트 β, γ 동시 계측치는 5,000카운트였다고 한다. 시료의 붕괴율은 몇 dps인가?

[eqn: &rm n_β ~=~ {β``계측값} over 계측시간 ~,~~n_γ ~=~ {γ``계측값} over 계측시간 ~,~~ n_βγ ~=~ {β-γ``계측값} over 계측시간 ##&rm 붕괴율(n_d ) ~=~ {n_β ``times`` n_γ} over n_βγ ~=~ {1000``times``100} over 10 ~=~ 10000``dps]

9. 분해시간 500us의 G.M계수관을 써서 어떤 시료의 방사능을 측정한 경과 49,000 cpm이었다. 참 계수율은 얼마인가?

[eqn: rm 참계수값``(N_t ) ``=`` n_0 over {1`-`n_0 `τ} ``=`` 816.67 over {1 `-` (816.67 `times` 500`times`10^-6 )} ``=```1380``cps```=```82812``cpm]

여기서,[eqn: rm n_0] = 계측값, 49,000cpm = 49,000count/sec× 1min/60sec = 816.67 cps

τ = 분해시간 (sec)

[eqn: rm 참계수율``(%) ``=`` {49000``cpm} over {82812.57``cpm``-``49000 ``cpm}``times``100``% ~=~41.33``%]

1990 - (방사선 장해방어)

1. 커마(kerma)의 단위와 동일한 단위를 가진 양은?

1) 조사선량	2) 흡수선량	3) 선량당량	4) 없다

2. 선량한도값이 가장 낮은 양은?

1) Deminimis    2) 일차한도	3) ALARA	4) 유도한도

3. X선 차폐 설계에 사용되는 인자 중 그 후방이 사무실이냐 복도냐 등을 구분하여 적용하는 것은?

1) 가동율	2) 이용율	3) 점유도	4) 투과율

4. 세포의 사멸로 인한 장해로 볼 수 없는 것은?

1) 태아유산	2) 백내장	3) 백혈병	4) 불임

5. 외부 방사선 피폭 선량 평가에서 중성자에 의한 외부피폭선량을 정확하게 평가한다는 것은 실질적으로 상당히 어렵다. 그러나 방사성 방어의 측면 즉 방사선 장해발생에의 기여도 측면에서 인체의 조직 내에서 가장 중요한 핵반응이라고 생각하는 반응 2가지는 무엇인가? (20점)

① [eqn: rm `_1^1 H~(n~γ)~ `_1^2 D] 핵반응과 포획감마선 [eqn: rm E_r ~=~ 2.2``Mev]

② [eqn: rm `_{`7}^14 N~(n~p)~ `_{`6}^14 C] 핵반응과 양자의 에너지 [eqn: rm E_p ~=~ 0.6 ``Mev]

6. 방사선 이상사태 발생시 응급조치의 원칙은 무엇인가? (15점)

◦ 인체 안전의 보호

◦ 관계자에게 통보

◦ 오염확대의 방지

◦ 과대평가의 원칙

7. 방사선 피폭의 인체영향을 확률적인 것과 비확률적인 것으로 구분한다. 각각의 예를 들고 간단히 설명하시오. 또 이 특성이 방사선 방호 목표에 어떻게 반영되는지 쓰시오. (15점)

◦ 확율적인 영향 : 영향의 발생확율이 피폭선량에 비례하고, 선량의 효과에 대한 발단값은 없다.

- 암, 백혈병, 유전적 영향

◦ 비확율적 영향 : 피폭선량의 크기에 따라 장해의 정도가 변하며, 발단값이 있다.

- 수정체의 혼탁, 피부의 비악성 손상, 불임효과, 골수의 세포감소

◦ 비확율적 영향을 방지하고, 확율적 영향의 발생확률을 합리적으로 달성할 수 있는 한 낮게 유지 (ALARA)

8. 어떤 작업자가 과실로 인해 전신에 0.5Sv를 그리고 손바닥에 30Gy의 피폭을 받았다고 한다. 이 작업자가 나타나는 장해에 대해 논하시오.

◦ 전신에 0.5 Sv가 피폭되었을 때

- 혈액변화가 일어난다.

- 과립상 백혈구 수의 감소가 일어난다.

- 호중구 감소도 일어난다.

◦ 손바닦에 3 Gy가 피폭되었을 때

- 피부홍반이 일어난다.

◦ 손바닦에 30 Gy가 피폭되었을 때

- 백혈구, 적혈구의 급격한 감소가 일어난다.

- 화농, 출혈이 생긴다.

- 혈색소가 감소한다.

9. 131I의 호흡기 흡입에 대한 연간섭취한도(ALI)는 2X106Bq(확률적 영향)이다. (15점)

1) 이 핵종의 DAC를 산출하시오.

2) 어떤 작업자가 MPC의 50배로 오염된 실내에서 1시간 동안 호흡기 보호구 없이 체류하였다면 이로 인한 내부피폭 실효 선량당량으로 얼마나 되겠는가?  (단, 표준인의 호흡률은 0.02m3/min,즉 40시간 작업으로 가정한다.)

[eqn: & rm ꃯ ~1.~DAC ``=`` ALI over {호흡량 `times` 주간``작업시간 `times` 년간``주}##&rm ~~~~~~~~~~~``=``{2`times`10^6 ``Bq} over {0.02``m^3 /min `times` 40`hr/주` times` 60`min/ hr ``times` 50`주/ yr } ``=`` 833.33 ```Bq/m^3]

[eqn: rm ꃯ~2. ~2.5 ``mRem/ hr ``times`` 50`MPC` times` 1`hr``=`` 125``mRem]

참조 : 1MPC로 오염된 공간에 1시간 동안 머물 때 2.5mRem의 내부피폭이 수반

1990 - (원자력 관계법령)

1. 안전관리 책임자 보수교육은 몇 년마다 받아야 하는가? (5점)

- 3년

2. RI 및 방사선 발생장치의 일시적 사용장소 변경신고서에 첨부해야 할 서류는? (5점)

1) 사용장소 및 그 부근의 상황설명서

2) 저장시설의 구조 명세서

3) 저장시설 및 방사선관리구역의 평면도

4) 작업방법에 관한 설명서

5) 운반방법에 관한 설명서

3. 허가가 취소된 RI사용자는 방사성물질의 폐기 기타 방사선 장해 방어를 위하여 필요한 조치를 취해야 하는데 RI사용자가 취하여할 조치는? (5점)

가. 방사선장해를 방지하기 위하여 다음의 조치를 한다.

1) 방사선량 및 방사성오염의 측정

2) 건강진단

3) 피폭관리

4) 방사성물질의 방출량 및 피폭방사선량을 가능한 한 합리적으로 낮게 유지하기 위하여 필요한 조치

나. 방사선작업종사자 및 수시출입자의 피폭방사선량이 대통령령이 정하는 선량한도를 초과하지 아니하도록 필요한 조치

다. 방사선장해를 받은 자 또는 방사선장해를 받은 것으로 보이는 자에 대하여 원자력이용시설에의 출입제한 등 보건상 필요한 조치

4. RI 사용허가가 취소된 후 (  )년이 경과되지 아니한 자는 다시 허가를 받을 수 없다. (5점)

- 1년

5. RI 사용자 등은 어떠한 사항이 발생할 때 안전조치를 취하고 그 사실을 지체없이 과기처장관에게 보고해야 하는가? (15점)

가. 발생상황

1) 지진․화재 기타의 재해에 의하여 원자력이용시설이나 방사성물질 등에 위험이 발생하거나 발생할 우려가 있을 때

2) 원자력이용시설의 고장 등이 발생한 때

3) 방사선장해가 발생한 때

나. 안전조치

1) 지진․화재․홍수․태풍 및 유해가스누출 등의 재해 발생시 그 원인을 제거하고 피해의 확대방지를 위한 조치

2) 원자력이용시설의 안전성이 위협을 받을 경우에는 고장 등의 원인을 제거하여 정상상태로 복구

3) 방사성물질이 비정상적으로 누설되어 시설경계에서 공기중 및 수중 농도가 규정 이상의 값을 초과하거나 방사선작업종사자 또는 수시출입자가 선량한도를 초과하여 피폭된 경우 조치

6. RI 등 시설기준 중 RI 및 그에 오염된 물질을 보관 폐기하는 경우 설치하는 보관폐기설비 기준에 대하여 쓰시오. (15점)

1) 주요구조부를 내화구조 또는 불연재료로 할 것

2) 기술기준에 적합한 차폐벽이나 차폐물을 설치할 것

3) 방사성동위원소 및 그에 의하여 오염된 물질을 소각하는 경우에는 과학기술부장관이 정하여 고시하는 바에 따라 소각설비를 설치할 것

4) 방사성동위원소 및 그에 의하여 오염된 물질을 콘크리트 기타 고형화 재료에 의하여 고형화하는 경우에는 고형화처리설비를 설치하는 외에 오염검사실 및 기준에 적합한 배기설비를 설치할 것

5) 소각로․오염검사실 기타 사람의 출입을 제한하는 시설에는 규정에 의한 표지를 부착할 것

7. RI 사용자 등은 고체상의 RI또는 그에 의하여 오염된 물질을 어떤 방법으로 폐기하여야 하는가? (15점)

1) 소각처리-가연성 폐기물에 한하여 소각시키고 이 때 발생하는 분진에 대해서는 별도의 기체정화처리를 하여야 한다.

2) 압축처리-압축이 가능한 폐기물을 용적비를 현저히 줄여 처리하는 방법으로 압축전 후에 화학변화가 없는 것을 대상으로 하여야 한다.

3) 해체처리-시설,기기의 교환 및 사용정지에 의해 발생하는 기기류에 대해 오염제거 및 압축, 소각 등의 처리에 적합하게 절단 및 분해하는 것을 말한다.

8. 방사선량률 및 입자속밀도 측정장소 및 RI에 의한 오염상황의 측정장소를 쓰시오. (15점)

1. 방사선량의 경우

가) 사용․분배․저장 및 폐기시설

나) 고정된 방사선차폐시설 안에 있는 밀봉방사성동위원소 또는 방사선발생장치

다) 방사성폐기물의 저장․처리 및 처분시설

라) 방사선관리구역

마) 비정상적으로 방사성물질이 누출된 장소

2. 방사성물질 등에 의한 오염상황의 경우

가) 방사선관리구역에 있어서 공기중의 방사성물질농도와 오염된 물체의 표면

나) 방사선관리구역으로부터 반출하는 물품의 표면

다) 배기구 또는 배수구

라) 비정상적으로 방사성물질이 누출된 장소

1989년 감독자면허

1989 - (원자력 이론)

1. 다음 저지능(Stopping  Power)에 대한 설명 중 틀리는 것은?

가. 선저지능(SL)  = [eqn: rm -``{d``E} over {d``X}``times``{4``pi``e^4 ``N``Z} over {m_0 ``v^2} ``log left({1.16``m_0 ``v^2} over {2``I} right)]

나. 질량저지능 (Sm)  = [eqn: rm 1 over rho ```left ( - {d``E} over {dX} `right )]

다. Sm [eqn: rm ∝~ 1 over v^2]

라. 질량저지능은 단위거리 진행동안의 평균에너지 상실량이다.

□ (라)번은 LET(선에너지 전달)을 나타낸다. 단위 :[eqn: rm J/m]

2. 다음 반응 중 원자번호, 질량수가 모두 변하지 않는 반응은?

가. (n, γ), (P, d)                 나. (n, d), (d, d)

다. (n, γ), (d, P)                 라. (n, γ), (d, d)

3. 다음 세포 중 방사성 감수성이 가장 낮은 것은?

가. 성숙한 백혈구, 적혈구세포, 정운세포

나. 조골세포, 파골세포, 연골아세포

다. 신경세포, 근육세포

라. 위선세포, 소혈관내피세포

4. 방사성동위원소 수용액을 가열하여 화학평형이 이동하면 따라서 변하는 것은?

가. 방사화학적순도              나. 화학적순도

다. 방사능순도                  라. 방사능

5.[eqn: rm `^252 Cf]는 알파붕괴와 함께 자발핵분열로 붕괴한다. 총 반감기는 2.64년이고, α붕괴의 반감기는 2.72년이다.[eqn: rm `^252 Cf] 1g에 대한 매초당의 자발핵분열수를 구하라.

[eqn: &rm 1 over T_t ``=`` 1 over T_ alpha ``+`` 1 over T_ f ``=`` {T_ alpha ``+`` T_ f} over {T_ alpha ``times`` T_ f} ~~~~~~~~THEREFORE~~ T_t ``=`` {T_ alpha ``times`` T_ f} over {T_ alpha ``+`` T_ f} ##&rm 1 over 2.64_yr ``=`` 1 over 2.72_yr ``+`` 1 over T_f ~~~~~~~~~~~ RARROW ~~~~~~ 1 over T_f ``=`` 1 over 2.64_yr ``-`` 1 over 2.72_yr ~~~~~~~~~~ THEREFORE~~ T_f ``=`` 89.76_yr]

6. 3Mev의 광자가  90˚의 산란각으로 컴프턴산란할 때 산란광자와 전자의 에너지를 구하시오.

[eqn: rm E_{(``dot gamma `````)} ``=`` E_{(gamma`)} over { 1 ``+`` {E_{(gamma`)} over {m_e``c^2}} ``(1`-`cos theta ``)}]

여기서 [eqn: rm E_{(``dot gamma `````)}] 는 산란광자의 에너지

[eqn: rm E_{(gamma`)}] 는 입사한 광자의 에너지

[eqn: rm m_e``c^2] 는 전자의 정지 에너지 (0.51Mev)

[eqn: rm E_{(``dot gamma `````)} ``=``{3``Mev} over { 1 ``+`` {{3``Mev} over {0.51``Mev}} ``(1`-`cos 90``)} ``=`` 0.435``Mev]

[eqn: rm 전자의~ 운동에너지 ``[`E_(e)`] ``=`` E_{(``dot gamma `````)}``-`` E_{(gamma`)} ``=``(`3`-`0.435`)`Mev ``=``2.565`Mev]

7. 다음을 설명하시오.

가. 천연 방사성 붕괴계열 3가지를 쓰시오

□ 토 륨 계 열 : 4n + 0  어미핵종 :[eqn: rm Th_{`90}^232]

□ 우라늄 계열 : 4n + 2  어미핵종 :[eqn: rm U_{`92}^238]

□ 악티늄 계열 : 4n + 3  어미핵종 :[eqn: rm U_{`92}^235]

나. 방사성 동위원소의 화학적 분리법 4가지를 쓰시오

□ 침전법

□ 용매추출법

□ 이온교환수지법

□ 전기화학적 분리법

다. 방사선 조사에 의한 화학활성 초기생성물 3가지를 쓰시오

□ 원자의 전리

□ 원자의 라디칼 형성

□ 원자의 여기

8. 다음 용어를 설명하시오.

가. Hot Atom

핵반응 (n, Υ)반응에서 중성자를 흡수한 원자가 높은 에너지를 얻게 되어 원자가 결합하고 있는 화학결합을 깰 수 있을 만큼 높은 에너지를 가질 때 그 원자를 Hot Atom이라 한다.

나. G값 : 에너지 100eV 흡수 시 생성된 원자 또는 분자의 개수

[eqn: rm G ~=~ {생성 ~또는 ~소멸된 ~원자 ~또는 ~분자수} over {에너지 ~100eV ~흡수시}]

다. 과도평형 :

λ1             λ2

A              B             C

N1             N2            N3

λ1 ＜ λ2 일 때 시간이 오래경과하면 [eqn: rm e^{- lambda_2 ``t}] = 0이므로

[eqn: rm N_2 ~=~ N_1^0 ``times`` lambda_1 over {lambda_2 `-` lambda_1} left ( e^{-lambda_1 ``t} right)~=~N_1``times`` lambda_1 over {lambda_2 `-` lambda_1}]

원자 A, B의 물질의 량은 일정치를 유지하면서 시간과 더불어 감소한다.

라. 가동률 : X-선빔이 관심이 있는 방향으로 향하는 율

1989 - (방사선  취급기술)

1. 다음 중  β선에  의한  후방산란이 가장  많은  것은?

가. 14C, 10mg/cm2                나. 32P, 10mg/cm2 Pt

다. 32P, 10mg/cm2  Fe            라. 32P, 100mg/cm2 Pt

2. 다음 방사선 측정기 중 양극에 고압(High Voltage)을 걸어주지 않아도 되는 것은?

가. 핵분열계수관               나. GM계수관

다. 비례계수관                 라. 자기분석계수관

3. 다음의 짝 맞춤 중 틀리는 것은?

가. β+ 붕괴 시 방출되는 중성미자 - 선 스펙트럼

나. 자발핵분열 시 방출되는 핵분열 조각 - 연속 스펙트럼

다. 내부전환전자 - 선 스펙트럼

라. 붕괴 시 방출되는 α입자 - 선 스펙트럼

4. 어떤 시료를 측정한 결과, 20분간에 1,600카운트였고, 자연방사능은 10분간에 200카운트였다. 시료의 계수율(cps)을 올바르게 나타낸 것은? (가)

[eqn: 가.~~(80-20)`±` sqrt {{80} over {20} `+~ {20} over {10}} ~~~~~~나.~~(80-20)`±` sqrt {{1600} over {20} `+~ {20} over {100}}# # # 다.~~(80-20)`±` sqrt {{80} over {20} `-~ {20} over {10}} ~~~~~~라.~~(80-20)`±` sqrt {{1600} over {20} `-~ {20} over {100}}]

5. NaI(Tl)계수관의 계수효율을 측정하려고 한다.

137Cs (1,000Bq) 표준선원을 10초간 계측하였더니 500 Counts였으며, 선원 없이 같은 시간 계측하였더니 100 Counts였다. 137Cs의 0.662MeV γ선 방출비는 85%라고 하면 이 계수관의 γ선 계수효율은 몇 %인가?

dps = cps × 1/효율 × 1/방출률 ⇒ 1,000 dps = 500/10 cps × 1/효율 × 1/0.85

효율 = 1/1,000 × 50 × 1/0.85 = 0.059 ⇒ 5.9 %

6. 어느 계측기의 99mTc 계측효율은 50%이다. 방사선 추적자가 30Kg의 어느 물질과 완전 혼합된 후 그 10g을 계측시료로 취해 방사능을 계측할 때, 계측치가 1000cpm이 되려면 몇 μCi의 99mTc를 추적자로 가해야 하겠는가? 단, 99mTc의 화학적량은 무시한다.

cpm =  cps × 60     cps  = dps × 효율     1μCi = 3.7 × 104dps

dps  =  cpm × 1/60 × 1/효율  =  1,000 × 1/60 × 1/0.5  =  33.3 dps

33.3 dps × 1μCi/(3.7×104dps) = 9 × 10-4μCi

추적자량 = 30 × 103 × 1/10 × 9 × 10-4μCi  =  2.7μCi

7. β선과 γ선 측정기인 단창형 GM계수관과 α선 측정기인 ZnS(Ag) 섬광계수관을 보유하고 있다. 다음에 열거한 방사성 동위원소 중에는 이들 검출기만을 이용할 때 측정이 곤란한 핵종이 있다. 측정이 곤란한 핵종을 선택하고 그 이유를 간단히 기술하시오.

(3H,60Co,90Sr,147Pm,210Po)

3H	: β방출	0.0186 Mev (14C : β방출 0.156 MeV)

60Co	: β방출	0.318 Mev (γ방출 1.173, 1.332MeV)

90Sr	: β방출 0.546 Mev (딸핵종 90Y : β방출 2.28MeV)

47Pm	: β방출 0.225	Mev

210Po	: α방출 5.113	Mev,  γ 0.803MeV - 0.0012%

단창형 GM계수관은 저에너지 β선 측정은 불가능하므로 위의 핵종 중 저에너지 β방출체는 3H 이므로 측정이 곤란하다.

8. 단창형 GM계수관을 이용한 서베이메타로 미지 시료의 강도를 측정하던 중 GM계수관의 단창을 얇은 금속(약 1mm 정도의 Al이나 Fe)으로 막았을 경우에 계수율이 현저하게 증가하였다고 한다. GM계수관의 단창을 얇은 금속으로 막았을 경우에 계수율이 현저하게 증가할 수 있는지, 있다면 그 이유를 기술하시오.

GM 계수관은 β선에 대한 효율이 좋고 γ선에 대해서는 효율이 낮으므로 γ선 측정 시 단창 앞에 금속판으로 막아 γ선과 금속판과의 상호작용으로 방출되는 전자를 측정하여 γ선을 측정하므로 비교적 높은 에너지의 γ선 측정에는 GM계수관의 단창 앞에 금속판으로 막을 경우 계수율이 현저하게 증가할 수 있다.

9. GM계수관의 분해시간을 측정하기 위하여 두개의 선원 A, B를 준비하고 동일한 조건에서 각각 1분간 측정하여 계수율 NA = 12,000cpm, NB = 13,200cpm을 얻었으며, 선원 A, B를 동시에 측정한 계수율 NAB = 24,000cpm, 선원 없이 측정한 자연계수율 Nb = 60cpm을 얻었다. 이 GM계수관의 분해시간 및 표준편차를 구하시오.

[eqn: rm 분해시간`(`tau`) ``=``{n_A `+` n_B `-` n_AB `-`n_b} over {n_AB^2 `-` n_A^2 `-` n_B^2} ``=`` {200`+`220`-`400`-`1} over {160000`-`40000`-`48400} ``=``2.62`times`10^-4 `sec]

여기서 계수율을 cpm 단위에서 cps 단위로 바꾼다. 즉,  cps = cpm × 1/60

1989 - (방사선 장해방어)

1. 영구불임이 될 수 있는 생식선의 발단선량은 ?

가. 10 Rad    나. 50 Rad     다. 100 Rad     라. 500 Rad

2. 발단선량이 가장 낮은 비확율적 영향은?

가. 백내장                   나. 수정체 혼탁

다. 정소 일시적 불임         라. 조혈기관 기능저하

3. 다음의 액체폐기물 처리방법중 제염계수가 가장 큰 것은?

가. 증발처리                 나. 응집침전처리

다. 이온교환처리             라. 여과처리

4. 방사선 작업종사자에 대한 건강진단의 목적을 3가지 쓰고 법정진단항목을 열거하시오. (10점)

□ 종사자의 건강유무를 확인한다.

□ 방사선 피폭으로 인한 종사자의 장해유무를 확인한다.

□ 장해발생시 방사선에 의한 장해유무 판별

□ 법적 진단항목 : 말초혈액 중 혈색소량, 적혈구수, 백혈구수

5. 어떤 작업자가 작업 중의 실수로 인하여 1Ci의 3H을 체내에 섭취하였다.

다음에 열거한 것을 참고하여 물음에 답하시오. (30점)

․ 피폭자 체중 : 70Kg

․ 신 체 수 분 : 50%

․ 흡입트리튬은 전신에 균등분포

․ 트리튬의 β선 실효에너지 : 5.7Kev

․ 감마선 중량 : 20g

․ 트리튬의 반감기 : 12.3년

․ 피폭자의 1일 물 섭취량 : 3kg

(1) 체내에 섭취된 트리튬의 생물학적 반감기를 구하시오.

□ 생물학적 반감기를 Tb라 할 때

Tb = In2/λb (λb = 3/50 day = 0.06 day-1)

= 0.693/0.06 = 11.56 day

Tp = 12.3yr × 365day/yr = 4489.5일

λp = λb + λp = 0.06 + 1.5 + 10-4 = 0.06 day-1

[eqn: rm 1 over T_e ~=~ 1 over T_P ~=~ 1 over T_b ~~ (`T_e ~:~ 실효~반감기`)]

(2) 이 내부오염으로 인한 갑상선의 예탁선량당량을 mSv 단위로 산출하시오.

□  갑상선의 방사능 = 20/(70×103)×3.7×1010dps/Ci = 1.06×107dps

D0(초기의 흡수선량) = dE/dM

=(1.06×107dps/20×10-3kg)×(5.7×10-2MeV/1dps)×(1.6×10-13J/1MeV)×

1Gy/(1J/kg)

= 9.7×10-5Gy/s×(8.6×104s/day) = 8.4Gy/day

Sy = Gy×1 = 8.4Sv/day (Sv : 선량당량)

예탁선량당량 = D0 e-λtdt =[eqn: rm D_0 ``1 over lambda ``left( 1 + e^{-lambda``t} right) ``=``8.4 `times` 1 over 0.06 ``=``140 ``Sv]

(3) 피폭자의 실효예탁선량당량을 산출하시오.

□ 유효선량당량= Σ(선량당량 × 조직가중치)=[eqn: rm sum ```W_T cdot H_T ``=``sum``W_T cdot W_R cdot D_TR]

조직가중치의 합은 1이며, 수분은 신체전반에 균등히 분포한다고 하면,

실효예탁선량 = 예탁선량당량×1 = 140Sv×1 = 140Sv

6. 다음 용어를 설명하시오. (20점)

가. 직업상 피폭 : 방사선 피폭의 직접원인이 방사선피폭을 수반하는 직업에 종사하기 때문에 발생하므로 이 피폭을 직업상 피폭이라 한다.

나. 선량당량예탁 : 피폭이 장기간 계속될 경우 특정 집단의 조직이나 장기에 대한 개인당 선량률의 무한시간 적분치

다. 흡수선량지수 : 어느 위치에서의 흡수선량지수는 그 위치에 중심점이 놓여있는 밀도가 1gcm-3인 연조직과 대등한 물질로 만들어진 30cm 직경의 구체 내 최대흡수선량을 말함.

라. 에너지플루언스 : 단위 면적에 입사하는 라디안트 에너지. (단위 : Jm-2)

7. 비밀봉선원을 취급하는 사업소에서 10 ton의 3H와 99mTc의 혼합폐액이 저장되어 있다. 폐액의 농도는 3H가  2,220Bq/cm3이고 99mTc가 3,000Bq/cm3이다. 이 폐액의 배수가능여부를 밝히고 만약 배수가 불가능하다면 얼마 후에 처리가능한가? (10점)

배기 또는 배수구에 대한 허용농도는 과학기술처장관고시 별표1의 1란의 방사성     동위원소에 대한 3란의 농도를 적용할 때

3H  : 6×10-3μCi/cm3, 반감기 12.33년, 2란의 농도 2×10-1μCi/cm3

99mTc : 6×10-3μCi/cm3, 6.02 시간, 2란의 농도 2×10-1μCi/cm3

1μCi/cm3 = 3.7×104dps/cm3

2,220 Bq/cm3 = 2,220 dps/cm3×(1μCi/cm3 / 3.7×104dps/cm3)

= 0.06 μCi/cm3

3,000 Bq/cm3 = 3,000 dps/cm3×(1μCi/cm3 / 3.7×104dps/cm3)

= 0.081μCi/cm3

2란의 1/10로 할 때

[eqn: rm {폐액의 ~합산농도} ~=~ {6 times 10^-2 μCi/cm^3} over { 2 times 10^-2 μCi/cm^3} ~+~ {8.1 times 10^-2 μCi/cm^3 } over {2 times 10^-2 μCi/cm^3 } ~=~ 7.05 ``μCi/cm^3]

폐액의 합산농도가 1보다 작아야지만 배출 가능하므로, 삼중수소의 농도가 최소한 2 x 10-2μCi/cm3 보다 작아지려면 3반감기를 거쳐야하는데 삼중소의 반감기가 12.33년이므로 37년 이후에 배출가능하다. Tc의 반감기는 짧아 저장감쇠가 가능하나 삼중수소와 혼합된 관계로 희석법이나 농축법등으로 폐기해야 한다.

8. 비밀봉선원 취급 시 시설내부의 바닥, 천정, 벽 등의 표면처리 시 고려사항을 기술하시오. (15점)

□ 표면이 평탄할 것

□ 기체 또는 액체가 침투하기 어려울 것

□ 이음매가 없을 것

□ 교환이 용이할 것

□ 열에 강할 것, 표면에 흠이 잘나지 않을 것

1989 - (원자력 관계법령)

1. 분배의 기술기준을 10가지만 기술하시오.

① 분배시설에서 행할 것

② 분배시설 안에 눈에 뛰기 쉬운 곳에 방사선장해방지에 필요한 주의사항 게시

③ 밀봉선원 분배 시 밀봉된 체 분배할 경우 개봉 및 파손될 우려가 없을 것

④ 누설 침투 등으로 오염될 우려가 없을 것

⑤ 밀봉되지 않은 선원은 분배 작업실에서 사용

⑥ 분배실안의 공기중오염도는 최대허용공기중농도를 초과하지 않도록 할 것

⑦ 분배실안에서 마시는 음료 중 방사성동위원소의 농도는 최대허용수중농도를 초과하지 않도록 할 것

⑧ 방사선구역에는 사람의 출입을 제한하고 종사자외의 사람의 출입 시에는 종사자의 지시를 따를 것

⑨ 방사선구역에는 총리령이 정하는 표지부착

⑩ 방사선동위원소에 의해 오염된 물건은 오염을 제거하여 최대허용표면오염도를 초과하지 않도록 할 것

2. 보관폐기시설의 기술기준 3가지를 기술하시오.

① 외부와 구획된 구조

② 액체의 누설 및 침투가 어려운 구조

③ 문 덮개 등 출입구에 자물쇠 설치, 내화의 기술기준에 적합할 것

3. 방사선 장해를 받은 자의 조치사항을 기술하시오.

① 종사자 및 수시출입자 : 방사선 장해의 정도에 따라 방사선 구역 출입시간 단축이나, 출입금지 또는 업무를 전환한다.

② 일시 출입자 : 지체 없이 의사의 진단 또는 보건상 조치를 취한다.

4. 작업실 오염검사시설의 기술기준을 기술하시오.

□ 제염설비, 세정 및 탈의설비, 오염측정기, 오염 우려부분 밀폐구조 및 내식성재료 사용

5. 방사선 장해의 우려가 있는 장소 측정 시

가. 방사선량률 및 입자속밀도 측정장소 5곳을 쓰시오.

① 사용시설 ② 분배시설 ③ 저장시설 ④ 폐기시설 ⑤ 방사선구역 경계

⑥ 사업소 경계

나. 오염상황의 측정장소 5곳을 쓰시오.

① 작업실 ② 오염검사실 ③ 방사선구역 경계 ④ 배기설비의 배기구

⑤ 배기 감시설비가 있는 장소 ⑥ 배수설비의 배수구

다. 측정기록보존 : 5년

6. 자동표시장치설치가 요구되는 방사성동위원소의 수량은?

가. 50 Ci    나. 1,000 Ci    다. 2,000 Ci    라. 3,000 Ci

7. RI등의 이동사용을 전문으로 하는 사업소의 정기검사 시기는?

가. 매 2년   나. 매 1년      다. 매 3년      라. 매 4년

8. 방사선작업종사자가 사고로 인한 방사선 피폭 시 방사선작업에 종사할 수 없는 최대 피폭선량은?

가.  5 rem   나.  10 rem     다.  20 rem     라.  25 rem

1988년 감독자면허

1988 - (원자력 이론)

1. 다음 중 열중성자에 대한 흡수단면적이 제일 큰 것은?

가. B         나. Cd           다. C         라. H

□ B (n, α) Li : 4.01×103b,  Cd (n, γ) Cd : 2.1×104b

2. 반감기가 5시간인 어떤 방사성핵종의 계수치가 100cps이면, 15시간 후는 몇 cps인가?

가. 50        나. 12.5         다. 25        라. 20

□[eqn: rm A``=``A_0 ````e^{- lambda t} ``=``100 CDOT (1/2)^15/5 ``=``12.5]

3. 다음 중 체내 피폭 시 가장 위험한 방사성핵종은?

가. Pu239      나. K40           다. P32       라. Fe59

4. 다음의 붕괴식에서 알파입자의 운동에너지는 얼마인가?

[eqn: rm Th^232 ~~~→ ~~~ Ac^228 ~+~ α]

단, Th232의 질량은 232.0381 amu, Ac238의  질량은 228.0312 amu,

α입자의 질량은 4.00263 amu로 가정한다.

가. 4.0 MeV   나. 3.0MeV       다. 4.5MeV    라. 5.0MeV

[eqn: rm E`=~(``M _{Th} `-~M _{Ac} `-~M _{alpha } ``) CDOT C ^{2} ~~# # rm =~(``232.0381`-~228.0312`-~4.00263``)``amu`` TIMES {931.5``MeV} over {1`amu}# # rm =~4``MeV~~~]

5. 다음  붕괴도식을 이용하여 물음에 답하여라.

Au198 (2.7day)

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

β1 (1.1%)

β2       □□□□□□□□□□□□□□□□□□  1.0875MeV

1.371 MeV     (99%)             γ3

β3     □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□  0.4118MeV

(0.025%)      γ2           γ1

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ 198Hg

(1) Au198의 반감기는 얼마인가? 2.7day

(2) 최대 β선의 에너지는 얼마인가? 1.371MeV

(3) γ1의  에너지(E)는 얼마인가? 0.4118MeV

(4) (Au198 → 198Hg)와 같은 방식으로 붕괴하는 것을 고르시오.

가. (Cs134 → Ba134)              나. (Ra226 → Rn222)

다. (U235 → Th231)               라. (137mBa → 137Ba)

6. 89Sr과 137Cs는  Pure  β-emitter 인데도 γ방출체로 간주하는 이유를 쓰시오.

89Sr → 89Y 으로 붕괴 시 1.49MeV의 β- 선을 방출하며, 강한 β선은 차폐물질에 따라 다르나 원자번호가 높은 물질의 차폐 시 제동복사선인 X-선을 방출하므로 취급 시 X-선의 발생으로 γ방출체처럼 취급해야 한다.

* 제동복사선 발생비율 (F) = 3.33 x 10-4(z)(E)

137Cs → 137mBa → 137Ba 붕괴하며 137Cs은 β방출체이나, 연속 평행상태에 있는 딸핵종인 137Ba이 핵이성체 천이로 0.662MeV의 γ선을 방출하므로 γ방출 핵종으로 취급해야한다.

7. 어떤 시료 1μg을 2분간 계측 시 4.44× 106 Counts이고, 자연계수율은 10분간 계측 시 4.44× 106 Counts일 때 비방사능(μCi/μg)은 얼마인가? (계수효율은 100%이다.)

dps  =  [계수율(cps) - BKG(cps)]×효율

=  (37000 -  7400)×100%

=  29600 dps

여기서  계수율  : 37000 = 4.44×106 count/120sec

자연계수율 : 7400 = 4.44×106 counts/600sec

1 μCi =  3.7×104dps

[eqn: rm {29600``dps} over {3.7``times``10^4```dps/μCi}``=```0.8``μCi]

∴   비방사능 : 0.8 μCi/μg

8. 생물학적 측면에서 방사선 피폭에 영향을 미치는 4가지 인자를 기술하시오.

생물의 방사선 감수성은 물리적 요인과 생물자체 요인으로 나눌 수 있다.

1. 연령 : 생물체의 방사선 감수성은 세포분열기에 감수성이 높으므로 세포분열이 많은 성장기 및 유아기에 방사선 감수성이 높고 성체가 될수록 감수성이 적다. (단. 노년기에는 체력의 약화로 방사선 감수성이 높아진다)

2. 유전적요인 : 생물의 종에 따라 감수성이 달라지고 같은 종이라도 환경 및 유전적 영향에 따라 감수성이 달라진다.

3. 산소효과 : 산소가 많을수록 방사선 감수성이 높아지며, 이는 과산화물 생성에 영향이 있기 때문이다.

4. 온도효과 : 저온에서 피폭 시 감수성이 높아지나 온도가 높아지면 원래의 감수성 피폭효과가 나타난다.

1988 - (방사선 취급기술)

1. 다음은 개인 피폭선량계로 사용되는 TLD와 필름뱃지(FB)를 비교한 것이다. 틀린 것은?

가. 측정하한선량은 TLD쪽이 FB보다 낮다.

나. 측정상한선량은 TLD쪽이 FB보다 높다.

다. 에너지의존성은 TLD쪽이 FB보다 작다.

라. 습도에 대한 영향은 TLD쪽이 FB보다 크다.

2. 다음 중 제동복사선 발생에 가장 관계가 깊은 것은?

가. 1%        나. 양자선        다. β선         라. γ선

3. 불감시간이 200μsec의 GM계수관을 사용하여 방사선을 측정하였다.

500cps의 계수율을 얻을 경우 예상되는 계수손실율은?

가. 1%        나. 10%           다. 5%          라. 20%

4. 다음 중 BF3 카운터에 직접 관계가 없는 것은?

가. (n, α)  반응                나. 비례계수관

다. 광전효과                    라. 펄스출력신호

5. Cd의 열중성자 흡수단면적이 2,550×10-24cm2, 질량이 11.2amu, 밀도가 2.26g/cm3일 때 이 Cd의 열중성자 흡수율이 50%일 때 Cd의 두께는?

[eqn: rm I``=``I _{0} ``e ^{- sigma CDOT N CDOT t} ``,~~ {I} over {I _{0}} ``=``e ^{- sigma CDOT N CDOT t} `# # rm ``````````````` {1} over {2} ``=``e ^{- sigma CDOT N CDOT t} ~~~~양변에`ln을~취하면~~~# # 0.693``=`` sigma CDOT N CDOT t``# # rm THEREFORE ~~t``=`` {0.693} over {sigma CDOT N} ``=``311``cm]

단,  N = (6.023×1023 개 / 11.2g)×2.26g/cm3  = 1.22×1023 개/cm3

(N : 단위 체적당 원자수, σ : 흡수단면적)

6. 방사능의 절대 측정법중의 하나인 정입체각법에 대해 논하라.

방사능 측정법은 절대측정법과 상대측정법으로 나누며 이중 절대측정법이란 시료의 방사능을 다른 측정법으로부터 얻은 테이타의 도움 없이 계수율만으로 직접 방사능을 구하는 방법으로 정입체각법, 4π 게수법, 동시계수법, 역동시계수법 등이 있으며 이중 정입체각법의 계수율은  다음과 같이 나타낸다.

m = α․A․ε․fg․fw․fs․fb․fh

m: 순 계수율,

α: 매 분괴당 측정대상이 되는 방사선 방출율

A: 시료의 방사능

ε: 검출기의 본질적 검출효율

fg: 기하학적 효율

fw: 시료와 검출기 중간의 흡수효과 보정인자

fs: 시료의 자체흡수 보정인자

fb: 시료 지지물로부터의 후방산란효과 보정인자

fh:  검출기 주변물로부터의 산란효과 보정인자

7. 1MeV, 3MeV γ선을 에너지 스펙트로메타로 분석할 때 나타나는 스펙트럼의 그림을 그리고 에너지 표시를 하여 설명하시오.

1 MeV γ선                               3 MeV γ선

K-X선 Escape                                K-X선 Escape

Photo Peak

Photo Peak

후방산란

Double Escape

후방산란                                                             Single Escape

0.5               1 Mev               1                        2        2.5  3Mev

- 1 MeV γ선 : 컴퓨턴 산란 시 방출전자의 최대에너지는 산란 γ선의 에너지가 최소일 때이므로 산란각이 180도 일 때임

Er' = Er / [1 + Er․(1-cosθ) / me c2 ]  = 1 / (1 + 2 / 0.51) = 0.203

방출전자의 최대에너지 = Er - Er' = 1 - 0.203 = 0.797 MeV

- 3 MeV γ선 : Photo Peak = 3MeV

Single Escape = (3 - 0.51) MeV

Double Escape = (3 - 1.02) Mev

8. 어제 계측한 값(BKG제외)이 2분 측정에 10,000 Counts였다. 24시간 지난 오늘 같은 조건으로 10분간 계측하니까 10,000 Counts였다. 이 시료의 반감기는? 그런데 BKG가 10분간 100Counts일 때 이 시료의 표준편차는?

[eqn: rm A_0`(`cpm`)``=``m over t ``=`` 10000 over 2 ``=`` 5000`,~~A_0``=``5000~~~~~~~~```~~~~~~~~~~~~~## rm A`(`cpm`)``=`` m over t ``=`` 10000 over 10 ``=`` 1000`,~A ``= `` 1000~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~``## rm A``=``A_o``e^{-λ cdot t}~,~~ A over A_0 ``=``e^{-λ cdot t} ~~양변에~ln를~취하면~ ln A over A_0 ``=`` {-λ cdot t}## rm ln 1 over 5 ``=`` {-λ cdot t}~~->~~ λ cdot t``=``1n``5 ~~->~~ λ ``=`` {1n``5} over t ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ## rm λ ``=`` {1n``5} over t ``=``{1n``5} over {24`×`3600} ``=``1.863``TIMES``10^-5 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~## rm T ``=`` 0.693 over λ ``=`` 0.693 over {1.863``TIMES``10^-5} ``=`` 37198`sec ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~]

어제의 표준편차 [eqn: rm S ``=`` root {`N````} over t ``=`` root {{`n`} over {`t`}} ``=`` root {5000 over 2 `+` 10 over 10} ``=`` 50.009]

오늘의 표준편차 [eqn: rm S ``=`` root {`N````} over t ``=`` root {{`n`} over {`t`}} ``=`` root {1000 over 10 `+` 10 over 10} ``=`` 10.049]

여기서  [eqn: rm n ``=`` N over t], (N: count수, t: count시간)

□  상대표준편차[eqn: rm σ ``=`` S over N ``=`` 1 over root {N``}]

1988 - (방사선 장해방어)

1. 흡수선량이 같은 체내피폭의 경우 선량당량이 가장 큰 핵종은?

가. Kr85         나. Sr90        다. I125         라. Po210

2. 다음 방사성핵종 중 흡수 시 체내에 거의 균등하게 분포하는 핵종은?

가. Fe55         나. I125        다. Cs137        라. Au198

□ 32P, 45Ca, 90Sr, 226Ra, 239Pu : 골친화성(향골성),

131I : 갑상선

51Cr, 59Fe : 혈액이나 혈구

3H, 24Na : 균등하게 신체에 분포

3. 방사선 방어 목적상 사용되는 기본량 5가지를 기술하시오.(ICRP 26에서)

1) 실효선량당량

2) 선량당량한도

3) 선량당량예탁

4) 예탁선량당량

5) 집단선량당량

4. 개봉선원 사용 시 주의사항을 기술하시오.

① 체내의 섭취방지

- 오염된 물질의 섭취방지

- 오염된 가스 및 증기의 흡입방지

- 먼지의 흡입방지

② 인체 표면의 오염방지

- 피부 외상 시 취급의 삼가

- 손톱을 짧게 깎고 손등에 제거가 용이한 크림 등을 바른다

- 고무장갑이나 적당한 도구사용

③ 시설의 오염방지

- 배기 및 배수감시

- 수시 및 주기적인 오염측정으로 오염의 조기의 발견 및 조기제염으로

- 오염확산을 방지한다

5. 다음 용어를 간단히 설명하시오.

가. 인정한도 : 방사선을 취급하는 공장에서 연간선량한도가 불필요하게 높다고 인정한 경우 사내 내규로서 이를 기본한도 보다 낮은 선량으로 자체관리 목표로 설정하여 관리하는 한도를 말한다.

나. 선량당량 : 흡수선량이 방사선과 물질과의 상호작용 정도를 나타내는 양이기는 하나 방사선방호를 목적으로 하는 인체는 방사선의 선질, 흡수선량 누적율, 피폭장기의 생물학적 중요성 등에 따라 위해가 달라지므로 이들 인자를 보정한 단위를 선량당량이라 한다.

H  =  D․Q․N

D : 인체조직 내에 대한 흡수선량

Q : 방사선의 종류나 에너지에 의한 선질계수

N : 흡수의 불균일 분포와 같은 다른 보정계수

다. Deminimis(하한선량) : 집단선량당량을 선량당량 H와 H+dH 사이의 개인 P(H)과 선량당량의 곱의 적분치로 나타낼 때 선량당량 H가 극히 저선량인 집단은 의의가 없으므로 어느 한계선량 이하의 선량을 제외시키고자 설정하는 하한치의 값으로 아직 확정된 값은 없으나, 단기적으로는 50μSv, 장기적으로는 10μSv를 권하고 있다.

라. ALARA : “합리적으로 달성할 수 있는 한 낮게” 라는 의미로 이를 설명하면, 방사선 방어에 투입된 비용이 그 방어행위로 인한 선량감축의 이득과 비교하여 가치가 있다는 판단이 내려지면 투자를 함으로서 선량률을 낮게 유지하는 것을 말함.

6. 밀봉선원 사용 시 주의사항을 기술하시오.

① 사용 전 위험구역내 사람 유무 확인

② 사용 중 표지판을 잘 보이는 곳에 부착

③ 한사람의 운책임자 선장 모든 조작을 책임자 지시감독하에 사용

④ 위험구역에 출입 시 운전책임자 지시하에 서베이미터를 사용 안전준수

⑤ 개인피폭선량기 착용

⑥ 위험장소에 철책이나 울타리 설치

⑦ 부근에 가연성 물질의 유무 확인 화재에 대비

7. 방사성 고체폐기물의 소각처리법의 장․단점을 간단히 기술하시오.

- 소각처리의 장점 : 감용화가 100정도로 압축처리 2～3에 비해 크고 소각결과 생성되는 재는 화학적으로 안정하여 보관 또는 처분에 적합하다.

- 소각처리의 단점 : 가연성 폐기물에 국한되며, 소각으로 인한 연소배기 중에 함유되어 있는 방사성 분진을 제거시켜야 하고 소각물 중 혼입되어 있는 염화비닐 등에 의한 부식성 기체 때문에 주요부를 내식성 재료를 사용해야하고 기체 정화계로부터 노재, 기체 세척 폐수 등의 2차 폐기물이 발생한다는 점

1988 - (원자력  관계법령)

1. 긴급작업 시 종사자의 피폭선량은 얼마인가?

가. 5rem         나. 10rem         다. 20rem       라. 25rem

2. 가상사고시 주민의 총 허용피폭선량은 사고발생 후 2시간동안에 전신과 갑상선에 대해 얼마인가?

가. 25 rem, 300 rem                나. 25 rem, 250 rem

다. 10 rem, 25 rem                 라. 5 rem, 30 rem

3. 방사성동위원소 등의 인체외 사용 시 방사선안전관리책임자의 선임기준을 기술하시오.

동위원소 일반면허소지자 또는 감독면허소지자중에 선임할 수 있으며, 다음 사항에는 감독소지자 필요

- 밀봉 연간 50Ci

- 비밀봉 연간 50mCi이상

- 동위원소 판매업

- 방사선발생장치 사용 : 최대사용전압 350keV 5mA 1대이상 사용 시 및 최대사용전압 250keV 5mA 이상 2대이상 사용 시

4. 방사성동위원소등의 사용의 기술기준을 10가지 이상 기술하시오.

① 사용시설 안에서 사용

② 개봉 방사선동위원소는 작업실에서 사용

③ 허용피폭선량을 초과하지 않도록 할 것

④ 밀봉 방사성동위원소는 파괴 우려가 없도록 하고 누설, 침투 등에 의하여 오염 우려가 없도록 할 것

⑤ 취급 시 시간, 거리, 차폐를 하여 허용피폭선량을 초과하지 않도록 할 것

⑥ 상시 사용하지 않는 출입구(보조 출입구)는 문을 외부로부터 개폐할 수 없도록 하고 시설 안에서는 사람이 신속히 탈출하는 구조로 할 것

⑦ 작업실안에서 마시는 음료수는 최대허용 수중농도를 초과하지 않을 것

⑧ 표면오염도가 최대허용 표면오염도를 초과하지 않을 것

⑨ 공기중방사성농도는 최대허용 공기 중 농도를 초과하지 말 것

⑩ 작업실 안에서 착용한 신발 덮개를 신고 작업실 밖으로 나가지 말 것

5. 원자력 관계시설의 사용정지등의 조치에 대하여 기술하시오.

사용정지 : 과학기술처 장관은 사업소안에서의 방사성 동위원소 또는 그에 의하여 오염된 물질이나 방사선 발생장치의 사용, 분배, 저장, 운반 또는 폐기가 대통령령이 정하는 기술상의 기준에 적합하지 않다고 인정할 때 사용의 정지를 명할 수 있다.

- 차폐물의 허용선량 초과 시

- 배기설비의 작업장내 공기오염도가 최대허용 공기중농도를 초과 시

6. 원자력법에 따라 신고대상이 되는 사유를 5가지 이상 기술하시오.

1) 밀봉선원 300mCi이하의 방사성동위원소 사용할 때

2) 170KeV이하의 방사선 발생장치 사용 시 (허가 ????)

3) 선원의 분실 또는 도난 시

4) 선원 운송 중 교통사고 발생 시

5) 신고사항의 변경 시

7. 다음 용어를 간단히 설명하시오.

가. 종사자 : 원자력 관계시설의 운전, 이용 또는 보전이나 방사성 물질 등의 사용, 취급, 저장, 보관, 폐기, 운반 기타 관리 또는 오염제거의 업무에 종사하는 자로 관리구역 또는 방사선구역에 상시 출입하는 자

나. 최대허용 표면오염도 : 원자력 관계시설로 사람이 상시 출입하는 장소에서 사람이 접촉하는 물건표면의 방사성물질의 오염도중 과학기술처장관이 정하는 최대한도의 허용오염도

- α 선을 방출하는 물질 : 37KBq/m2

- α 선을 방출하지 않는 물질 : 370KBq/m2

다. 방사선구역 : 외부 방사선의 선량이나 공기 또는 수중의 방사성 동위원소의 농도나 방사성동위원소에 의하여 오염된 물질의 표면오염도가 총리령이 정하는 허용선량, 허용농도 또는 허용오염도를 초과할 우려가 있는 구역을 말한다.

* 총리령 : - 외부방사선량 주당 30mRem 이상

- 수중 또는 공기중의 방사성동위원소 농도가 최대허용 수중 또는             공기중농도의  3/10이상

- 오염된 물건의 오염도가 최대허용표면오염도의 1/10 이상인 지역

라. 영구처분 : 방사성폐기물을 지층매몰, 지층처분 또는 해양투기의 방법으로 생활권으로부터 영구히 격리하는 것

1987년 감독자면허

1987 - (원자력 이론)

1. 원자핵반응에서 a + X → Y + b 에서 반응에너지 Q는 어떻게 표시되는가?

가. Q = [MY + Mb] + [Ma + MX]

나. Q = [(Ma + MX) - (MY + Mb)]c2

다. Q = [(MY + MX) - (Ma + Mb)]c2

라. Q = [(Ma + Mb) - (MY + MX)]

□  Q : 반응 전․후의 계의 질량 차 = [(Ma + MX) - (MY + Mb)]c2

2. 1 Ci의 방사능을 갖는 C14가 있다. 반감기를 5,570년으로 한다면, 이 시료의 질량은 ?

가. 2.19 g       나. 0.219 g       다. 21.9 g       라. 219 g

[eqn: &rm A ~=~ N cdot λ ~~,~~ λ ~=~ {ln`2} over T_1/2 ~~를 이용하여 풀어보면 ##&rm A ~=~ N cdot λ ~~->~~ N ~=~ A over λ ~=~ A times T_1/2 over {ln`2} ##&rm =~ 3.7×10^10 ``×`` {5570`×`365`×`24`×`60`×`60} over {ln`2} ~=~ 9.38 ``×`` 10^21~ 개]

C14는 14g일 경우 6.023×1024개의 원자수를 갖는데 1 Ci의 C14는 9.38×1021개의 원자수를 갖고 있으므로 그 질량은

14 : 6.023×1024 = X : 9.38×1021  → [eqn: rm X ~=~ {9.38``×`` 10^21 ``×`` 14} over {6.023``×``10^23} ~=~ 0.218 ``g]

3. 공기중의 비정이 10m인 β선을 Al판으로 막으려고 한다. Al판의 두께를 얼마로 하면 되는가.

(단, 공기 및 Al의 밀도는 각각 1.23×10-3g/cm3, 2.7g/cm3이다.)

[eqn: rm R_Al ~=~ R_Air ``times`` ρ_Air over ρ_Al ~=~ 10^3 ``(cm) ``times`` {1.23`times`10^-3 ``(g/cm^3 )} over {2.7``(g/cm^3 )} ~=~ 0.4556 ``cm]

4. 반감기가 65일인 RI를 외국에서 우리나라로 수입하는데 30일이 소요될 때, 도착 시 요구되는 방사능은 100Ci일 때 송부 시 필요한 방사능은 몇 Ci인가?

[eqn: &rm A ~=~ A_0 cdot e^{- λ`t} ~~~ RARROW ~~~ 100``Ci ~=~ X cdot e^{- ln2 over T_1/2 ``30day}##&rm X ~=~ {100 ``Ci} over {left[ e^{- ln2 over 65day ``30day} right]} ~=~ 137.7``Ci]

5. 100%로 농축된 동위원소인 A, B 두 종류의 같은 몰수를 원자로에서 60분간 동시에 조사해서 방사성동위원소인 A', B'를 각각 a mCi, b mCi를 얻었다. A, B의 방사화 단면적은 각각 1 barn, 1.5 barn이며  A', B'의 반감기는 각각 30분, 60분이다. 생성방사능 비(a/b)는?

가. 1             나. 2               다. 3               라. 4

[eqn: & rm {a} over {b} `=~ {n`` PHI _{1} `` sigma _{1} `` LEFT [ 1``-`` LEFT ( {1} over {2} RIGHT ) ^{{t} over {T}} RIGHT ]} over {n`` PHI _{2} `` sigma _{2} `` LEFT [ 1``-`` LEFT ( {1} over {2} RIGHT ) ^{{t} over {T}} RIGHT ]}# # # & rm 윗식에서~~~t~:~조사시간``,~~T _{1} `,~T _{2} `:~반감기``,~~ sigma _{1} ``,~ sigma _{2} `:~반응단면적``,~~ PHI `:~Flux# # & rm 동일``조사이므로~Flux는`동일# # & rm {a} over {b} `=~ {n`` PHI _{1} `` sigma _{1} `` LEFT [ 1``-`` LEFT ( {1} over {2} RIGHT ) ^{{t} over {T}} RIGHT ]} over {n`` PHI _{2} `` sigma _{2} `` LEFT [ 1``-`` LEFT ( {1} over {2} RIGHT ) ^{{t} over {T}} RIGHT ]} `=~ {`````1``` LEFT [ 1- LEFT ( {1} over {2} RIGHT ) ^{{60} over {30}} RIGHT ]} over {1.5``` LEFT [ 1- LEFT ( {1} over {2} RIGHT ) ^{{60} over {60}} RIGHT ]} `=~1]

6. 방사성핵종순도(RNP)와 방사화학적순도(RCP)에 관한 아래 서술 중 맞는 것은? 단, (  )는 방사능 %임

가. 131IO3(50%) + 131I-(50%) 일때 131I 의  RNP는  100 % 임

나. 131IO3(50%) + 131I-(50%) 일때 131IO3 의  RCP는  100 % 임

다. 131IO3-(50%) + 99mTcO4-(50%) 일때 131IO3-의  RNP는  100 % 임

라. 131IO3-(100%) + 127IO3-(0%) 일때 131IO3-의 RNP는  50 % 임

[eqn: &rm 방사성```핵종```순도``(RNP) ~=~ {특정```방사성핵종```방사능} over {전체```방사성핵종```방사능} ``times``100``% ##&rm 방사```화학적```순도``(RCP) ~=~ {특정```방사성화합물```방사능} over {전체```방사성화합물```방사능} ``times``100``%]

위 보기의 경우, 방사성핵종은 화학형태에 관계없이 I131임

따라서, 방사성핵종(131I)의 방사성핵종순도 = 100 %

또한 나.항의 RCP는 50%, 다.항의 RNP는 50%, 라.항의 RNP는 100%

7. 원자로에 Stable Isotope를 넣어 반감기 5.23년인 RI를 제조할 때 Activation이 포화방사능의 80%에 이르는데 걸리는 시간은?

[eqn: &rm 포화계수 ``=`` 1 - left( 1 over 2 right )^{t over T} ~``~ RARROW~``~ 0.8 ``=`` 1- left( 1 over 2 right )^{t over 5.23} ~``~RARROW~``~ 0.2 ``=``left( 1 over 2 right )^{t over 5.23} ##&rm 양변에 ~ln`를 ~취하면 ``~~~ left( t over 5.23 right) ```ln` left( 1 over 2 right) ``=`` ln ``0.2 ~~~RARROW~~~ t ``=`` {ln``0.2``×``5.23} over {ln` (1/2)} ``=``12.14``yr]

8.[eqn: rm `^63 Zn]과[eqn: rm `^63 Cu]사이에서 β+붕괴가 가능한지 Qβ+ 값을 구하시오.

(단,[eqn: rm `^63 Zn] = 62.9330 amu,[eqn: rm `^63 Cu] = 62.9298 amu임)

X → Y  반응 시 각 반응이 필요한 에너지

α 붕괴  :  M(X) - [M(Y) + M(4He)]  ＞0

β-붕괴  :  M(X) - M(Y)  ＞0

β+붕괴  :  M(X) - [M(Y) + 2me]  ＞0

전자포획 :  M(X) - M(Y)  ＞0

따라서, β+붕괴가 가능하려면

Q = M(X) - [ M(Y) + 2me ]  ＞ 0  이어야 한다.

Q = 62.9330amu - 62.9298amu - 2me

= ( 62.9330 - 62.9298 )amu×931Mev/amu - 1.022Mev = 1.9572Mev

Q값이 (+)이므로 β+붕괴는 일어나고 Qβ+ = 1.9572MeV이다.

9. 아래의 방사성계열에 대하여 물음에  답하시오.

(  )속은 반감기이다.

α

α

β-

[eqn: rm `_{`88}^226 Ra]           Rn           RaA          [eqn: rm `_{`82}^214 Ra`B]           RaC

(1600년)      (3.8일)       (3분)         (26.8분)        (19.7분)

가. Rn 및 RaC의 원자번호와 질량수를 쓰시오.

[eqn: rm `_{`88}^226 Ra]이α붕괴를 하면, 원자번호 2, 질량수 4가 감소하므로 생성핵종은[eqn: rm `_{`86}^222 Rn]이 되며, 이 원소가 다시 α붕괴를 하면[eqn: rm `_{`84}^218 Po]이 생성되고, 이 원소에서[eqn: rm `_{`82}^214 Pb]가 생성되려면 α붕괴가 일어나야 되며, 거기에서 다시 β- 붕괴가 일어나면 원자번호가 1 증가하므로[eqn: rm `_{`83}^214 Bi]가 된다.

즉, 위 문제에서 Rn 및 RaC의 원자번호와 질량수는 86, 222 및 83, 214가 된다.

나. RaA → RaB의 변환 시 방출되는 입자는?

RaA → RaB의 변환 시 방출되는 입자는 α입자가 된다.

다. 방사능이 가장 강한 원소는?

[eqn: rm `_{`84}^218 Po]이 반감기가 제일 짧으므로 방사능이 가장 강하다.

10. 1 Mev의 γ선이 단일방향으로 2×105 γ/cm2-sec의 강도를 가지고 조사되고 있다. 이 방사선의 강도가 방사선작업종사자가 주당 40시간 작업할 수 있도록 2.5mR/hr이하로 감쇠시키는데 필요한 납차폐의 최소두께(축적인자 고려함)는 얼마인가?

단, 1Mev γ선의 선속-선량률 환산인자는 1.9×10-6(rem/hr)/(γ/cm2-sec)이며,

μ = 0.8cm-1, 테일러 계수가 A = 2.984, α1 = -0.035, α2 = 0.134 이다.

2×105 γ/cm2-sec를 선량률로 환산을 하면,

[2×105γ/cm2-sec]×[1.9×10-6(Rem/hr)/(γ/cm2-sec)]=0.38Rem/hr

(=380 mR/hr)

380mR/hr → 2.5mR/hr

[eqn: &rm A``=``A_0 cdot e^{- mu `t} ~~->~~ 2.5 ``=`` 380 cdot e^{- mu `t} ``=`` 2.5 over 380 ``=`` e^{- mu `t} ##&rm ln left( 380 over 2.5 right) ``=`` 0.8 ``t ~~->~~ t ``=`` 6.28 cm]

[eqn: &rm B`( mu `t) ``=`` A cdot e^{- alpha _1 ``mu`t} ``+``(1-A)e^{- alpha _2 ``mu`t} ##&rm ~~~~~~``=``2.984``e^{[-(-0.035)×0.8×6.28]} ``+`` (1-2.984)`` e^{[-0.134×0.8×6.28]} ``=`` 2.55 #]

다시 위에서 구한 양을[eqn: rm I ``=`` B cdot I_0 cdot e^{-mu`t}] 에 넣으면

[eqn: &rm 2.5 ``=`` 2.55`times`380`cdot` e^{-mu`t} ~~->~~ 2.5 over {2.55`times`380} ``=``e^{-mu`t} ~~->~~ (2.55 `times`380) over 2.5 ``=``e^{mu`t} ##&rm~~~~~~` ln left( {2.55`times`380} over 2.5 right) ``=`` mu``t ~~->~~ t ``=`` ln left ( {2.55`times`380} over 2.5 right) `times` 1 over 0.8 ``=`` 7.45 ``cm]

1987 - (방사선 취급기술)

1. 다음은 α, β, γ를 방출하는 방사성핵종을 설명한 것이다. 이중 틀린 것은?

가. Po210 : α선, γ선                 나. Sr90 : β선

다. Ir192 : β선, γ선                  라. Cs137 : γ선

□ 137Cs은 30.17년의 반감기로 β-붕괴를 하여 137mBa이 된다.

2. 다음 감마선원 중 가장 큰 에너지를 내는 방사성핵종은 ?

가. Cs-137                           나. Co-60

다. Y-88                             라. K-40

□  Cs-137 : 137mBa이 γ선을 방출(0.662 MeV)

Co-60  :  1.173 MeV, 1.332 MeV

Y-88   :  0.898 MeV, 1.836 MeV

K-40   :  1.461 MeV

3. 다음 짝 맞춤에서 서로 관계가 없는 것은 ?

가. 분해시간 - 계수손실               나. dekatron - 계수장치

다. 백그라운드 - 기하학적  효율       라. 파고분석기 - MCA

□ 계측기의 기하학적 효율은 BKG와는 상관관계가 없고 선원의 크기 및 모양, 검출기와 선원과의 거리, 검출기 입사창의 크기 등과 관계가 있다.

4. 식초산-C14시료를 액체섬광계수기에서 10분간 계측하였더니 2.22×104cpm이었다. 한편 C14표준시료를 써서 구한 C14의 계측효율은 50%였다면, 앞서 계측한 C14시료는 몇 μCi인가.

[eqn: &rm dpm ``=`` cpm over 효율 `times` 100 ``=`` 2.22times10^4 over {50``(%)} ``=`` 4.44times 10^4 ``dpm ##& rm ~~~~~~~~``4.44times10^4 ``(dpm) `times` {1``(min)} over {60 ``(sec)} ``=`` 740 ``(dps) ##&rm ~~~~~~~~``=`` 740 ``(dps) `times` {1``(mu`Ci)} over {3.7times10^4 (dps)} ``=`` 2.20×10^-2 ``(mu`Ci)]

5. 저에너지 β선원을 측정하려고 할 때 가장 적당한 계측기는, 그리고 그 이유를 설명하시오.

□ 액체섬광계수기 : 시료를 직접 녹여서 사용하므로 효율이 좋으며, 특히 3H 나 14C 등 저에너지 β선 방출체에 사용

6. 오염된 물질을 Smear Paper로 문질러 측정한 결과 500cpm이었다. Smear 면적을 100cm2, 오염전이율 20%, 계측효율을 30% 라 할때 오염도는 얼마인가? 그리고 이 물질은 관리구역 외부로 반출이 가능한가? 단, 계측기의 BKG는 100cpm이다.

□  500(cpm/100cm2)-100(BKG)=400 오염전이율, 계측효율의 인자를 보정해주면

[eqn: rm 400 `times` 100 over 20 `times` 100 over 30 ~=~ 6.67`times`10^3 ``(dpm/100cm^2 )]

◦ 허용표면오염도

α방출 핵종 : 3.7 kBq/m2 (10-5μCi/cm2）

α비방출 핵종 : 37 kBq/m2 (10-4μCi/cm2）

6.67×103 (dpm/100cm2) = 1.11×102 (dps/100cm2) = 1.11 (dps/cm2)

= 3×10-11 (Ci/cm2) = 3×10-5 (μCi/cm2)

물품의 관리구역 내에서 외부로의 반출기준은 허용오염도의 1/10 이하인데 α비방출체에 대한 허용표면오염도보다 큰 값이므로 반출이 불가능하다.

7. BKG계수율이 50cpm이고 시료의 계측계수율이 80cpm일 때 오차가 5%이내에 들게 하려면 계측시간을 얼마로 해야 하겠는가?

[eqn: rm 상대오차계수 (sigma) ``=`` { left( n_T over t_T + n_B over t_B right)^{1 over 2}} over {n_T - n_B}]

여기서 nT : 전계수,  nB : 자연계수, tT : 전계수시간, tB : 자연계수시간

전계수시간을 늘리면, 늘어난 시간만큼 이미 측정된 전계수(80)에 곱해주어 새로운 전계수가 된다.

[eqn: RM 0.05 ``=`` left( t․n_T over t ``+`` n_B over t_B right)^{1 over 2}``=`` {(`80 ``+``50`)^{1 over 2}} over {80 cdot t ``-``50}]

[eqn: rm 80 cdot t ``=`` {(` 80``+``50 `)^{1 over 2}} over 0.05 ``+`` 50 ``=``278 ~~~->~~~ t ``=``3.475 ``(min)]

8. γ선의 초기방사능을 1/10로 줄이려고 한다. 이 γ선의 에너지는 1 Mev이고, 납을 사용하여 차폐할 때 납의 두께는 얼마가 되는가. 단, 1 Mev에서 납의 (μem/ρ)는 0.038cm2/g이고 납의 밀도는 11.34g/cm3이다.

[eqn: rm I ``=`` I_0 cdot e^{-mu`x} ~~RARROW~~ 1 over 10 ``=`` e^{-mu`x} ``=`` e^{-0.43`x}] 위 식에서 μ=μm,

ρ=11.34×0.038=0.43 cm-1

여기서  μ : 선흡수계수,  ρ : 밀도,  μm : 질량흡수계수

즉, x = 5.35 cm

9. GM-Tube의 원리에 대해 자세히 설명하시오.

인가전압이 충분히 증가하면 1차전리에 의해 생성된 전자가 다시 새로운 전자를 전리시키는 전자사태현상이 발생하는 중 전자사태의 증폭도가 극심하게 커져(106배 이상) 사실상 양극 주변의 기체 모두가 전리되는 결과에 이르러 전압의 증가에 따른 증폭률의 증가가 현저히 둔화되는데, 이 영역을 GM영역이라 하며, GM-Tube는 이 영역에서 작동시키게 된다.

GM영역에서는 양극주변의 기체 모두가 전리하므로 수집되는 전자수는 더 이상 방사선에 의한 초기 이온쌍의 수를 반영하지 못한다. 즉, 초기 이온쌍이 10개이든 100개이든 결과는 모든 주변 기체의 전리에 따르는 수가 되므로 이는 GM계수관의 크기와 기체의 밀도에만 종속되게 된다. 다시 말해서 GM계수관의 출력은 방사선의 종류에 따른 차이를 나타내지 못한다. 또한 GM계수관은 방전소멸을 위해 첨가된 유기가스가 소모되기 때문에 수명이 존재하게 된다.

1987 - (방사선 장해방어)

1. 방사성물질이 인체 내에 들어갔을 때, 그로 인한 장기간동안의 인체 내 피폭선량을 평가할 때 사용되는 양은 어느 것인가?

가.  선량당량                         나. 선량당량예탁

다.  집단선량당량                     라. 예탁선량당량

2. 사고로 인하여 한번에 Co60의 감마선을 250rem을 전신에 피폭되었다고 가정할 때 가장 발생하기 쉬운 급성장해는?

가.  피부홍반    나.  영구불임    다.  장출혈     라.  적혈구감소

□ 급성장해에 의한 효과

선 량	증 상
0.5 ～ 1 Gy	대체로 증상 없음. 때때로 가벼운 현기증, 오심.
1.5 ～ 4 Gy	가벼운 급성장해현상, 일시적인 오심, 구토 또는 가벼운 혈액상의 변화
4 ～ 6 Gy	심각한 증상, 혈액상의 변화, 소화기관 장해징후
6 ～ 10 Gy	급성증상 현저, 소화기관의 장해와 혈액상의 변화의 심화로 생명에 지장을 받음
수십 Gy 이상	중추신경계 장해로 대부분 사망

홍    반 : 500～1200 rad,  가벼운 홍반 : 100～300 rad

영구불임 : 500 rad,        위 장 증 상 : 500～2000 rad

3. 개인 방사선 피폭선량계중 환경(온도, 습도)영향이 가장 큰 선량계는 어느 것인가?

가.  필름뱃지     나.  TLD      다. 유리선량계      라. 직독식포켓선량계

□ 포켓선량계는  온도, 습도의  영향이  다소  있다.

4. 다음 중 핵반응에 의한 중성자 검출방법은 ?

가. 3He계수관     나. 핵분열계수관   다. 방사화법    라. 양자반도법

□ 3He계수관은  3He (n p) 3H 핵반응을 이용하여 중성자 검출

5. 방사선에 의한 확률적영향과 비확률적영향에 대해 설명하시오.

확률적 영향 : 방사선피폭으로 인한 영향의 발생확률이 피폭받은 선량과 함수관계를 형성하여 그 효과의 심각성은 선량에 무관한 경우. 발단선량이 없이 장해발생

예) 암, 백혈병, 유전적 영향

비확률적 영향 : 효과의 심각성이 선량에 따라 변하며 어떤 발단치가 존재하는 경우

예) 수정체의 혼탁, 피부의 악성손상, 골수의 세포감소, 불임효과

장해발생

확율

결정론적 영향

확율적영향

발단선량

선량

장해의

심각성

결정론적 영향

확율적영향

선량

선량 - 장해발생확률                    선량 - 장해의 정도

6. 방사선 방어활동을 위한 제반사항에 대한 프로그램인 보건물리계획서 작성 시 포함될 사항을 기술하시오.

① 방사선 방어책임 및 권한

② 방사선 관리조직 및 인력

③ 방사선 감시계획

④ 방사선 감시장비

⑤ 방사선 방어장비

⑥ 방사선 방어교육 및 훈련계획

7. Kr은 피폭량 계산 시 ALI를 기준으로 하지 않고 DAC를 근거로 하여 산출하는 이유를 설명해라

□ ALI는 방사성물질의 체내섭취로 인한 선량당량한도에 의한 개념인데 Kr같은 불활성기체나 삼중수소가스 같은 경우는 화학적으로 안정하여 체내섭취가 되지 않으므로 오염된 공기 중에 체류함으로 인한 외부 방사선피폭에 대한 산출을 하고 있으므로 ALI기준이 아닌  DAC에 의거 외부피폭을 산출하고 있다.

8. ALI(연간섭취한도)를  계산하는  방법을  설명하시오.

연간섭취한도는 방사성물질의 체내섭취로 인해 선량당량한도를 초과 하는 피폭을 받지 않도록 연간섭취가 허용되는 최대량을 말하며 내부피폭에 대한 2차한도에 해당한다.

ALI에 대한 개념적인 유도방식은 다음과 같다.

① 방사성핵종의 체내에서의 대사 및 평형상태, 조직 내의 분포 등에 대한 자료를 확보한다.

② 단위 방사능 섭취당 장기나 조직에 기여하는 예탁선량당량을 타 장기에 있는 동일 핵종으로부터(주로 감마선 또는 X선) 받는 선량까지 고려하여 계산한다.

③ 각 조직의 예탁선량당량과 해당조직의 가중치를 곱하여 합산하여 실효(예탁)선량당량을 산출한다.

④ 실효예탁선량당량과 선량당량한도를 비교하여 ALI1을 결정한다.

⑤ 비확률적영향에 대하여 각 조직에 대한 한도량(500mSv, 수정체 150 mSv)과 각 조직의 선량당량을 비교하여 ALI2를 결정한다.

⑥ ALI1과 ALI2를 비교하여 작은 것을 택하여 ALI로 한다.

9. 다음 용어를 설명하시오.

가. 생물학적 효과비(RBE) : 생물학적 개념을 위한 용어

기준방사선량(250kVP 에너지의 X선, Co-60)에 대한 동일한 생물학적 효과를 나타내는 다른 방사선량의 비의 역수

[eqn: rm RBE ~=~ {어떤 ~효과를 ~나타내는데 ~필요한 ~기준 ~방사선의~ 선량} over {같은~ 생물학적~ 효과를~ 나타내는데~ 필요한~ 다른~ 방사선의~ 선량}]

Ex) H-3 : 1.14, 3.0 MeV의  중성자 : 1.33

나. 실효선량당량(HE):

일정한 선량당량의 피폭에 대해서도 서로 다른 장기나 조직이 받는 보건상 위해는 그 방사선 장해의 정도차이 및 치료가능성의 차이로 인하여 각각 달리 평가된다.

실제의 피폭에서 거의 모든 경우가 복수의 장기나 조직이 피폭받기 때문에 그로 인한 전체적인 위험은, 각 장기나 조직이 받는 선량당량과 그 장기(또는 조직)가 보건상 차지하는 비중이 동시에 고려되어야 한다. 이러한 목적으로 각 장기의 선량당량에 해당 장기의 가중치를 가중한 값을 위험평가의 척도로 도입한 양

[eqn: rm H_E ~=~ sum ~W_T cdot H_T]

여기서  HT : 어떤  조직  T가  받은  선량당량

WT : 그  조직의  가중치, HE : 실효선량당량

다. 예탁선량당량:

방사성동위원소를 체내에 섭취하였을 경우, 그것이 물리적붕괴 또는 신진대사에 의해 배설되어 소멸될 때까지의 내부피폭시간 t0에 섭취하였을 때 y년이 흐른 후 조직이나 장기가 피폭받는 총선량당량

[eqn: rm H_y ~=~ int from {`````t_0} to {t_0 + y} ~~H_v (t) ```dt]

여기서 HV : 섭취 후 t시간에서, 그 섭취로 인한 내부피폭률

통상의 작업시간을 50년으로 보기 때문에 보통 y는 50년으로  한정한다.

라. 하한선량(Deminimis):

피폭받은 집단의 위해를 적절히 대면할 수 있는 단일의 양은 찾아내기 어렵더라도 집단의 선량당량분포의 적분치

[eqn: rm S ~=~ int from {`````0} to inf ~``HP(H)```dH] 를 이용하여 집단의 위해를 판단할 때 S는 집단선량이라고 하고 그 단위는 Man-Sv가 된다.

이때, 적분상한은 선량당량한도에 의해 제한되고, 그 적분하한은 극히 저선량분포가 큰 의미가 없다면, 어느 정도 이상으로 채택될 수 있는데, 이것을 Deminimis라 하며 아직 확정된 값은 없으나 단기적으로 50μSv/year, 장기적으로 평균 10μSv/year 정도가 유력하다.

1987 - (원자력 법령)

1. 다음 중에서 작업종사자의 피폭선량으로 산정하는 것은?

가. 결핵검사를 위한 흉곽 X선 촬영으로 폐에 받은 30 mRem

나. 20 MV 치료용 가속기 두부의 방사화로 인한 잔류방사능으로부터 환자를 안내하는 간호원이 받는 피폭

다. 미주노선여객기 종사자가 고공비행을 함으로써 추가로 받는 우주선 피폭

라. 광부가 갱내의 라돈(Rn)에 의해 폐에 받는 피폭

□ 가. 진단을 위한 피폭, 나. 치료와 관계되지만 간호원은 종사자 피폭,

다. 자연방사선 피폭,  라. 자연방사선 피폭

2. 다음에서 원자력법상의 규제대상이 되는 것은?

가. 비밀봉 Sr90  2 KBq

나. 밀봉된 Co60 50μCi로된 체크선원

다. 진단용으로 사용하는 비밀봉 I131 50μCi

라. 농학연구용으로 사용하는 비밀봉 C14 50μCi

□ 규제대상인 방사성 동위원소 : 74KBq(2μCi)/kg. 다만, 자연에 존재하는 방사성동위원소와 그 화합물로써 고체상태인 것은 370KBq(10μCi)/Kg

1. 밀봉되지 아니한 방사성 동위원소의 경우

군 별	방사선을 방출하는 동위원소의 종류	수 량
제 1 군	90Sr 및 α입자를 방출하는 동위원소	3.7KBq(0.1μCi)
제 2 군	물리적 반감기가 30일 이상인 방사선을 방출하는 동위원소 (3H,7Be,14C,35S,55Fe,90Sr,α입자를 방출하는 동위원소는 제외)	37KBq(1μCi)
제 3 군	물리적 반감기가 30일 이하인 방사선을 방출하는 동위원소(18F,51Cr,71Ge,201Tl 및 α입자를 방출하는 동위원소는 제외) 및 35S,56Fe,59Fe	370KBq(10μCi)
제 4 군	3H,7Be,14C,18F,51Cr,71Ge 및 201Tl	3.7KBq(100μCi)

2. 밀봉된  방사성동위원소의  경우 : 3.7 MBq(100μCi)

위 경우, 일정시설에 부착되어 고정된 채로 사용되거나 완성된 제품에 포함된 형태로 존재하는 경우, 다음에 해당될 때는 제외한다.

가. 3H를 발광물체로 사용하는 경우에는 단위제품당 925MBq(25mCi)

나. 147Pm을 발광물체로 사용하는 경우에는 단위제품당 7.4MBq(200μCi)

다. 3H 또는 147Pm(프로메티움)을 군사용 또는 항공기용으로 사용하는 경우에는 위 수량의 400배 즉 위 보기에서 비밀봉 Sr90은 제1군에 속하며 그 수량 이하, Co60은 밀봉선원으로서 수량 이하, I131은 반감기가 8.04일인 제3군이며, 그 수량 이상, C14는 제4군으로서, 그 수량 이하이다.

3. 다음에서 옳은 것은 ?

가. 핵분열성 물질이란 Pu238, Pu239, Pu240, U233, U235, U238 등과 그 화합물을 말한다.

나. 특수형 방사성물질이란 형태가 단순하여 운반이 용이한 것을 말한다.

다. A형 포장을 지정하는 의미는, 그 포장에 대하여 지정된 수량이하의 방사성물질을 운반할 경우에는 본질적으로 안전성이 확보될 수 있도록 함으로써 규제의 노력을 줄이고자 하는 것이다.

라. A형 포장은 적재수량에는 제한이 있지만 적재방법에는 제한을 받지 않는다.

□ 가. U238, Pu240은 핵분열성 물질이 아님

나. 특수형 방사성물질이란 기계적인 강도가 충분하여 쉽게 흩어지지 아니하여 본질적으로 안전도가 높은 것

라. 적재방법 시 운반 중에 이동, 전복, 전락 등으로 인해 운반물의 안전성에 손상 받지 않아야 함

4. 다음 설명 중 틀린 것은 ?

가.“차폐물에 대한 허용선량”이란 방사선 피폭을 줄이기 위한 차폐체가 방사선에 의하여 손상 받지 않도록 설정하는 일정준위의 선량을 말한다.

나. 긴급작업종사자에 대한 허용선량을 10 Rem으로 정할 때 긴급작업이란 사고 등으로 인해 큰 위험이 예상되어 불가피하게 인원을  투입하는 작업이다.

다. 배기구에서의 방사성 오염농도는 8시간 평균치를 사용하되 부득이한 경우에는 3개월간 평균치로 가름할 수 있다.

라. 사고 또는 긴급작업으로 인한 피폭선량은 집적선량에 가산한다.

□ 차폐물의 허용선량이란 사람이 출입하는 장소에서 허용피폭선량을 초과하지 않도록 차폐체를 설치해야 한다는 뜻이다.

5. 방사성동위원소등의 저장의 기술기준을 논하라.

① 저장시설에 보관

② 저장능력 초과하지 말 것

③ 작업자는 최대허용선량을 초과하지 말 것

④ 저장함은 운반을 제한할 것

⑤ 최대허용공기중농도를 초과하지 말 것

⑥ 최대허용수중농도를 초과하지 말 것

⑦ 최대허용표면오염도를 초과하지 말 것

◦용기는 액체침투가 어려운 재료 사용

◦용기는 시설 또는 기구로써 오염의 확산을 방지

⑧ 허용오염도 초과 시 반출제한

⑨ 사람의 출입 제한

6. 운반지수에 대하여 상세히 설명하시오.

포장물 운반 시 운송인이 지켜야 할 포장물 관리등급을 지정해 주기 위하여 포장물 외부에 표시하는 숫자

① 방사성 운반물에 있어서는 당해 운반물의 표면으로부터 1m 떨어진 위치에서의 최대방사선량률을 매시 밀리렘단위로 나타낸 값으로서 소수점이하 둘째자리에서 잘라 올림

② 제2종 및 제3종 핵분열성 운반물에 있어서는 당해값과 당해 핵분열성 운반 제한 개수로써 50을 나누어 얻은 값 중에서 큰 값으로 한다.

7. 방사성동위원소등의 폐기의 기술기준에 대해 논하시오.

① 오염된 물질은 배기설비로 정화하거나 배기

② 배기 중 최대허용공기중농도 이하유지

③ 배기설비 작업 시 오염확산방지용 시설, 기구 및 보호구 사용

④ 액체폐기물의 경우

◦배수설비로 정화 혹은 배출

◦용기에 넣거나 고형화 처리 후 보관

◦소각로에서 소각

⑤ 배수중 최대허용수중농도 이하유지

⑥ 배수설비 작업 시 오염확산방지용 시설, 기구 및 보호구 사용

⑦ 액체폐기물 저장용기는 흘러넘치지 않고 액체가 침투하기 어려운 재료 사용

⑧ 위 작업경우 오염확산 방지용 시설 또는 기구사용

⑨ 고형화작업 시 오염확산  및  누설을  방지

⑩ 고형화작업, 소각 및 소각물 반출작업은 폐기작업실에서 수행

⑪ 고체폐기물의 경우

◦소각로에서 소각

◦용기에 넣거나 고형화 처리후 보관

⑫ 고체폐기물의 소각물 폐기작업은 폐기작업실에서 수행

8. 원자력관계시설에서의 고장, 위험 및 방사선장해가 발생할 때의 장해방어 조치사항을 기술하시오.

1. 안전운영에 대한 원인제거 및 피해확대방지를 위한 조치

2. 고장 등의 원인제거 후 정상상태로의 복귀 및 고장 등의 확대방지를 위한 노력

3. 공기중, 수중허용농도 초과 및 초과 피폭된 경우

가. 피난경고

나. 구출, 피난 등의 긴급조치

다. 오염확대방지 및 오염제거

라. 방사성물질의 이동 및 표지설치 후 접근금지

마. 긴급작업 종사자에 대한 초과피폭 방지

4. 다음사항을 과기처장관에게 보고

가. 상황발생 일시, 장소 및 원인

나. 발생 혹은 발생우려의 방사선장해 상황

다. 안전조치의 내용 및 계획

1986년 감독자면허

1986 - (원자력 이론)

1. 방사선에 가장 민감한 부위는?

가. 성숙한  백혈구     나.  위선세포      다.  적혈구      라.  근육세포

□ 인체 조직세포의 방사선에 대한 민감도

① 성숙한 백혈구, 적혈구 아세포, 정원세포

② 발생중인 여세포, 골수세포

③ 위선세포, 소혈관 내피세포

④ 연골아세포, 조골세포

⑤ 골아세포, 정자

⑥ 선관유세포, 섬유아세포, 적혈구

⑦ 신경세포, 근세포

2. 다음 중 자연방사선 핵종이 아닌 것은 ?

가.[eqn: rm `^226 Ra]         나.[eqn: rm `^40 K]           다. [eqn: rm `^239 Pu]         라. [eqn: rm `^210 Po]

□ 자연방사성동위원소 :

․지구기원 RI(55종)

․붕괴계열을 따르지 않는 핵종(14종)

․붕괴계열핵종

토륨계열(4n)          Th232   →   Pb207

우라늄계열(4n + 2)    U238    →   Pb206

악티늄계열(4n + 3)    U235    →   Pb208

․우주선기원 생성핵종 (20종)

3. 다음 중 방사성 핵종의 제조와 이용이 틀린 것은 ?

가. 싸이클로트론에 의한 RI 생산은 높은 비방사능 RI를 얻을 수 있다.

나. 방사선 사진술에서 일반적으로 예민한 상을 얻으려면 방사선원의 크기가 커야 한다.

다. RI두께계는 단위면적당 질량을 투과방사선의 강도를 이용하여 측정한다.

라. 생산 RI의 방사능 세기는 원자로의 중성자 밀도와 조사기간에 비례한다.

□ 방사선 사진에서는 가능한 한 작은 선원을 사용함이 좋고, 선원이 작으려면 반감기가 짧을수록 같은 양의 방사능에서 서원의 크기가 작아진다.

4. 다음 중 생물학적 효과에 영향을 주지 않는 것은 ?

가. Kerma           나. LET           다. RBE            라. QF

․Kerma : 단위질량당 조사선량

․LET   : 하전입자가 단위 길이당 생체에 부여하는 에너지

․RBE   : 각 방사선에 의해 생기는 생물학적 효과를 비교한 값

․QF    : 선질이 서로 다른 방사선의 위해도의 비교치

5. 방사선 피폭이 오랜 시간 뒤에 유발되는 만성효과 3가지를 기술하시오.

․유전적 영향 - 유전인자 변이로 후손에게 신체적 정신적 영향을 미침

․암유발 - 백혈병, 유방암, 갑상선암 등을 유발시킨다.

․태아에 미치는 효과 - 임신 중 피폭으로 정신박약아, 지진아 등이 출생됨

․노화 - 조직이나 세포의 기능이 저하되고 적응력 감소

․수명단축 - 피폭에 기인한 장해가 회복되지 않고, 누적되므로 노화촉진에 의한 수명단축

6. 인체가 방사선에 피폭될 때 일어나는 직접작용설과 간접 작용설을 설명하시오.

․직접 작용설 :

생명체에 방사선이 피폭되면, 흡수된 방사선에너지가 열로 전환되어 이 열이 특정 부위에 물리적인 조직변화를 유발한다는 것이다.

(반치사선량인 400 Rad 피폭에도 조직의 온도상승은 미미하여 열에 의한 피해는 거의 없다.)

․간접 작용설 :

문제의 분자가 직접 방사선 에너지를 흡수하지 않고, 인체의 물이 방사선에 분해되고, 이의 생성물이 세포와 작용하는 것으로, 세포질의 용매인 물이 이온화 되고 유리기 및 과산화물을 생성하여, 이러한 유리기 및 과산화물이 주변 세포성분과 반응하여 장해를 유발한다.

1) 물리적 단계

H2O → H2O+ + e- (방사선조사)

e- + H2O → H2O-

H2O

2) 화학적 단계

H2O

H2O+        H+  +  OHo 유리기 Ho와 OHo는 반응력이 강함

H2O-        OH-  +  Ho

이러한 유리기는 서로 반응하여 다음 반응물을 생성한다.

3) 화학적 단계

Ho + OHo → H2O

Ho + Ho → H2

OHo + OHo → H2O2

4) 생물학적 단계

이러한 반응에 의해 과산화물이 단백질 및 기타 성분과 반응을 일으켜 장해를  일으키게 된다.

7. 어떤 원자의 K각의 전자가 35Kev의 가속전자에 의해 떨어져 나갈 때 발생하는 특성 X선과 연속 X선의 파장을 구하시오. (단, 원자의 기저상태에서의 전자의 에너지준위는 -20.003Kev이고 L각 전자의 에너지준위는 -2.523Kev이다.)

․특성 X-ray : 표적물질 원자의 내부 궤도의 전자 이탈로 인해 높은 에너지준위의 전자가 낮은 에너지준위로 천이하며 잉여에너지를  X-ray로 방출

․연속 X-ray (제동복사 X-ray) : 표적물질 원자에 의해 운동중인 전자가 가속(감속)될 때, 그 운동에너지의 차만큼을 X-ray를 방출한다.

․특성 X-ray의 파장

특성 X-ray의 Energy.  E = -2.523Kev - (-20.003Kev) = 17.48 Kev

파장(λ) : [eqn: rm E ```=``` h``ν ```=``` {h``c} over λ] 에서

[eqn: &rm λ```=``` {h``c} over E ```=``` {3×10^8 (m/sec) ```×``` 6.625×10^-34 (J‧sec)} over {17.48×10^3 (ev) ```×``` 1.6×10^-19 (J/ev)} ##&rm ~```=``` 7.106×10^-11 ``m]

․연속 X-ray의 파장 (K각의 전자와 충돌 후 파장)

연속 X-ray의 최대 Energy : (35 - 20.003) Kev = 14.997 Kev

파장(λ) : [eqn: rm E ```=``` h``ν ```=``` {h``c} over λ] 에서

[eqn: &rm λ ```=``` {h``c} over E ```=``` {3×10^8 (m/sec) ``×`` 6.625×10^-34 (J‧sec)} over {14.997×10^3 (ev) ``×``1.6×10^-19 (J/ev)} ## &rm ~```=``` 8.2883×10^-11 ``m`]

8. 고대의 사찰에서 발견한 나무 조각에서 2g의 탄소를 분석하여, 이 탄소 1g당 1분에 10붕괴를 하는 방사능이 있음을 알았다. 최신 14C의 비방사능이 g당 분당 15붕괴의 일정한 방사능을 가지고 있다면, 이 나무는 얼마나 된 것인가?

[eqn: &rm `^14 C``의 ~반감기 ~:~ 5,730```yr ~이므로 ~~~~~~~λ```=```{0.693} over {5,730``yr} ##&rm I ```=``` I_0 cdot e^{-λ`t} ~~~->~~ I over I_0 ```=``` e^{-λ`t} ~~~->~~ ln left( I_0 over I right) ```=```λ``t ##&rm I_0 ```=``` 15``붕괴/g ~,~~ I ```=``` 10``붕괴/g ~이므로~대입하여~풀면 ##&rm λ``t~```=`` ln 15 over 10 ~~~->~~~ t ``=`` 1 over λ ``ln 15 over 10 ```=``` {5,730``yr} over 0.693 ``ln 15 over 10 ```≒```3,353``yr]

9. 다음 용어를 설명하시오

◉ Hot Atom

(n, γ) 반응에서 중성자를 흡수하여 붕괴, 생성핵이 화학결합 에너지보다 높은 운동에너지를 가진 되튐원자를 가리키며, 이를 이용하여 Szilard-Charmer는 (n, γ) 반응에 의해서도 비방사능이 높은 RI를 제조 가능한 방법. 즉, 50Cr (n, γ) 51Cr 의 핵반응에서 표적으로 K2CrO4를 사용하면 핵반응결과 생긴 높은 에너지상태의 51Cr핵이 Cr(Ⅵ)O4-2의 51Cr-O 결합을 끊고 유리된 51Cr(Ⅲ)+3 이온상태로 되어 표적물질로 부터 화학적분리가 가능하여 비방사능이 높은 51Cr을 얻을 수 있는 방법

◉ 방사화학적순도

어느 시료에서 목적으로 하는 RI의 방사능과 시료 전체의 방사능에 대한 비율

[eqn: rm {목적으로 ~하는 ~RI의 ~방사능} over {시료 ~전체의 ~방사능} ``times``100]

◉ G값과 그 척도

물질이 흡수한 방사선의 에너지 100ev당 생성물의 수

G = 생성분자수(M)/흡수에너지(W/100ev)  =  M/W×100

◉ 플라즈마

원자가 높은 온도에 의하여 핵과 전자가 분리된 상태로 원자핵의 운동이 활발하여 핵과 핵이 충돌하여 핵반응을 이룰 수 있는 상태

1986 - (방사선 취급기술)

1. 시료를 2분간 측정하여 200 counts이고 BKG를 10분간 측정하여 50 counts일 때의 시료의 계수율과 표준편차를 바르게 나타낸 것은?

[eqn: & rm 가.~~ LEFT ( {200} over {2} - {50} over {10} RIGHT ) `±` sqrt {{200} over {2 ^{2}} `+` {50} over {10 ^{2}}} ~~나.~~` LEFT ( `200`-~5`` RIGHT ) `±` sqrt {{200} over {2} `+` {50} over {10}}# # # & rm 다.~~ LEFT ( {200} over {2} - {50} over {10} RIGHT ) `±` sqrt {{200} over {2} `+` {50} over {10}} `~~라.~~ LEFT ( `200``-``50`` RIGHT ) `±` sqrt {{200} over {2} `+` {50} over {10}}]

2. 다음 전자를 설명한 것 중 틀리는 것은?

가. 전자 1개의 정지질량은 0.51MeV이다.

나. 전자의 전하는 1.6× 10-19C이다.

다. 전자의 질량은 9.1× 10-31Kg이다.

라. 전자 1개가 1V의 전위차를 움직여 얻는 운동에너지는 1.6× 10-19erg이다.

3. GM 계수관의 동작특성에서 계수손실이 생기는 이유는?

가. 분해시간                     나. 플래토우

다. 스미어법                     라. 동시회로법

□ 분해시간 = 불감시간 + 회복시간

4. 다음 중 분해시간을 구하는 방법은?

가. 절대측정법                   나. 이선원법

다. 스미어법                     라. 동시회로법

[eqn: rm 분해시간(τ)~~= ~~{R_1 + R_2 - R_12 - R_b} OVER {R_12^2 - R_1^2 - R_2^2}]

5.[eqn: rm `^60 Co] 50μCi(반감기 5.3년)과[eqn: rm `^63 N i] 11μCi(반감기 100년)의 방사능이 같아지는 시점은 얼마 후인가?

[eqn: rm `^60 Co]을 A라 하고 [eqn: rm `^63 N i] 을 B라 하면

[eqn: &rm I_A0 ~=~ 50`μCi ~~~~~~~~~~~~~~~~~ I_B0 ~=~ 11μCi ##&rm λ_A ~=~ 0.693 over {5.3``yr} ~~~~~~~~~~~~~~```~~ λ_B ~=~ 0.693 over {100``yr} ##&rm I_A ~=~ I_A0 cdot e^{-λ_A ``t} ~~~~~~~~~~~~~~ I_B ~=~ I_B0 cdot e^{-λ_B ``t} ##&rm I_A ~=~ I_B ~~이므로 ~~~~~~⇒~~~~~~~ I_A0 cdot e^{- λ_A ``t} ~~=~ I_B0 cdot e^{- λ_B ``t}]

[eqn: &rm 50``×``e^{-{0.693``t} over 5.3} ~~~~=~~ 11``×`` e^{-{0.693``t} over 100} ##&rm ln`50 `-` {0.693``t} over 5.3 ~``=``~ ln``11 `-` {0.693``t} over 100 ##&rm ∴~~ t ``=`` 12.23``year]

6. 동시계수회로를 사용하여 β가 180cps, γ가 200cps, 동시계수치가 50cps일 때 각각의 방사능과 효율을 구하라.

동시계수회로 β - 180cps,  γ - 200cps,  동시계수치 50cps.

방사능  A = nA×nγ/nc = 180×200/50 = 720Bq

β선  검출효율  εβ = nβ/A = 180/720×100 = 25%

γ선  검출효율  εγ = nγ/A = 200/720×100 = 27.78%

7. 다음 용어를 설명하시오.

․W값 : 기체 중에서 한 쌍의 이온을 생성하는데 소모된 에너지의 평균치 (E/N)

․FWHM : 단일에너지에 해당하는 피크의 최대치의 1/2이 되는 장소의 피크의 폭을 가리키며 검출기의 분해능의 척도이다.

․TLD : 방사선에 의해 생성된 자유전자 또는 정공을 격자결합에 의해 포획중심에 잡아놓고 이것을 가열함으로써 다른 포획중심에 잡혀있던 자유전자 또는 정공과 재결합 시킬 때 방출되고 형광을 측정하여 흡수선량을 구하는 선량계

․비전리 : 단위 길이를 지나는 동안 생성시키는 이온쌍의 수

8. 아래 항목을 측정하는데 적절한 계측기를 기술하시오.

1) 인체에 흡인된 Cs-137의 질량 : Whole-body counter

2) 마루바닥에 오염된 H-3오염측정 : Gas Flow 형 모니터

3) 낮은 에너지 β선(H-3, C-14)측정 : 액체섬광계수기

4) 표면오염도의 직접측정 : Survey Meter (Frisker)

9. 표준시료를 측정하니 10± 0.039μCi이었다. 표준시료, 시료A, BKG의 측정시간 및 계수치가 아래와 같을 때 시료A의 방사능 및 표준편차를 구하라.

시료명	계수치	방사능 및 표준편차
표준시료	2분 16,446 counts	10 ± 0.039 μCi
시료 A	5분 20,694 counts
BKG	10분 50 counts

표준시료의 측정값 및 표준편차

[eqn: &rm 16,446 over 2 ~-~ 50 over 10 ``±`` sqrt {16,446 over 2^2 ~+~ 50 over 10^2} ~=~ 8,218 ``±`` sqrt 4112 ##&rm (10 ``±`` 0.039`)μCi ~=~ (2.22``×``10^7 ``±`` 0.08658 ``×`` 10^6 ``)``dpm ~##& 효율~=~(`8,218 over 2.22`×`10^7 ``) ``×`` 100 ~=~ 0.037 ##&rm 효율(표준편차)~=~left(sqrt 4,112 over {0.08658 ``×``10^6 }right) ``×`` 100 ~=~ 0.074 ##&rm A의~ 방사능(`A`) ~=~ left( 20,694 over 5 ``-`` 50 over 10 right)``×`` 100 over 0.037 ``×`` 1 over {2.22``×``10^6} ~=~ 5.04``μCi ##& A`(표준편차) ~=~ sqrt 20,694 over 5 ~+~ 2500 over 100 ~×~ 100 over 0.074 ~×~ 1 over {2.22``×``10^6}~=~0.018``μCi]

1986 - (방사선 장해방어)

1. 확율적 영향의 제한 목적으로 사용되는 것은 어느 것인가?

가. 선량당량                    나. 흡수선량

다. 실효선량당량                라. 조사선량

․조사선량 : 방사선 장의 강도를 표시하기 위해 사용되며 공기 단위질량당 흡수되는 에너지

․흡수선량 : 임의의 물질의 단위 질량당 흡수되는 방사선의 에너지

․선량당량 : 피폭으로 인한 위험의 객관적인 평가의 척도를 나타내기 위하여 방사선의 선질흡수선량 누적율 피폭장치의 중요성 등의 인자로 보정한 양

․실효선량당량 : 인체의 각 장기의 위해정도를 평가한 가중치를 참고한 값

2. 원전에서 기체 또는 액체방사성 폐기물의 환경방출에 대한 감시목적으로 적용하는 환경모니터링의 한도는 어느 한도에 속하는가?

가. 연간섭취한도               나. 유도한도

다. 유도방출한도               라. 인정한도

□ 한도 : 기본한도,  유도한도,  인정한도,

참고준위

3. 중성자 차폐재료로 가장 알맞은 것은 다음 중 어느 것인가 ?

가. 납         나. 우라늄          다. 물         라. 철

4. 2Mev 광자에 대한 공기의 선형흡수계수가 3×10-5 cm-1이다. 반가층은 얼마인가?

가. 2.31×104Cm                나. 2.31×105Cm

다. 3.33×104Cm                라. 3.33×104m

선형흡수계수 3×10-5 cm-1 일 때의 반가층

[eqn: &rm I ~=~ I_0 cdot e^{-λ`t} ~~~~λ~ :~ 선형흡수계수 ##&rm I ~=~ 1 over {2``I_0} ~~~->~~~{1 over {2``I_0}} ~=~ I_0 cdot e^{-λ`t} ~~~양변에~ln``를 취하면 ##&rm λ`t ~=~ {ln`2} ~~~->~~~ t ~=~ {ln`2} over λ ##rm&~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~`` t ~=~ 0.693 over {3`×`10^-5 ``cm^-1} ~=~ 2.31 ``×`` 10^4 ``cm]

5. ICRP Pub. 26의 선량제한 체계에 대해 간단히 기술하시오.

ICRP Pub. 26의 선량체계

◦방사선 방어목표는 비확률적인 유해한 영향을 방지하고, 확률적인 영향을 용인할 수 있다고 생각되는 수준까지 제한하며, 방사선피폭에 수반하는 행위가 확실히 정당화 되어야 한다.

◦방사선 방어원칙은 피폭행위의 정당화, 방사선방어의 최적화, 개인선량한도

- 정당화: 방사선피폭을 수반하는 행위로부터 얻는 이득이 피폭의 위해에 비해, 순이득을 가져오지 않으면 그 행위는 인정되지 않는다.

- 최적화: 정당화된 행위도 그 설계, 계획 및 집합에 있어서 방사선피폭을 경제적 사회적 인자를 고려하여 합리적으로 달성할 수 있는 한 낮게 하여야 한다.

- 선량한도 : 어떠한 개인도 피폭이 제어되는 행위로부터 위원회가 권고하는 선량한도를 초과해서 피폭되어서는 아니된다.

6.  Film Badge와 TLD의 특성을 비교 설명하시오.

Film Badge	T L D
집적선량측정 선량재현성이 좋다 정밀도가 떨어짐 반복사용 불가능 선질에 영향이 크다 Film의 감광정도를 측정 측정시간이 늦다	집적선량측정 재현성이 없음. 정밀도가 좋다. 반복사용 선질에 영향이 작다. 가열시 형광의 양으로 측정 측정시간이 빠르다.

7.  다음 조건에서 DAC(Bq/m3)를 계산하시오.

ALI : 6 × 106 Bq

주당 작업시간을 40시간, 년간 50주(week)를 기준

표준인의 호흡량 : 0.18m3/min

[eqn: & rm DAC~~= {ALI} over {(주간```작업시간)``(년간```작업주)``(작업시간당```호흡량)} ~~~~~~~~~```# # & rm DAC~~=` {6 TIMES 10 ^{6} ``(Bq)} over {40``(hr/week)`` TIMES ``50``(week/yr)`` TIMES ``60``(min/hr) TIMES 0.18``(m ^{3} /min)} `=~277.78``(Bq/m ^{3} )]

8. 안전관리 책임자가, 평소 원자력관계 시설의 화재예방을 위해 조치해야 할 사항을 개조식으로 기술하시오.

① 소방관서와 상시 연락 가능하게 한다.

② 조기진화가 가능하게 소화기 등 소방도구의 작동여부 및 위치를 확인한다.

③ 사용시설 및 저장시설에 발화물질 등의 위험물이 존재하는지 항상 점검한다.

④ 관계자외 출입통제

⑤ 시설물에 대한 정기 점검

1986 - (원자력 관계법령)

1. RI 허가‧신고사용자 및 판매‧폐기사업자가 과기처장관에게 보고해야 할 사항이 아닌 것은 ?

가. 방사선 물질의 취득 사용 보유현황

나. 방사선 물질의 폐기현황

다. 종사자의 개인별 피폭방사선량

라. 방사선시설 주변의 방사성오염 측정결과

2. 가상사고시 주민의 전신에 피폭되는 방사선량의 총량은 사고 발생 후 2시간동안에 (25)rem

3. 방사성물질을 부당하게 조작하여 사람의 생명 또는 신체에 위험을 가한 자는 (1)년 이상 10년 이하의 징역 또는 금고에 처한다.

방사성동위원소등을 차량 등에 적재할 때는 이동, 전도, 전락 등에 의하여 운반물의 안전성이 (손상)되지 않도록 하고 (방사선 장해방지)를 위하여 필요한 감독을 해야한다.

4. 운반용기의  기술기준을  기술하시오.

◦ 용기외부의 각 모서리가 10 cm 이상

◦ 안전하고 편리하게 취급할 수 있을 것

◦ 운반 중에 예상되는 온도 및 내압의 변화 진동 등에 의한, 균열 파손 등이 발생할 우려가 없을 것

◦ 액체상태의 방사성동위원소 및 그에 의하여 오염된 물질은, 그 액체의 침투나 부식이 어려운 재료로 하고, 전복되기 어려운 구조로 된 용기

◦ 차량 등에 실을 때 운반 중에 이동, 전도, 전락 등에 의하여 운반물의 안전성이 손상되지 않을 것

◦ 차량 등의 표면 및 표면으로부터 1m 떨어진 곳의 선량이 과학기술처장관이 정하는 선량 이하로, 표면 200mR/hr, 1m 떨어진 곳 10mR/hr 이하가 되게 할 것

5. 배수설비의 기술기준을 기술하시오.

◦ 배수설비는 배수구에서의 배출액 중 방사성동위원소 농도를 과기처장관이 정하는 허용농도 이하로 하는 능력을 갖추도록 할 것

◦ 배수설비는 배출액이 누설되기 어려운 구조로 하고, 배출액에 침투하기 어렵고 내식성이 강한 재료를 쓸 것

◦ 배수정화조는 배출액을 채취하여 배출액 중 방사성동위원소의 농도를 쉽게 측정할 수 있도록 하고 그 주위에는 울타리 등 사람의 출입을 제한하는 시설을 할 것

6. 사용, 보관, 폐기, 판매하는 자의 기록, 비치해야 할 서류 및 보존년한을 기술하시오.

1) 기록과 비치(5년간 보존) * 인체의 오염에 관한 사항 : 영구보존

사용, 보관, 폐기 또는 판매에 관한 사항 등을 기록하여 이를 공장 또는 사업소마다 비치

2) 사용허가 등을 받은 자가 기록 비치하여야 할 사항

(1) 사용 RI의 종류 및 수량

(2) 사용발생장치의 종류 및 대수

(3) 종사자의 성명

(4) 오염된 물건의 종류와 수량

(5) 오염된 물건의 폐기일시, 방법 및 장소

(6) RI 또는 발생장치의 사용일자, 목적, 방법 및 장소

(7) 오염된 물건의 폐기에 종사하는 자의 성명

3) 판매사업자가 기록 비치해야 할 사항

(1) 구입 또는 판매한 종류와 수량

(2) 구입 또는 판매의 일시

(3) 오염된 물건의 종류와 수량

(4) 오염된 물건의 폐기일시, 방법 및 장소

(5) 오염된 물건의 폐기에 종사하는 자의 성명

7. 다음의 용어를 설명하시오.

가. 방사선구역

외부 방사선의 선량이나 공기 또는 수중의 방사성 동위원소의 농도나 방사성동위원소에 의하여 오염된 물질의 표면오염도가 총리령이 정하는 허용선량, 허용농도 또는 허용오염도를 초과할 우려가 있는 구역

◦총리령 : 1) 외부방사선량 주당 30mRem 이상

2) 수중 또는 공기중의 방사성동위원소 농도가 최대허용 수중 또는

공기중농도의  3/10 이상

3) 오염된 물건의 오염도가 최대허용표면오염도의 1/10이상인 지역

나. 최대허용 표면오염도

원자력관계시설로서 사람이 상시 출입하는 장소에서 사람이 접촉하는 물건표면의 방사성 물질의 오염도

α선을 방출하는 방사성물질 : 37 KBq/m2,

α선을 방출하지 않는 방사성물질 : 370 KBq/m2

다. 고형화 처리 설비

◦ 고형화 처리설비는 방사성동위원소 및 그에 의해 오염된 물질이 누설 또는 넘쳐흐르기 어렵고 분진이 확산하기 어려운 구조로 할

◦ 고형화 처리설비는 액체가 침투하기 어렵고 부식에 강한 재료를 쓸 것

◦ 고형화 처리설비는 배기설비 및 오염검사실을 설치  할 것

라. 제외되는 방사선

◦ 진료를 위한 방사선

◦ 자연방사선

8. 방사선 안전관리 책임자의 선임기준과 의무를 기술하시오.

가. 방사선안전관리 책임자 선임기준

① 인체 외에 사용하는 경우

㉮ 방사성동위원소 취급자 일반면허 또는 방사선취급 감독자면허 소지자           ㉯ 단, 다음의 경우는 방사선 취급 감독자면허 소지자 선임.

◆ 밀봉선원 년간 50Ci 초과 사용 시

◆ 개봉선원 년간 50mCi 초과 사용 시

◆ 방사성동위원소 판매사업의 경우

◆ 방사선발생장치 : 100만 전자볼트이상 또는 사용 최대전압이 350KV 이상으로 350KVP 5mA 용량 1대 이상 또는 사용 최대전압이 350KV 미만으로서 250KVP 5mA 용량 2대 이상 사용 시

② 인체에 사용하는 경우

㉮ 방사성동위원소 취급자 특수면허자 선임

㉯ 다만, 다음의 경우는 방사성동위원소 취급자 특수면허 또는 방사선취급 감독자면허 소지자 선임.

◆ 3,000Ci 이상 Co-60 및 Cs-137을 장비한 원격치료장치 또는 100만 전자볼트이상 방사선발생장치 사용 시

③ 방사선안전관리 책임자는 선임신고일전 최근 5년 이내에 보수교육을 받은 자로써 선임 후 3년마다 보수교육을 받지 아니할 때는 계속 선임 받을 수 없다.

나. 방사선 안전관리 책임자의 의무사항

① 안전관리규정에 따라 성실하게 그 직무를 수행해야 한다.

② 기술수준의 준수사항을 감시하여 방사성동위원소 사용자등에게 보고한다.

③ 종사자 또는 방사선구역 출입자에게 방사선장해 방어에 필요한 조치를 하여야 한다.

1985년 감독자면허

1985 - (원자력 이론)

1.[eqn: rm `_2^4 He]의 핵자당 결합에너지는 얼마인가? (단, [eqn: rm `_2^4 He]의 질량 = 4.00150 amu)

[eqn: rm `_2^4 He] : 양성자 2개, 중성자 2개로 구성됨 (핵자는 4개)

△M = (모든 핵자의 질량 - [eqn: rm `_2^4 He]의 질량)

= (2 × 양성자 질량) + (2 × 중성자 질량) - He의 질량

= (2 × 1.00727amu) + (2 × 1.00867amu) - 4.00150amu = 0.03038amu

[eqn: rm E ``=`` m``c^2]에서 결합에너지는 질량결손에 비례하므로

[eqn: rm E ``=`` △`M``c^2 ``=`` 0.03038``amu ``TIMES`` 931`Mev/amu ``=`` 28.3`Mev]

핵자당 결합에너지 = E/4 = 28.3/4 = 7.07 MeV

2. β붕괴 시 연속스펙트럼을 방출하는 이유와 내부전환전자와의 차이점은?

□ β붕괴는 원자핵내의 양자나 중성자가 과잉인 경우 불안정하기 때문에 핵 내에서 중성자와 양성자가 서로 변하여 안정하게 되려고 하는데 이때 방출되는 입자가 β+, β-선이다.

◦ 붕괴형식을 그려보면 다음과 같다.

N → P + e- + ν΄(β-붕괴)     P → N + e+ + ν (β+ 붕괴)

위의 붕괴 형식에서 알 수 있는바와 같이 β붕괴에서는 전자와 중성미자가 동시에 방출된다. 따라서 이 두 개의 입자가 에너지를 서로 나누어 가지기 때문에 전자의 에너지 스펙트럼은 연속이다. 즉, β붕괴의 방출에너지  E 는

E = Eβ (β선의 에너지) + Eν(중성미자의 에너지)

로 주어지므로 β선의 에너지는 Eν(중성미자의 에너지)의 값에 따라 0 ～ E 까지 연속적인 값을 갖는다.

내부전환전자는 원자핵이 여기 되었다가 안정되면서 γ선을 방출한다. 이때 방출되는 γ선이 원자의 궤도전자에 에너지를 주어 γ선 대신 궤도전자가 방출되는 것을 내부전환전자라 하며 γ선의 에너지를 Er라 할 때 Er = hν로 방출되는 전자의 운동에너지는 (hν-전자의 결합에너지)로 전자의 결합에너지는 원자에 따라 고유한 값을 갖고,  Er 가  일정한 에너지를 가지므로 방출전자는 일정한 운동에너지를 가지므로 내부전환전자는 선스펙트럼으로 나타난다.

3. 반감기가 5.2yr인 1mg의[eqn: rm `^60 Co]은 2.6yr 후 몇 Ci가 되는가?

[eqn: rm `^60 Co] 1mg의 초기 방사능을 Ao라고 하고, 초기의 수를 N0라 하면

[eqn: &rm N_0 ``=`` {0.001`g `×` 6.023 `×` 10^23} over {60`g} ``=`` 1`×` 10^19 ``개 ##&rm λ``=`` 0.693 over T ``=`` 0.693 over {5.2`×`365`×`24`×`3600} = 0.693 over {1.64 × 10^8} ``=`` 4.23`×`10^-9 ```sec^-1 ##& rm A_0 ``=`` λ cdot N_0 ``=``4.23`×`10^-9 ```sec^-1 ``times`` 1`×` 10^19 ``개 ``=`` 4.23``times``10^10 ``dps ##&rm ~~~`= ``4.23 ``times`` 10^10 ``Bq ``times`` {1``Ci} over {3.7 ``times`` 10^10 ``Bq} ``=``1.14``Ci ##&rm A ``=`` A_0 cdot e^{-λ`t} ``=`` 1.14 ``×`` left( 1 over 2 right)^{t over T}``=`` 1.14 ``×`` left( 1 over 2 right)^{2.6 over 5.2} ``=`` 0.8``Ci]

4. 다음 용어를 설명하시오.

가. 궤도전자포획 :

원자핵에서 N/P비가 작아서 핵이 불안정할 때 원자핵이 궤도전자를 흡수하여 양성자가 중성자로 되어 N/P비를 높여 안정되고자 하는 핵반응의 일종으로 K궤도전자를 주로 흡수하는 관계로 K-Capture라고도 한다.

P + e- → N + ν로 중성미자만을 방출하므로 반응여부를 알기 어려우나 K-Capture가 일어남과 동시에 특성X선을 방출하므로 K X-선을 측정하면 전자포획을 확인할 수 있다.

나. 복합핵 모형 :

핵반응 시 입사 입자의 에너지전달은 표적핵의 많은 핵자에 평균적으로 분배되며 그로 인하여 여기되는 핵자의 에너지는 핵의 결합에너지보다 작아서 핵자가 빨리 핵 외로 나올 수 없으므로 이로 인하여 여기핵은 비교적 긴 수명을 갖으며 이와 같이 반응의 중간상태의 여기된 핵을 복합핵이라 한다.

다. Magic Number :

원자핵도 궤도전자처럼 평균포텐셜하에 정해진 궤도가 있으며 핵자가 순차적으로 그 궤도를 점유하고 있다고 보고 핵자(Z, N)의 수가 2, 8, 20, 50, 82, 126개의 수를 가질 때 안정하다는 것을 알고 이 수를 마법의 수라 한다.

라. 핵융합반응 :

핵자당 결합에너지는 질량수가 60일 때 최대가 되므로 핵의 변환에 의한 에너지를 얻고자한다면 이보다 무거운 핵에서는 분열할 때 에너지를 얻을 수 있고, 핵분열 반응이라고 하고 이보다 가벼운 핵에서는 핵이 뭉쳐져 무거워질 때 에너지를 얻을 수 있으므로 이를 핵융합반응이라 한다.

[eqn: & rm `^2 H ``+`` ^2 H ~~~→~~~ ^3 He ``+`` n ``+`` 3`MeV ##&rm `^2 H ``+`` ^2 H ~~~→~~~ ^3 H ``+`` p ``+`` 4`MeV]

5. 4,800 KeV의 단색 γ선 스펙트럼에서 4,800KeV, 4,289KeV, 3,778KeV의 Spectrum Peak가 검출되었다.

가. 3개의 Peak가 검출되는 이유는

방사선 검출기에 입사한 γ선의 에너지는 광전효과, 컴프턴효과, 전자쌍효과 등으로 γ선의 에너지가 전자의 운동에너지로 전환되고, 그 전자의 운동에너지를 측정하여 간접적으로 γ선의 검출 및 에너지를 측정한다.

γ선과 물질과의 상호작용은 γ의 에너지와 검출기의 벽 재질에 따라 상호작용의 효율이 달라지며 γ의 에너지가 4,800KeV 일 때 전자쌍생성이 상호작용에 추가된다.

(입사 γ선의 에너지를 Er이라 하면)

전자의 운동에너지 = Er - 1.02MeV

여기서 양전자가 정지직전 흡수체 속의 전자와 결합하여 소멸γ선을 방출하며 소멸γ선 2개 모두 검출기에 포착되면 Er 에 대응되는 4,800KeV가 검출되고 한 개의 γ선이 검출기 밖으로 달아나면 4,800-511=4,289KeV의 피크가 나타나며, 두개의 γ선이 검출기 밖으로 달아나면 4,800-1.022=3,778KeV의 피크가 나타난다.

나. 3개의 Peak 이름은

4,800KeV - 전흡수 피크

4,289KeV - Single Escape 피크

3,778KeV - Double Escape 피크

다. 검출기 크기와 각 피크의 Intensity의 비는 ?

검출기가 클수록 전흡수가 많아지며 이는 양전자소멸 감마선이 검출기에 포획되기 쉽기 때문이다.

1985 - (방사선 취급기술)

1. 어떤 구역의 방사선량률 측정 시 측정기 선택 및 유의사항은?

□ 방사선 측정 시 고려되어야 할 인자는 방사선의 종류, 세기, 공간 및 시간적 변화, 에너지스펙트럼, 방사선의 진행방향 등으로 이에 적절한 측정기의 선택이 요구되어지며, 계측기의 검출한계, 시정수, 검교정 및 유효기간 경과여부, 외관상 이상유무, 배터리 체크 등이 필히 확인하여야 한다.

2. 다음의 공기중 방사성오염 측정방법은?

가. 분진 또는 입자

나. 방사성 요오드

다. 삼중수소

라. 불활성기체 (마리넬리 비이커)

□ 공기중의 방사성오염물질의 측정은 주위의 선량에 비해 공기의 오염농도가 상대적으로 낮으므로 직접 측정하기는 어렵고, 일반적으로 시료를 채취하여 간접측정법으로 측정하며, 통상 3가지의 방법을 동시에 실시하여 시료를 채취후 반도체 검출기나 신틸레이션 검출기로 측정하여 핵종분석과 농도측정을 동시에 하며, 시료의 채취방법은 다음과 같다.

- 공기시료 채집기를 사용하여 먼저 입자성 물질을 Absolute필터로 채집하고 Absolue 필터를 통과한 공기를 활성탄필터에 통과시켜 방사성 요오드를 흡착시킨다.

활성탄필터를 통과한 공기는 입자성도 아니며 쉽게 흡착하지 않는 불활성 기체가 주류를 이루며, 여기에는 삼중수소도 포함된다. 이것은 공기와 함께 마리넬리 비이커로 채집하여 Hyper-Purity Ge 반도체 검출기로 측정하며, 특히 삼중수소는 에너지가 낮은 β방출체이므로 거품채집기(Bubbler)로 채집하여 물에서[eqn: rm H_2 `O]와 치환된[eqn: rm `^3 H_2 `O]를 액체신틸레이션 검출기(LSC)로 측정한다.

3.[eqn: rm `^28 Al] 0.8μCi를 1분간 측정하여 얻을 수 있는 계수율의 기대값은?

(단, 반감기는 2.31min, 계측기효율은 18% 이다.)

□ 1μCi = 3.7 × 104 dps

dps = cps × 효율

[eqn: rm 0.8μCi × {3.7×10^4 ``dps} over {1μCi} ``=`` 2.96``×``10^4 ``dps]

[eqn: rm A_0 ``=`` 2.96 ``×`` 10^4 ``dps ``×`` 0.18 ``=`` 5.33 ``×`` 10^3 ``cps]

[eqn: &rm A ``=``INT FROM 0 TO 60 A_0 cdot e^{-λ`t} ``=`` left vert - 1 OVER λ A cdot e^{-λ`t} right vert _0^60 ``=`` 1 OVER λ A``left(1-e^{-λ`t}right) ##&rm ~~``=`` {2.31``×``60} OVER 0.693 `×``5.33``×``10^3 ````left [1- LEFT(1 OVER 2 RIGHT) ^{1 OVER 2.3}right]``=`` 2.8``×``10^5 cps #]

4. 무담체 [eqn: rm `^131 I]의 1mCi의 무게는? (단, 반감기는 8 day)

[eqn: &rm A ``=`` λ cdot N ##&rm N ``=`` {M ``×`` 6.023``×``10^23} over 131 ~~~,~~~ λ ``=`` 0.693 over T ``=`` 0.693 over {8 ``×`` 24 ``×`` 3,600`} ``=``1 ``×`` 10^-6 ##&rm 1`mCi ``=`` 3.7 ``×`` 10^7 ``dps ##&rm 3.7 ``×`` 10^7 ``=`` (1 ``×`` 10^-6 ``) `×` {M ``×`` 6.023``×``10^23} over 131 ##&rm THEREFORE ~~ M ``=`` 8.05 ``×`` 10^-9 ``g]

5. 두께 4cm의 납용기에[eqn: rm `^60 Co] 5mCi,[eqn: rm `^56 Mn] 10mCi를 함께 넣었을 때 50cm거리의 선량률은?

4cm 두께의 납에서 선량률 Di는[eqn: rm `^60 Co] : 0.18(mR/hr)/(mCi/m2),

[eqn: rm `^56 Mn] : 0.11(mR/hr)/(mCi/m2)

[eqn: &rm {5`mCi} over {(0.5)^2} ``×`` 0.18 ``=`` 3.6 ``mR`/`hr ##&rm {10`mCi} over {(0.5)^2} ``×`` 0.11 ``=`` 4.4`` mR`/`hr]

선량률은 =[eqn: rm `^60 Co] 선량률 + [eqn: rm `^56 Mn] 선량률

= ( 3.6 + 4.4 ) mR/hr

=  8.0 mR/hr

1985 - (방사선 장해방어)

1.[eqn: rm `^60 Co] 선원에 1m거리에서 166mR/hr의 선량률에서 4m거리에서 하루 작업가능한 시간은?

(작업시간은 50주/년, 40시간/주, 2,000시간/년, 년간허용선량을 5Rem이라 가정할 때)

5,000mR ÷ 50주 = 100mR/주

100mR/주 ÷ 40시간/주 = 2.5mR/시간

2.5mR/시간 × 8시간/일 = 20mR/일

I = Io / r2 = 166/42 = 10mR/hr

20mR/일 = 10mR/hr× X → X = 2시간

2.[eqn: rm `^90 Sr] 선원의 용기가 파손되었을 경우 이것을 취급하는 자가 받게 될 염려가 있는 방사선장해에 대하여 설명하라.

□[eqn: rm `^90 Sr]은 체내흡수 시 뼈에 잘 모이는 핵종으로 뼈에 체류시간이 길어 골암의 발생우려가 있다.

3. 조사선량과 흡수선량을 구별 설명하라.

가. 조사선량(Exposure Dose)

① 조사선량은 X선이나 γ선과 같은 광자에만 적용됨

② 조사선량의 중간매질은 공기로 정의함

③ 공기의 이온화현상에 의해 측정되어짐

④ 공기중에서 생성된 모든 전자는 일정부피의 공기중에서 완전 흡수되어야  함

[eqn: rm X ``=`` {d`Q} over {d`m}]

여기서, dm은 일정 부피내에 있는 매질의 질량

dQ는 dm의 질량을 지닌 부피의 공기중에서 광자에 의해 생성된 모든 전자들이 그 공기중에서 완전히 흡수되었을 때 양(+) 또는 음(-)전하 중 어느 한쪽의 전하량의 총합

조사선량의 단위로 뢴트겐(R)과 국제단위로는 C/Kg이 있다.

1R 이란 표준상태(0℃, 760mmHg)의 건조한 공기 1cm3(0.001293g)에서 생성된 1esu의 한쪽 부호 전하량에 해당하는 X선이나 감마선의 조사선량을 말함(1R = 2.58×10-4C/Kg)

나. 흡수선량(Absorbed  Dose)

전리방사선이 조사되는 매질내의 임의의 측정지점에서 단위질량당 방사선에 의해 흡수된 에너지로 정의. 즉,

[eqn: rm D ``=`` {d`E} over {d`m}]

여기서, dm은 매질의 질량이며

dE는 전리방사선에 의해 dm의 질량을 갖는 매질에 흡수된 에너지

흡수선량의 단위로는 rad(Radiation Absorbed Dose)가 있으며 국제단위로는 Gy(Gray)가 있다. 1rad는 물질 1g당 100erg의 에너지를 흡수하는 방사선량을 말함 (1Gy = 1Joule/Kg, 1Gy = 100rad)

4. 다음 용어를 설명하라.

가. 유효반감기 (Effective Half-life)

체내에 들어간 방사성원소에 의하여 받는 방사선량은 신진대사에 의하여 각기 정하여진 비로 배출되는 양과 그 원소의 물리적 반감기가 조합된 결과로 나타나는데 이것을 유효반감기라 한다.

[eqn: rm 유효반감기 ``=`` {생물학적``반감기 ``×`` 물리학적``반감기} over {생물학적``반감기 ``+`` 물리학적``반감기}]

나. 선질계수(Quality Factor)

선질이 서로 다른 방사선의 상대적 위험도를 나타내는 인자로서 X(γ)선 또는 β입자의 선질계수값을 1.0으로 가정할 때 여타 방사선의 상대적 위험도를 나타내는 무차원의 수

방사선	QF
X선, 감마선, 베타입자	1.0
에너지를 알 수 없는 중성자, 양성자 또는 정지질량이 1amu 이하인 단일 하전입자	10
에너지를 알수없는 알파입자 또는 다중 하전입자	20

다. 향골성 핵종 (Bone Seeker)

신체 내에 도입되면 주로 뼈에 침착하는 원소나 방사성물질을 말한다.

예) 스트론티움, 라듐, 프로토늄

라. 최대허용농도 (MPC)

공기나 수중에서 최대로 마실 수 있는 공기나 물의 오염도로  즉, 음료수나 공기처럼 인간이 항상 섭취하는 물질 중에 방사성물질의 허용되는 최대농도를 말함.

예) [eqn: rm `^131 I] 의 경우

구 분	수 용 성	불 용 성
공 기 중	9 X 10-9 μCi/cc	3 x 10-5 μCi/cc
수 중	6 x 10-5 μCi/cc	2 x 10-5 μCi/cc

* 수용성 물질은 체내 흡수 시 혈액에 용해되므로 전신피폭으로 인한 위험성이 크다.

1985 - (원자력 관계법령)

1. 배수시설의 기술기준에 대하여 설명하시오.

배수설비는 배수구에서의 배출액 중 방사성동위원소 농도를 과학기술처장관이 정하는 허용농도이하로 하는 능력을 갖추도록 할 것. 다만, 배수구에서의 배출액중 방사성동위원소의 농도를 과학기술처장관이 정하는 허용농도 이하로 하기가 매우 곤란할 경우로서 배수감시 설비를 설치하여 배출액 중의 방사성동위원소의 농도를 감시할 경우에는 사업소등의 경계(사업소등의 경계에 인접하는 구역에 사람의 출입을 제한하는 조치를 한 경우에는 그 구역의 경계로 한다. 제4호 나.목의 경우에도 또한 같다)에서의 배출액 중 방사성동위원소의 농도를 과학기술처장관이 정하는 농도이하로 할 때에는 그러하지 아니한다.

배수설비는 배출액이 누설되기 어려운 구조로 하고, 배출액에 침투하기 어렵고 내식성이 강한 재료를 쓸 것.

배수정화조는 배출액을 채취하여 배출액 중 방사성동위원소의 농도를 쉽게 측정할 수 있도록 하고 그 주위에는 울타리 등 사람의 출입을 제한하는 시설을 할 것.

2. 방사선안전관리 책임자 선임기준에 대하여 설명하고 안전관리 책임자가 해야 할 의무에 대하여 기술하시오.

가. 방사선안전관리 책임자 선임기준

① 인체 외에 사용하는 경우

㉮ 방사성동위원소 취급자 일반면허 또는 방사선취급 감독자 면허소지자 선임.

㉯ 단, 다음의 경우는 방사선취급 감독자 면허소지자 선임.

◆ 밀봉선원 - 년간 50Ci 초과 사용 시

◆ 개봉선원 - 년간 50mCi 초과 사용 시

◆ 방사성동위원소 판매사업의 경우

◆ 방사선발생장치 : 100만 전자볼트이상 또는 사용최대 전압이 350KV 이상으로써 350KVP 5mA 용량 1대 이상, 또는 사용최대전압이 350KV 미만으로서 250KVP 5mA 용량 2대 이상 사용 시

② 인체에 사용하는 경우

㉮ 방사성동위원소 취급자 특수면허자 선임

㉯ 다만, 다음의 경우는 방사성동위원소 취급자 특수면허 또는 방사선취급 감독자 면허소지자 선임.

◆ 3,000Ci 이상 Co-60 및 Cs-137을 장비한 원격치료장치 또는 100만 전자볼트이상 방사선발생장치 사용 시

③ 방사선 안전관리 책임자는 선임신고일전 최근 5년 이내에 보수교육을 받은 자로써 선임 후 3년마다 보수교육을 받지 아니할 때는 계속 선임 받을 수 없다.

나. 방사선 안전관리 책임자의 의무사항

① 안전관리규정에 따라 성실하게 그 직무를 수행해야 한다.

② 기술수준의 준수사항을 감시하여 방사성동위원소 사용자등에게 보고한다.

③ 종사자 또는 방사선구역 출입자에게 방사선장해방어에 필요한 조치를 하여야 한다.

3. 방사성동위원소를 사용하고자 할 때의 허가절차 및 구비해야 할 시설에 대하여 설명하시오.

가. 인허가 절차 : 사용허가 신청 → 허가기준 등 심사 → 사용허가 → 사용개시전조치(안전관리규정승인, 방사선안전관리 책임자선임 신고, 시설검사 신청) → 사용개시 → 사용개시 신고

나. 구비시설 : 사용시설(비밀봉선원-작업실, 오염검사실 추가), 분배시설, 저장시설, 폐기시설(배수설비, 배기설비, 소각로, 고형화설비)

4. 다음 용어를 설명하시오.

가. 방사선구역

외부 방사선의 선량이나 공기 또는 수중의 방사성 동위원소의 농도나 방사성동위원소에 의하여 오염된 물질의 표면오염도가 총리령이 정하는 허용선량, 허용농도 또는 허용오염도를 초과할 우려가 있는 구역을 말한다.

총리령 : 1) 외부방사선량 주당 30mRem 이상

2) 수중 또는 공기중의 방사성동위원소 농도가 최대허용 수중 또는 공기중농도의 3/10이상

3) 오염된 물건의 오염도가 최대허용표면오염도의 1/10이상인 지역

나. 최대허용집적선량

과학기술처장관이 정하는 일정시점에 있어서 허용되는 종사자의 최대한도의 직접선량을 말한다. 최대허용 직접선량 D = 50 (N-18) mSv

다. 선질계수 (QF)

서로 다른 종류의 전리방사선에 의한 동일한 값의 흡수선량이 생물학적 장해효과의 측면에서 서로 다르게 평가되는 것을 나타내는 정수로서 인체조직의 대부분을 차지하고 있는 물중에서의 충돌저지능 값에 관계됨

물속에서의 충돌저지능(KeV/μm)	선질계수(QF)
≤ 3.5	1
7	2
23	5
53	10
175 ≤	20

라. 소각로

방사성동위원소 및 그에 오염된 물질을 소각하는 시설로 다음에 따라 설치

ㅇ 소각로는 기체가 누설되기 어렵고, 재가 확산되기 어려운 구조로 할 것

ㅇ 소각로는 배기설비에 연결된 구조일 것

1984년 감독자면허

1984 - (원자력 이론)

1. [eqn: rm `^226 Ra]은 반감기가 1,620년으로 α붕괴를 한다. 1g의 [eqn: rm `^226 Ra]이 1초 동안에 붕괴하는 총 수는 얼마인가?

□[eqn: rm `^226 Ra]은 226g일 경우 1몰, 즉 6.023×1023개의 원자수를 가지므로 1g일 경우에는

[eqn: rm {1`g ``times``6.023``×``10^23} over {226`g} ``=`` 2.665``×`10^21 ``개의 ~원자수를~ 갖는다]

→ 경과시간이 반감기의 1.957×10-11배이므로 1초 동안에 붕괴하는 총수는 최초의 방사능의 양과 거의 같다.

따라서 이 경우 방사능의 양은

[eqn: &rm A``=``N cdot λ``,~ λ``=`` ln2 over T_1/2 ##&rm A ``=`` 2.665``×``10^21 ``×``ln2 over {1620``×``365``×``24``×``3600} ``=`` 3.616 ``times`` 10^10 ``Bq]

2. γ선과 물질과의 상호작용에 대하여 기술하시오.

□ 평행한 γ선이 어떤 물질과 충돌하면 그 물질과 상호작용을 일으키고 일부는 같은 방향으로 제거된다. 이 제거되는 양은 물질의 두께에 비례하고, 이때 γ선의 강도를 I라 하고, 물질의 두께를 x라 하면 [eqn: rm I ``=`` I_0 cdot e^{-μ`x}] 가 된다.

가. 광전효과(Photoelectric Effect) :

궤도내의 전자에 γ선의 전에너지를 주어 자신은 소멸하고, 이 전자는 γ선의 에너지에서 전자의 결합에너지를 뺀 운동에너지를 가지고 원자로부터 튀어나가는 현상,  γ선의 에너지가 낮을 때 발생확률이 크다.

나. 콤프턴효과(Compton Effect) :

γ선이 물질내의 전자와 충돌하여 전자를 산란시키고 자신은 다른 방향으로 튀어나가는 현상

다. 전자쌍생성(Pair Production) :

어느 일정에너지 이상의 에너지를 가진 γ선이 원자핵이 만드는 쿨롱장안에서 한쌍의 전자(+,-)를 만들고 자신은 소멸되는 현상. 이때 γ선의 에너지는 2개의 전자의 에너지보다 커야하며, 전자 한 개의 에너지[eqn: rm E ``=`` m_e``c^2 ``=`` 0.511`MeV] 이므로  1.022 MeV 이상이어야 한다.

그리고 이때 전자쌍이 갖는 에너지는 입사γ에너지 - 1.022 MeV이다.

상호작용	작용인자	원자번호 의존성	에너지 의존성	스펙트럼의 특징
광전효과	원자핵에 속박된전자	[eqn: rm Z^5]	[eqn: rm E^-3.5]	E에 비례
콤프턴 산란	자유전자(외곽전자)	[eqn: rm Z]	[eqn: rm E^-1]	Er/(1+0.511/2Er)MeV이하에 고지 상으로 분포하는 연속스펙트럼
전자쌍 생성	원자핵의 쿨롱장	[eqn: rm Z^2]	E-1.022 MeV	Er, Er-0.511MeV, Er-1.022MeV의 3개의 Peak

3. Q-Value가 4MeV인 흡열반응에서 표적핵의 질량이 4amu이고 입사핵의 질량이 2 amu라고 할 때 Threshold Energy는 얼마인가?

□ Threshold Energy : 흡열반응의 경우 반응을 일으키는 외부에서 가해진 입자의 에너지 한계

[eqn: &rm Threshold ~Energy ``=`` {M_A ``+`` M_a} over M_A ``times`` vert Q vert ##&rm ~~~~~~~~~~~~~~~~~```=`` {4`amu + 2`amu} over {4`amu} ``times`` 4``Mev ``=`` 6.0` MeV]

4. 다음사항에 대해서 설명하시오.

가. 궤도전자포획 :

β+붕괴의 한 종류이며 양전자를 방출하는 대신에 핵외전자가 원자핵에 흡수되는 과정. 이 경우 공위로 된 전자각에 다른 궤도에서 전자가 들어와서 그로 인하여 X선이 방출된다. K Electron Capture가 가장 많으며, 무거운 원자핵은 전자포획, 가벼운 원자핵은 β+방출을 주로 한다.

나. Magic Number :

중성자나 양성자의 수가 2, 6, 8, 14, 20, 28, 50, 82 또는 126인 핵종은 특별히 안정하며 이 숫자들은 Magic Number라 부른다. Magic Number를 가진 핵은 적은 범위에서만 중성자를 흡수하기 때문에 중성자 흡수를 피해야 하는 곳에서 이용할 수 있다.

다. 자유중성자 :

핵반응에 주로 쓰이는 원자와 영구히 결합하지 않는 중성자 혹은 원자의 속박을 받지 않게 된 반감기 13초의 중성자.

라. 핵력의 특징

① 하전독립성이다.: 동일상태에서는 핵자의 종류에 무관

② 포화성을 갖는다.: 결합에너지와 핵의 부피가 핵자의 총수와 비례

③ 교환력을 갖는다.: 두 핵자 간에  π중간자를 매개로 하여 교환력이 존재한다.

④ 단거리력이다.: 2.5×10-15m보다 커지면 핵력은 0이 된다.

⑤ 쿨롱력보다 강한 인력이다.: 쿨롱력보다 약 100배의 인력을 갖는다.

마. 질량결손 :

핵을 구성하는 각각의 핵자들의 합은 핵 자체 질량보다 크며, 이때 전자에서 후자를 뺀 차이를 질량결손이라 한다. 도식화 하면 다음과 같다.

[eqn: rm Δ`M ``=`` Z`M_p ``+`` (A-Z)`Mn - M_A]

여기서,  Z : 양자의 수

[eqn: rm M_p] : 양자의 질량

A : 질량수

[eqn: rm M_n] : 중성자의 질량

[eqn: rm M_A] : 원소의 질량

1984 - (방사선 취급기술)

1. 500cm3의 궤적을 갖는 공기등가 이온함을 100mR/hr의 방사선장에 놓았다.

가. 이온함의 수집전구에 흐르는 전류는? (단, 주위온도 27℃, 압력 740mmHg)

[eqn: rm X ``=`` {Q_q ``×`` 3``×``10^9 ``×`` T(˚K) ``×`` 760} over {V ``×`` 273 ``×`` P`(mmHg)}]

여기서,  V : 유효전리체적

P : 기체의 압력

T(˚K) : 측정시의 절대온도

[eqn: rm Q_q] : 측정전하량

위의 식을 [eqn: rm Q_q]에 대해서 풀면

[eqn: &rm Q_q ``=`` {X ``×`` V ``×`` 273 ``×`` P`(mmHg)} over {3``×``10^9 ``×`` T(˚K) ``×`` 760} ``=`` { 0.1`R/hr ``×`` 500`cm^3 ``×`` 273 ``×`` 760} over {3``×``10^9 ``×`` 300 ``×`` 760} ##&rm~~```=`` {0.1`R/`3600`sec ``×`` 500`cm^3 ``×`` 273 ``×`` 740} over {3``×``10^9 ``×`` 300 ``×`` 760} ``=`` 4.10``×``10^-12 ``C/`sec]

나. 위 문제에서 10mV의 전압강하를 발생시키는데 필요한 이온함에 직렬 연결된 저항값은?

[eqn: rm R ``=`` Volt over I ``=`` {10``×``10^-3 ``V} over { 4.106``×``10^-12 ```C/`sec} ``=`` 2.44``×``10^9 ``Ω]

2. 다음에 대해서 설명하라.

가. 방사능의 절대측정방법 4가지와 그 원리 :

절대측정법이란 기준이 되는 방사능을 이미 알고 있는 시료를 사용하지 않고 정의에 입각하여 측정을 하는 것을 말하고, 이에 반하여 비교측정법이란 표준시료와의 비교에 의하여 대상선원의 방사능을 구하는 것이다.

a. 정입체각법 :

선원을 시료접시 또는 얇은 비닐막 등의 위에 놓고 등방적으로 방출되는 방사선을 측정하는 방법

b. 4π 계수법 :

선원을 계수관 자체속에 넣어 기하학적 효율을 1로 만들며, 입사창과 공기층에 의한 흡수 및 산란의 영향을 없애 버리는 것

c. β-γ 동시계수법 :

β선은 β선검출기, γ선은 γ선검출기에 의해 동시에 측정 계수하는 것

X-γ동시 계수법 있다.

d. 역동시계수법 :

주계수관 주위를 역동시계수관으로 둘러싸고 주계수관으로부터 나오는 신호 중 역동 시계수관 신호와 일치하지 않는 것만을 선별 계수하는 것으로써 외부로부터 입사되는 배경방사선은 먼저 역동시계수관을 지난 후 주계수관에 이르게 되므로 검출은 되나 계수는 되지 않는다.

나. LET와 Stopping Power와의 개념차이

LET: 하전입자가 단위 길이마다 생체에 부여하는 에너지

Stopping Power: 하전입자가 균일한 물질내에서 단위길이마다 잃는 에너지

다. 하전입자의 전자평형 :

2차전자의 비정과 비교하여 충분히 넓은 영역이 X 혹은 γ선에 의하여 조사되었으면 어떤 착안하는 미소영역에서 발생한 전자가 영역밖에서 만드는 이온쌍의 수와 영역밖에서 발생한 전자가 착안하는 영역에서 만드는 이온쌍의 수가 평균하여 같다고 볼 수 있는데 이와 같은 조건을 전자평형이라 한다.

라. RBE와 QF의 차이점 :

RBE : 방사선의 종류가 다르면 물리학적으로는 같은 에너지양이라 해도 그 생물학적 효과가 다르다. 이런 개념에서 일정량의 감마선을 기준으로 해서 각 방사선에 의하여 생기는 생물학적 효과를 비교한 것. 방사선 생물학에서 사용

[eqn: rm {일정한 ~생물학적~ 효과를~ 나타내는데~ 필요한~ 기준~ 방사선의~ 흡수선량} over {같은~ 생물학적~ 효과를~ 나타내는데~ 필요한~ 대상으로~ 하는~ 시험``방사선의~ 흡수선량}]

QF : 서로 다른 종류의 전리방사선에 대해 동일한 값의 흡수선량이 생물학적 장해효과의 측면에서 서로 다르게 평가되는 것을 나타내는 것. 방사선 방호목적으로 사용

방사선의 종류	Q F		충돌저지능 (KeV/μm)	Q F
X, γ, β선	1		≤ 3.5	1
열 중 성 자	3		7	2
속 중 성 자	10		23	5
α선, 중반조핵		20	53	10
			157 ≥	20

3. GM계수기의 β선 검출효율에 영향을 미치는 인자를 열거하고 간단히 설명하시오.

① 기하학적 효율

② 검출효율

③ 계수관의 창 및 공기에 대한 흡수의 보정

④ 시료지지물에서의 후방산란의 보정

⑤ 시료자체의 흡수산란에 대한 보정

⑥ 계수관의 불감시간에 의한 보정

4.[eqn: rm 1 3 over 4 Φ ``×`` 2``i nch]의 원통형 NaI(Tl) 검출기로[eqn: rm `^137 Cs]선원을 계측하여 0.662 MeV 광전피크계수로 3,600cpm을 얻었다. 이때 검출기의 전계수효율이 12%이고 전계수에 대한 광전Peak 수율이 40%라면 이 선원은 몇 μCi인가? (단,[eqn: rm `^137 Cs]의 붕괴도식은 그림과 같고 핵이성체 천이는 11%의 내부변환이 일어난다.)

[eqn: rm `^137 Cs]  30yr

0.514 Mev (93.5%)

β-              137Ba

1.176 Mev (6.5%)

IT

137Ba

[eqn: rm dpm ``=`` cpm over 효율 ``×`` 100] 이므로 앞 항목에서 각각의 인자에 대한 효율을 보정해 주어야 한다.

[eqn: & rm dpm`=~3600` TIMES ` {100} over {12} ~~~ TIMES ~~~ {100} over {40} ~~ TIMES ~~ {100} over {93.5} ~~ TIMES ~~ {100} over {``89} `=~90127``dpm# # & rm ~~~~~~~````` uparrow ~~~~~~ uparrow ~~~~``~~``` uparrow ~~~~~~~``~~ uparrow # & rm ~~~~검출기효율~```~광전Peak수율``````````````붕괴시 gamma 선~~```~내부변환의이탈확률# & ~~~~~~~~~````~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~방출확률]

[eqn: rm 90127``dpm ``times`` {1`min} over {60`sec}``times``{1``Ci} over {3.7``times``10^10 ``dps} ``=`` 4.06``×``10^-8 ``Ci ``=`` 4.06``×``10^-2 ``μCi]

1984 - (방사선 장해방어)

1.[eqn: rm `^32 P]를 포함하고 있는 폐액의 방사능을 GM계수관으로 측정한 결과 폐액 1cc당  Net 4cpm을 얻었다. 이 계수관의 계수효율이 10%일 때 이 폐액을 그대로 방출해도 되는가? (단, 배수구에서의 [eqn: rm `^32 P]의 수중최대농도는[eqn: rm 2``×``10^-5 `μCi/`cc] 이다.)

[eqn: rm dpm = cpm over 효율 ``times`` 100 ``=`` 4``×`` 100 over 10 ``=`` 40``dpm]

[eqn: rm 40``dpm ``times`` {1`min} over {60`sec} ``times`` {1`μCi} over {3.7``times``10^4 `dps} ``=``1.80 ``times`` 10^-5 `μCi]

☆ 최대허용농도 ([eqn: rm 2.0``times``10^-5]) 보다 낮으므로 방출할 수 있다.

2. 집적선량이 38Rem인 26세의 방사선 작업종사자는 피폭선량에 어떤 제한이 있겠는가?

◦ ICRP 26. 기준 : 50 mSv/년 (5 Rem/년)

◦ ICRP 60. 기준 : 50 mSv/년 & 100 mSv/5년

26세인 방사선 작업종사자는 총 8년간 작업종사가능

- ICRP 26.에 의하면 50×8 = 400 mSv (40 Rem) 까지 피폭가능

따라서 20 mSv (2 Rem)의 추가피폭이 가능하다.

- ICRP 60.에 의하면 100mSv(처음5년간) + 100mSv(다음3년간) = 200mSv(20Rem)까지 피폭가능. 따라서 이 작업자는 허용집적선량을 초과하여 피폭당한 상태이다.

3. 최대허용농도(MPC)의 4배의 오염도를 갖는 공기오염지역에서 작업할 경우 1주일에 작업가능한 시간 및 하루 작업가능 시간은?

□ 1일 8시간, 1주 40시간일 경우, 1MPCa구역에서 작업을 하면, 1일 8MPCa, 1주 40MPCa의 공기를 흡입하게 되며, 이것이 공기에 대한 최대허용농도이다. 따라서 4MPCa인 구역에서 작업을 할 경우에는

하루에 8MPCa/4MPCa = 2시간을 작업할 수 있고,

1주에 40MPCa/4MPCa = 10시간의 작업을  행할 수 있다.

4. 납용기에 50mg의 [eqn: rm `^226 Ra]이 들어 있을때 1m거리에서 측정된 방사선량률은 20.6 mR/hr이다. 만약 작업실에서 같은 납용기로 [eqn: rm `^192 Ir]을 저장하기 위해 사용하고자 하는데, 50cm거리에서 2시간 내에 방사선량률이 20mR이 넘지 않게 하려면 납용기 내에 몇 mCi까지 저장 가능한가?

(단, [eqn: rm `^226 Ra]은 0.5mm 두께의 Pt로 쌓여있고,[eqn: rm `^226 Ra]의 γ-factor는 8.25(R-cm2/mCi-h)이고, [eqn: rm `^192 Ir]의 γ-factor는 4.8(R-cm2/mCi-h)이다.)

[eqn: rm X ``=`` GAMMA `` Q over d^2]

여기서  X : R/hr,  Q : Ci,  d : m

위의 식을[eqn: rm `^226 Ra]에 대해 풀어보면[eqn: rm `^226 Ra]의 방사능은

[eqn: rm Q ``=`` {X cdot d^2} over GAMMA ``=``{ 0.0206 ``×`` 1^2} over 0.825 ``=``2.50``×``10^-2 ``Ci ``=``25``mCi]

[eqn: rm `^226 Ra] 1g이 1Ci의 양과 거의 같으므로 50mg의[eqn: rm `^226 Ra]은 50mCi를 나타내야 하나 25mCi의 양일 경우와 같은 선량률을 나타내므로 □Pt 0.5mm + 납용기□는 반가층을 의미한다.

역시 위의 식을[eqn: rm `^192 Ir]에 대해 풀어보면[eqn: rm `^192 Ir]의 양은

[eqn: rm Q ``=`` {0.01 ``×`` 0.5^2} over 0.48 ``=`` 5.21``×``10^-3 `Ci ``=`` 5.21`mCi]

[eqn: rm `^226 Ra]과[eqn: rm `^192 Ir]의 반가층이 같다고 가정할 때 같은 용기 속에 저장 가능한[eqn: rm `^192 Ir]의 양은 [eqn: rm 5.21``×``2 ``=`` 10.42``mCi]가 된다.

5. 어떤 방사선작업을 하기위해 최대 300mRem의 피폭선량이 허용된다면, 다음의 혼합방사선장에서 최대작업 가능 시간은 얼마인가?

γ선 : 20 mR/hr   속중성자 : 4 mRad/hr   열중성자 : 5 mRad/hr

(단, 유효선질계수는 속중성자와 열중성자가 각각 10과 2.3이다.)

1 Rem = 1 Rad × QF × N  → 보정계수는 향골성 핵종에 대해서만 적용

[eqn: rm 총선량 ``=`` {[``20 ``+`` (`4``×``10`) ``+`` (`5``×``2.3`)`]}`mRad`/`hr ``=`` 71.5`mRad`/`hr]

Rad 와 Rem은 거의 같으므로 단위만 Rad를 Rem으로 바꾼다.

[eqn: rm 작업시간 ``=`` {300``mRem} over {71.5``mRem/hr} ``=`` 4.2 ``hr]

즉, 4시간 12분 작업할 수 있다.

1984 - (원자력 관계법령)

1983년 감독자면허

1983 - (원자력 이론)

1. Bohr의 원자모형을 설명하시오.

□ 원자는 핵과 전자로 이루어지며, 전자는 핵주위를 회전한다는 러드퍼드의 원자모형에서 전자기론적 모순인 가속된 전하는 전자기파의 형태로 에너지를 복사한다는 이론과 에너지 스펙트럼이 연속이 아닌 불연속적인 에너지, 즉 선스펙트럼으로 나타난다는 두 가지 해결치 못한 부분을  Bohr는 다음 두 가지 가설로 잘 설명하였다.

가. 양자조건 : 전자는 각 운동량이 h/2π의 정수배가 되는 궤도에만 존재할 수 있다고 가정함 (전자의 궤도가 드브로이 파장의 정수배가 되면 전자는 복사하지 않음)

나. 진동수 조건 : 원자에서 방출되는 선스펙트럼의 진동수 ν는 두 에너지 상태의(즉, 전자의 궤도준위에 따라 에너지 다름) 차에 비례하며, 그 비례상수가 프랑크상수임

Wi  -  Wf  =  hν

원자가 외부로부터 에너지를 조사받으면 전자는 바깥쪽 궤도로 이동하고 이 전자는 안쪽 궤도보다 에너지가 크고 불안정하여, 그 에너지 차이만큼을 빛(전자기파)으로 방출하고 안쪽 궤도로 이동한다.

2. Fertile 물질과 Fissile 물질을 설명하시오

가. Fertile Material : 중성자를 흡수하여 핵분열성물질이 될만한 물질[eqn: rm (`^238 U,`` ^232 Th`)]을 말한다. 즉,[eqn: rm `^238 U]은 중성자를 흡수하여 핵분열성의[eqn: rm `^239 Pu]으로 변하고,[eqn: rm `^232 Th]는[eqn: rm `^233 U]으로 변한다.

나. Fissile Material(분열성물질) : 열중성자의 조사에 의하여 핵분열을 일으키는 물질을 말함. 즉,[eqn: rm `^235 U],[eqn: rm `^233 U],[eqn: rm `^239 Pu] 등이다.[eqn: rm `^233 U]은 주로[eqn: rm `^232 Th]에서 중성자 흡수에 의하여 생긴다.

☺ 참고 :  원자력법의 핵연료물질과 핵원료물질을 설명하면

- 핵 연료물질 : 우라늄, 토륨등 원자력을 발생시킬 수 있는 물질로 대통령이 정한다. 대통령령이 정한 것은

①[eqn: rm `^238 U]에 대한[eqn: rm `^235 U]의 비율이 천연혼합율과 같은 우라늄 및 그 화합물

②[eqn: rm `^238 U]에 대한[eqn: rm `^235 U]의 비율이 천연혼합율에 미달하는 우라늄 및 그 화합물

③ 토륨 및 그 화합물

④ 제1호 또는 제3호의 물질이 1이상 함유된 물질로서 원자로의 연료로 사용될 수 있는 물질

⑤[eqn: rm `^238 U]에 대한[eqn: rm `^235 U]의 비율이 천연혼합율을 초과하는 우라늄 및 그 화합물

⑥ 플로토늄 및 그 화합물

⑦[eqn: rm `^233 U]및 그 화합물

⑧ 제5호 내지 제7호의 물질이 1이상 함유된 물질

- 핵원료 물질 : 핵원료 물질은 우라늄광, 토륨광 기타 핵연료 물질의 원료가 되는 물질로 대통령이 정한다. 여기서, 대통령이  정한다함은 우라늄 및 그 화합물 또는 토륨 및 그 화합물을 함유한 물질로서 핵연료 물질외의 물질을 말한다.

3.  증배계수(K)을 설명하시오.

□ 증배계수는 핵분열 반응에서 중성자수의 증배상태를 나타낸다.

K > 1 : 초임계 상태

K = 1 : 임계상태

K < 1 : 미임계 상태

K값은  여섯 개의 인자의 곱으로 나타내며,

따라서 이를 육인자공식이라고 부른다.

K = n,f,ε,P,Lf,Lt

여기서,   n : 중성자 흡수 후 핵분열 시 발생되는 중성자수

f : 핵연료의 중성자 흡수계수 / 원자로의 중성자 흡수계수                           (열중성자 이용 확률)

[eqn: ε ~~ :~~ "열핵분열중성자수 + 속핵분열 중성자수" over "열핵분열로 생긴 중성자수"] = 속핵분열인자

P : 속중성자가 공명흡수를 피하고 열중성자가 될 확률

Lf : 속중성자가 원자로 밖으로 새어나가지 않을 확률

Lt : 열중성자가 원자로 밖으로 새어나가지 않을 확률

4. 1R/h를 2mR/h로 줄이는데 필요한 납의 두께는 ?

[eqn: rm D ``=`` D_0 cdot e^{-μ`x}] 를  이용  D = 2,   Do = 1,000 일 때,

D0 : 초기선량    D : 차폐체 통과 후 선량      μ : 선형감쇄계수

μm : 질량감쇄계수  μm = μ/ρ    ρ : 밀도(11.3g/cm3)

여기서,  감쇠계수 μ = μm×ρ = 0.57cm2/g×11.3g/cm3 = 5.876cm-1 이므로

[eqn: rm D ``=`` D_0 cdot e^{-μ`x} ~~~->~~~ 2 ``=`` 1000 ````e^{-μ`x} ~~~->~~~ 2 over 1000 ``=`` ｅ^{-μ`x}]  양변에 로그를 취하면

μx = ln 500  →  5.876 x = ln 500  →  x = 1.06 cm

5. γ선원의 방사능을 절반으로 줄이는데 필요한 콘크리트 두께는?

[eqn: rm D ``=`` D_0 cdot e^{-μ`x}] 를 이용 D = Do/2 이므로,

D0 : 초기선량    D : 차폐체 통과 후 선량       μ : 선형감쇄계수

μm : 질량감쇄계수  μm = μ/ρ,    ρ : 밀도(11.3g/cm3)

여기서,

감쇠계수 μ=μm×ρ=0.0637cm2/g×2.3g/cm3(콘크리트밀도)=0.1465cm-1이므로

[eqn: rm D_0 over 2 ``=`` D_0 cdot e^{-μ`x} ~~~->~~~ 1 over 2 ``=```` e^{-μ`x}]

양변에 로그를 취하면 [eqn: rm ln`2 ``=``μ`t ``=`` 0.14651``cm^-1 `times` t]

[eqn: rm THEREFORE ~~t ``=``4.2 ``cm]

1983 - (방사선 취급기술)

1.[eqn: rm `^90 Sr] 처리방법은?

[eqn: rm `^90 Sr``은 ``(`^90 Sr ~~ vec {~``28.8``yr~``} ~~ ^90 Y ~~vec {~``64.1``hr~``} ~~ ^90 Zr`)][eqn: rm `^90 Y]과 영속평형상태에 있으며 β방출체로 Sr은 0.54 Mev,[eqn: rm `^90 Y]은 2.27 Mev로 에너지가 높다.

β선 투과력이 낮아 신체에 커다란 위험을 주지 못하나 제동복사선인 X선이 방출되므로 차폐 시 고려해야 한다. 제동복사선은[eqn: rm Z^2 cdot E] 에 비례하므로 원자번호가 낮은 플라스틱, 알루미늄 등으로 1차 차폐하여 제동복사선을 줄이고 2차로 납 등의 원자번호가 큰 물질로 X선을 차폐한다.

[eqn: rm `^90 Sr]은 향골성 핵종으로 섭취 시 위험도가 높은 물질이므로 취급 중 사고 등에 주의하고, 특히 체내섭취 방지에 노력해야 한다.

2. 1R의 방사선이 공기 1g에 부여하는 에너지는?

[eqn: 1`R``=`` {1`esu} over {1`cm ^{3}} `,~~~ bar{W} ``=`` {34`ev} over {1`e} `이므로``````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````# # # 1``R``=`` {1`esu} over {1`cm ^{3}} `` TIMES `` {1`e} over {4.8` TIMES `10 ^{10} `esu} `` TIMES `` {34`ev} over {1`e} `` TIMES `` {1.6` TIMES `10 ^{-12} ``erg} over {1`ev} `` TIMES `` {1`cm ^{3}} over {1.293` TIMES `10 ^{-3} ``g} ```````````````````````````````````````````````````# # # =``87.65`erg/g`````````` rm or~~~87.65`erg/g` TIMES `10 ^{-7} ```J/erg` TIMES `1000`g`/`Kg````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````# # # =~87.65`` TIMES ``10 ^{-4} ``J/Kg```````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````]

3. 삼중수소 취급 시 주의사항을 기술하시오?

삼중수소는 기체나 수증기상태로 존재하며 호흡, 섭취 및 피부나 상처를 통해 체내에 침투하므로 적절한 호흡기와 방호복을 착용하고 취급해야 하며, 기체상태로 존재할 때는 순수 β방출체로 18 Kev의 아주 낮은 에너지이므로 비정이 짧아 통상의 검출기로 검출하기 어렵고, 피부를 투과하지 못하므로 방호복만으로 차폐가 가능하다.

체내피폭은 H2 기체상태에서는 활성이 없어 방어의 필요성이 없으며, 수증기 상태에서는 체내흡수가 용이하므로 통상 검출에는 삼중수소 수증기의 평가를 생각하여 삼중수소 수증기를 포집하는 Bubbler로 삼중수소 공기시료를 채취하여 액체섬광계수기로 측정한다.

4. 10Ci의 저장함에 20Ci를 저장하고자 할 때 필요한 차폐체 두께는?

선원의 세기를 반으로 줄이는데 필요한 두께 즉 반가층을 구하면,

[eqn: rm A``=`` A_0 cdot ｅ^{-μ`x}] 를 이용    μ =  μm × ρ

여기서, μ: 선형감쇄계수, ρ: 밀도(차폐체), μm: 질량감쇄계수,

μ= 0.03× 11.4 = 0.342

1/2

[eqn: rm A_0 ``=`` A_0 cdot ｅ^{-μ`x} ~~~->~~~ 1/2 ``=`` e^{-μ`x} ~~~->~~~ ln`2 ``=`` μx ~~~->~~~ x ``=`` 0.693`/μ]

x = 2.03 cm

5. 공기오염도를 구하시오.

[eqn: rm C_0 ``=`` {n cdot λ^2} over {ε `cdot` f_e `cdot` f `cdot` V_0 `cdot` (ｅ^{- λT} - 1`) cdot (ｅ^{- λt_1} -ｅ^{- λt_2 }``)}]

여기서, T: 채집시간(3시간), t1: 측정시작(4시간), t2: 측정종료

ε: 계수효율=10%, fe: 붕괴당 방출율 = 1, f: 필트 채집효율 = 0.99,

n : 측정치

[eqn: rm =`` {500 ``×`` left(0.693 over 30 right)^2 } over {(0.1``×``1``×``0.99``×``10``×``10^-3``×``62.9453``×``3.9108``×``10^-3 )}``=`` 1095 ``dpm/m^3]

1983 - (방사선 장해방어)

1. 피폭률을 측정하는 계측의 종류는?

방사선 작업자의 피폭률을 결정하고 작업장의 방사선준위를 측정하는 것을 Survey라하며 Survey장비는 통상 전리함, GM계수관, 신틸레이션 계측기로 나눈다.

방식	전리함	GM 계수관	신틸레이션 계측기
감도	저	중	고
에너지 의존성	양호	불량	불량
불감시간	없음	10-3 ～ 10-4 sec	10-6 ～ 10-8 sec
측정정도	양호	불량(에너지의존, 불감시간)	불량(에너지의존, 방향의존)
취급성 및 보존성	불량 (습기, 기계적강도 약함)	조금양호	양호

2. Film Badge대신 TLD을 사용하는 이유?

비고	Film Badge	TLD
측 정 범 위	10 ~ 105 mRem	10 ~ 106 mRem
선질특성	100 Kev 이하가 특히 나쁘다.	좋다
안정성	잠상퇴행	좋다

TLD의 좋은 점 : 감도가 좋고, 선질특성도 좋으며 안정성도 좋고, 소형제작이 가능하며, 연속사용이 가능하다.

3. 주간 작업시간은?

4 MPC×T 시간/주  =  1 MPC×40 시간/주

T 시간/주  = 10 시간/주

주당 10시간 작업가능 주 5일을 기준했을 때 1일 2시간 작업가능

4. 전신선량 및 피부선량을 구하시오.

β선은 피부를 투과하지 못하므로 전신선량에 포함 않으나 눈의 피폭에는 관여함으로 수정체 피폭량으로 전신선량에 추가해야 하나 방어목적으로 안경을 착용한 관계로 β선은 전신선량에 포함하지 않음.

(선량  =  선량률 × 시간)

전신선량 = 10×10/60 + 5×10/60

= 15×1/6 = 2.5 Rem

피부선량 = 10×10/60 + 5×10/60 + 20×10/60

= 35×1/6 = 5.83 Rem

5. 다음의 용어를 설명하시오.

① Sv : 선량당량의 국제적 단위로 흡수선량에 선질계수를 곱한 양으로 방사선방호 개념에 사용하는 단위

Sv = GV×QF×N  (J/Kg)

1 SV = 100 Rem

② 고유 감마상수 : 특정핵종(특정에너지)에서 나오는 γ선원으로부터 일정거리의 지점에 대한 조사선량

③ 반가층 : 방사선의 강도를 반으로 줄이는데 필요한 차폐체의 두께

X = 0.693/μ

④ 유효 반감기 : 인체가 방사능물질을 흡수했을 때 방사능 물질의 감소에는 물리적 반감기와 물질대사에 의한 생물학적 반감기가 있는데 이들의 관계로 체내의 방사능 감소량이 반으로 줄어드는 시간

[eqn: rm T_eff ``=`` {T_R ``times`` T_B} over {T_R ``+`` T_B}]

⑤ 향골성 핵종 : 신체 내에 침입 시 주로 뼈에 침착하는 원소나 방사성물질 (Sr, Ra, Fu)

1983 - (원자력 관계법령)

1982년 감독자면허

1982 - (원자력 이론)

1.[eqn: rm `^212 Bi]는 60.5min의 복합 반감기로 다음의 두과정의 붕괴를 동시에 한다.

각 붕괴에 대한 반감기[eqn: rm T_α] 및[eqn: rm T_β]를 구하라. (30점)

[eqn: rm `^212 Bi]

β-     (2.25MeV (max) : 65%)

[eqn: rm `^212 Po]

α   35%(6.09MeV : 20%,  6.05MeV : 25%)

[eqn: rm `^208 Th]

Ttotal = 60.5 min

[eqn: rm 1 over {60.5``min} ``=`` {1```} over T_a ``+`` {1```} over T_b ``=`` {T_a ``+`` T_b} over {T_a ``cdot`` T_b}]

[eqn: &rm {60.5``min} ``=`` {T_a ``cdot`` T_b} over {T_a `+`T_b}~,~~~~~~~(``T_b ``=``65``% ``,~T_a ``=``35`%``) ###&rm ~~~~~~~~~```=``{0.35`T ``times`` 0.65`T} over {0.35`T `+`0.65`T} ``=``0.2275``T]

[eqn: &rm ∴ ~~T ``≒`` 266``min ## &rm ~~~~~~~~T_a ``=`` 0.35 ``times`` 266``min ``≒`` 93``min ##&rm ~~~~~~~~T_b ``=`` 0.65 ``times`` 266``min ``≒`` 173``min]

2. β선 붕괴에서 β선이 연속스펙트럼을 갖는 이유를 설명하시오. (10점)

β붕괴는 원자핵속의 중성자가 양자로, 양자가 중성자로 다음과 같이 변한다.

( n → P + e- + ν,  P → n + e+ + ν)

β붕괴 시 중성미자와 전자를 방출하는데 중성미자의 에너지에 따라서 전자의 에너지가 달라지기 때문에 연속 Spectrum이 나타난다.

3. 질량분석기에 대해서 한 예를 들어 자세히 설명하라. (20점)

질량분석기는 분석하려는 입자에 전하를 갖게 하여, 가속시킨 후 이것을 다시 자장 속으로 보내면 질량에 따라 곡률반경이 다르도록 되어있어 각각 질량이 다른 원소를 분리할 수 있다.

K = Ze․V = 1/2mυ2

m: 질량, V: 전압, B: 자장, a: 가속도, r: 곡률반경, Ze: 하전량, υ : 속도

a = V×B

이때, 같은 전압에서 같은 운동에너지를 얻어도 질량이 다르면, 속도가 다르게 되고, 이는 자장 속에서 가속에너지가 다르게 되므로 회전반경이 달라지며 질량에 따라 다른 위치에서 검출된다.

B․Ze․V = 1/2․m․v2/r, r = mv2/(2 B․Ze․V)

4. 다음 사항에 대하여 아는 바를 간단히 쓰시오. (40점)

가. 원자질량 단위 :[eqn: rm `_{`6}^12 C]의 원자질량을 12로 나눈 값으로서 단위는 amu를 쓰고 다음과 같다.

[eqn: &rm 1`amu ``=``1 over 12 ``times`` {`_{`6}^12 C``} over {N_a} ``=`` 1 over 12 ``times``{12`g} over N_a ##&rm ~~~~~~=`` {1`g} over N_a ``=`` {1`g} over {6.02 `times`10^23}``=`` 1.66053 `times` 10^-27 ``kg]

나. 궤도전자 포획 :

β+붕괴에서, 양전자를 원자핵 밖으로 방출하는 대신, 원자핵 둘레를 돌고 있는 궤도전자를 원자핵내로 끌어들여 포획하는 경우로, 원자핵은 전자포획 후 원자핵은 양자수가 1이 적은 다른 원자핵으로 변한다.

다. n/p ratio: 중성자와 양자수의 비이며, 핵의 안정도를 나타내는 척도이다.

가벼운 원소에서는 1, 무거운 원소로 갈수록 1.5로 되며 중성자가 많은 원소일수록 안정한 원소로 된다.

라. 핵융합반응 : 가벼운 원자핵끼리 반응하여 결합에너지가 큰 원자핵으로 되는 것. 핵융합반응은 거의 발열반응이며, Q값도 크다.

[eqn: & rm ` _{1} ^{2} H``+`` _{1} ^{3} H~~~~~ -> ~~~~~ _{2} ^{4} He``+``n``+``17.6`Mev# # & rm ` _{1} ^{2} H``+`` _{2} ^{3} He~~~~ -> ~~~~~ _{2} ^{4} He``+``P``+``18.3`Mev# # & rm ` _{1} ^{2} H``+`` _{1} ^{2} H~~~~~~~~~~~~ _{2} ^{3} He``+```n``+```3.3`Mev# # # rm & ~~~~~~~~~~~~~~~~~~``` _{1} ^{3} H`````+``P``+``4`Mev]

1982 - (방사선 취급기술)

1. 방사선 시설로부터 약 2m거리에서 누설방사선량이 10 mR/hr인 것을 확인하였다. 작업조건상, 이 지역에서 작업을 안전하게 진행시키고자 한다. 감독자로서 조치를 취하라. (즉, 콘크리트 차폐보강, 방사선 장해방어 등) (25점)

[eqn: rm X ``=`` X_0 ``left(r_0 over r right)^2] 작업종사자의 연간 최대허용선량이 5rem이므로, 시간당 2.5 mrem이상 초과피폭 방지

[eqn: rm 2.5``mR/hr ``=`` 10``mR/hr cdot left( 2 over r right)^2 ``,~~ r ``=`` 4`m]

① 차폐체가 없다면 방사선시설로부터 거리를 4m이상 떨어져 작업하도록 지시

(시간당 2.5 mrem 초과피폭 방지)

② 방사선 시설로부터 거리를 4m 이상 떨어져서, 작업하기가 곤란할 경우 2m의 거리에서 하루에 20 mrem을 초과피폭하지 않도록 2시간 이하로 작업시킨다. (10 mrem : 60분 = 2.5 mrem : X(분), X = 15분)

③ 차폐체가 있다면, 차폐체를 보강하여 시간당 최대선량 이하가 되도록 한다.

④ 방사선구역을 방사선시설로부터 7.3m이상 설정하여 방사선구역표지판, 경고등을 게시하여 외부인의 출입을 통제한다.

([eqn: rm 0.75``mR/hr ``=`` 10``mR/hr cdot left( 2 over r right)^2 ``,~~ r ``=`` 7.3`m] )

2. 표면오염도 검사결과 실험실 바닥이 50 Kcpm 내지 100 Kcpm 정도임을 확인하였는데 이 실험실내의 오염을 20～25 cpm 정도로 제염하려고 할 때 감독자로서 그 작업현황 등을 기술하고 RI를 사용하는 시설물에 대한 오염방지상 적절한 재료에 대하여 기술하라.

◦ 작업현황 :

1. 오염상태가 저준위에서 고준위쪽으로 제염 실시

2. 오염확대 방지

3. 적절한 제염법의 채용

◦ 적절한 재료 :

1. 표면이 평활할 것

2. 기체 또는 액체가 침투하기 어려울 것

3. 눈금이 있는 재료를 피할 것

4. 교환이 용이할 것

벽

3. Fume Hood내에서 반감기 2시간의 방사성물질을 화학처리 하고자 한다. 이때 방사성물질 1Ci로부터 1m 거리에서 400 mR/hr이고 10cm 두께의 콘크리트 벽 사이에 넣었더니 100 mR/hr를 나타냈다. 후드근처의 방의 벽은 후드에서 3m 거리에 있고, 그 벽의 두께는 5cm이며, 최초 1Ci의 방사성 물질을 화학처리 하는데 4시간이 소요되고, 주 1회 처리한다면 인근 방의 벽면에서의 1주간의 피폭선량을 계산하라. (20점)

후드

3 m

[eqn: rm X ``=`` X_0 cdot left( r_0 over r right)^2 ```=``` 400``mR/hr ``times`` left( {1`m} over {3`m} right)^2 ``=`` 44.44`mR/hr]

콘크리트벽이 5cm 이므로, 44.44 mR/hr → 22.22 mR/hr로 감소, 반감기 2시간의 방사성물질이 화학처리하는데 4시간 소요되므로, 1주간피폭선량(4시간)은,

[eqn: & rm int _{0} ^{4} {22.22``(mR/hr) CDOT e ^{-x`t} ``dt} ``=`` LEFT [ -22.22` TIMES ` {1} over {lambda CDOT e ^{-x`t}} RIGHT ] _{0} ^{4} ````=`- {22.22} over {lambda (`e ^{-4} -1)} ~~,` lambda ``=`` {0.693} over {T _{1/2}} ``=`` {0.693} over {2}# # # & rm ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~``=`` {22.22`` TIMES ``2} over {0.693```(1-e ^{-4} )} ``` image ```48``mR/hr]

4. 비파괴 검사업무에 종사하는 방사선 작업종사자가 포켓도시메타를 패용한 후 10Ci의[eqn: rm `^192 Ir]을 이용하여 방사선사진촬영을 하였다. 작업종료 후 Pocket Dosimeter를 판독한 결과 100mR을 조사 받았다.

만일 이 Pocket Dosimeter의 유효체적이[eqn: rm 2``cm^2]이고 180V에 대한 축적용량이 3 PF이라 하면, 이 작업자가 착용한 Pocket Dosimeter의 전압변화는 얼마인가?  (20점)

[eqn: &rm X`(R/h) ``=`` {3 ``times`` 10^9 cdot Q} over {V``(cm^3 )}~,~~~ Q ``=`` CV (전압) ##rm& ~~`~~~0.1 ``=`` {(3 `times` 10^9 ) ``times`` (3 ``times`` 10^-12 )``times`` (`180 `+` △)`V} over {2``cm^3} ``=`` {`0.009``(180 + △)V} over 2 ##&rm ```~~ 22.22 ``=`` (180 `+` △`)`V ## &rm THEREFORE ~~ △`V ```≒``` 157.78`(V)]

5. GM-Tube내에 넣는 Quenching Gas의 기능에 대해 설명하라. (10점)

전자눈사태에 의한 방전을 중단시켜 지속방전을 억제시키는 것으로, 소멸목적으로 계수가스에 혼합하는 가스

예) 유기 다원자 가스, 할로겐 가스 등

1982 - (방사선 장해방어)

1. 방사선 작업종사자가 80mCi의[eqn: rm `^192 Ir] 선원을 50cm 거리에서 차폐 없이 그 주간에 작업 가능한 시간은 몇 분인가?

([eqn: `^192 Ir]의 γ-factor는 4.8 R-cm2/mCi-h, 1rem = 0.96R 으로 계산하라) (20점)

[eqn: rm X``(R/h) ``=`` ``GAMMA ``times`` {Q``(mCi)} over {r^2 ``(m^2 )} ``=``` 4.8 ``times`` {80``(mCi)} over {(50``cm)^2} ``=`` 0.1536``R/h], 1 rem = 0.96 R이므로

[eqn: rm 0.1536``R/h ````×`` {1``rem} over {0.96``R} ```=```` 0.16``rem/h]

작업종사자의 연간최대허용선량이 5rem이므로, 주당 100mrem이 된다.

∴  160mrem : 60분 = 100rem : X(분)

X = 37.5(분)/주,  즉 주당 37.5분을 작업할 수 있다.

2.[eqn: rm `^60 Co] (점선원)에서 1m 거리에서 조사되는 방사선량률이 160mR/hr이다. 2m거리에서 방사선 작업종사자가 작업을 계속하려면 몇 cm 두께의 납으로 차폐하면 되는가? ([eqn: rm `^60 Co]에 대한 Pb의 HVL 12mm이다.) (20점)

[eqn: rm X ``=`` X_0 cdot left( r_0 over r right )^2 ``=`` 160``mR/`hr ``times`` left({1`m} over {2`m} right)^2 ``=`` 40``mR/hr]

작업종사자의 연간최대허용선량이 5rem이므로, 시간당 2.5 mrem이 된다.

[eqn: &rm ∴ ~~ 2.5`mR/hr ```=``` 40`mR/`hr cdot e^{-μ`t}``,~~~ μ = 0.693 over X_1/2 ``=`` 0.693 over 1.2 ##&rm ~~~~2.5`mR/hr ```=``` 40`mR/`hr cdot e^{- 0.693 over 1.2 t} ##&rm ∴~~ t ```=``` 4.8``(cm)]

3. ICRP에서 권고한 내부방사선에 대한 MPC와 MPD는 무엇을 뜻하는 것인가? 또한 무슨 기준을 근거로 삼고 있는가를 설명하라. (20점)

MPC : 최대허용농도 (공기중, 수중)

MPD : 최대허용선량

일반산업 중 가장 안전한 직종의 연간 사망률과 동등한 안전도를 유지하기 위하여 MPC, MPD를 권고

4. 만 30세가 된 방사선 작업종사자가 받은 집적선량이 55rem이다. 앞으로 1년간 작업가능한 방사선량은 얼마이고, 어떤 식으로 과피폭을 피하면서 작업을 계속해야 하는가?

최대허용집적선량  D = 5 (N-18),   N : 연령,  단위 : rem

작업종사자의 나이가 30세이므로,  D = 5 (30 - 18) =  60 rem

최대허용집적선량 60rem을 초과하지 않았으므로, 1년간 작업가능한 방사선량은 10rem이고, 과피폭을 방지하기 위한 방법으로는

1. 선원으로부터 거리를 멀리 유지한다.(핀셋, 텅, 기구 등을 이용)

2. 작업시간을 최소한으로 줄인다.(Mock-up, Cold-run에 의한 기능숙달과 모의훈련)

3. 선원과 인체사이에 차폐물을 둔다.

5. RI를 취급하는 작업장에서 핵종을 알 수 없는 방사선물질의 오염사고가 발생했다고 할 경우 핵종을 결정하는 절차에 대하여 논하라. (20점)

방사성핵종 식별

방법 1.

① 먼저 화학성의 결정, 즉 원자번호를 결정한다.

② 방사선의 종류를 밝힌다. (α, β-, β+, γ 등 이다)

③ 방사선의 에너지를 결정한다.

④ 붕괴곡선에서 반감기를 결정한다.

⑤ 방사선핵종의 질량수를 결정한다.

방법 2.

① 오염장소의 오염물질을 시료채취(Liquid Sampling, Air Sampling 등)한다.

② Ge(Li) 반도체검출기, 신틸레이션계수관, 액체섬광계수기 등으로 계측한다.

③ 그 결과를 다중파고분석기(MCA) 또는 Scaler를 통하여 분석하여 핵종을 결정한다.

1982 - (원자력 관계법령)

1981년 감독자면허

1981 - (원자력 이론)

1. γ선과 물질과의 상호작용에 대한 3가지 형태의 이름을 적고 상호작용이 일어나는 장소와 흡수계수와 γ선의 에너지 및 원자번호에 대한 의존성을 기술하라. (25점)

① 광전효과 (Photoelectric Effect)

γ선이 원자에 충돌하여, 그 궤도원자에 전에너지를 주어 전자를 튀어 나오게 하는 현상

[eqn: rm E_e ``=`` E_r `-` I]  (단,[eqn: rm E_e] : 전자의 운동에너지, [eqn: rm E_r] : 입사 γ선의 에너지,  I : 전자의 결함에너지)

[eqn: rm μ_p.e ~~∝~~ Z^5 over Er^3.5] : 원자번호에 대한 의존성 즉, 원자번호의 5승에 비례하여 발생, 광자가 가장 단단하게 결합된 궤도전자와 반응할 확률이 가장 크며, 약 80%가 K궤도에서 일어난다.

② 콤프턴 산란 (Compton Scattering)

γ선이 물질속의 전자와 충돌하여 산란되는 현상

[eqn: &rm E_r^' ``=``{E_r} over {1``+``E_r over {m_e cdot c^2} ``(1-cos theta)} ~~,~~~~~ E_e ``=`` E_r ``-`` E_r^']

(단,[eqn: rm E_r^']:산란된 γ선의 에너지,[eqn: rm E_e]:전자의 운동에너지,[eqn: rm E_r]:입사 γ선의 에너지)

[eqn: rm E_e ``=`` E_r `-` E_r^']

[eqn: rm μ_c.e ~~∝~~ Z over E_r] : 원자번호에 대한 의존성은 원자번호에 비례하여 발생

광자와 자유전자 (외곽전자)사이에 일어나는 탄성충돌의 일종이다.

③ 전자쌍 생성 (Pair Production)

1.02 MeV 이상의 γ선이 원자핵 근방을 지날 때, 원자핵이 만드는 Coulomb장 안에서 소멸되고, 음, 양 한 쌍의 전자를 만드는 현상 (원자핵근방 전기장내에 일어남)

[eqn: rm E_r ``=``E_{e^-} ``+`` E_{e^+} ``+`` 2``m_0``c^2 ``=``E_{e^-} ``+`` E_{e^+} ``+`` 1.02`MeV]

([eqn: rm E_r] : 입사γ선의 에너지 ,[eqn: rm E_{e^-}```,``` E_{e^+}]:양전자 , 음전자의 운동에너지,

1.02Mev : 전자정지에너지)

[eqn: rm μ_p.p ~~∝~~ Z^2 ``(E_r -1.02`Mev)] : 원자번호에 대한 의존성은 원자번호의 자승에 비례한다.

2. 다음사항에 대하여 아는 바를 기술하라. (25점)

① 질량결손

전자, 양자 및 중성자가 결합하기 위해서는 결합에너지가 필요하다. 이들은 각각 질량을 에너지로 내어 결합하고 이때 에너지로 변한 질량이 질량결손이며 식으로 나타내면

질량결손 = { ZMP + (A - Z)Mn + ZMe } - M

(여기서, M: 결합된 원소, ZMP: 양자질량, (A-Z)Mn: 중성자질량, ZMe: 전자의 질량)

즉, 원자핵의 질량은 그것을 구성하고 있는 양자, 중성자 및 전자의 질량을 합한 것보다 작다.

이 차를 질량결손이라 한다.

② 내부전환전자

내부전환은 무거운 핵에서 잘 일어나며 여기상태에 있는 원자핵이 에너지가 낮은 상태로 떨어질 때, γ선 방출하는 대신, 그 에너지를 궤도전자에 주어서 궤도전자가 방출될 때, 이 전자를 내부전환전자라고 한다.

Ee = Er - Ib

(Ee: 전자의 운동에너지, Er: 핵에서 방출하는 에너지, Ib: 전자의 결합에너지)

이때 K각의 전자가 방출되면 (특성X선이 발생) 그 자리를 L궤도전자가 천이되어 메워진다.

③ Barns

단위면적 내 N개의 원자핵을 갖는 표적물질에 수직으로 I개의 입자가 입사하여 핵반응을 일으킬 확률을 P라 하면 P는 입사입자의 수 I와 N에 비례하며 이때 σ를 비례상수라 한다. 즉, 다음의 식과 같이 나타낼 수 있다.

[eqn: rm P ``=``σ``N``I ~~~->~~~ σ``=`` P over {N``I}]

즉, Cross-section σ는 표적핵과 입사입자가 반응할 확률을 면적으로 나타낸 것으로, 단위는 barn을 쓴다.

[eqn: rm 1 `b arn ```=``` 10^-24 ````cm^2]

④ Q-value

X (a  b) Y 일 때  핵변환에너지로서

Q = [ (Ma + Mx) - (My - Mb) ][eqn: rm c^2]

만약  Q > 0 일 경우에는 발열반응이고

Q < 0 일 경우에는 흡열반응이며, 흡열반응일 경우

[eqn: rm E_th ~` ≥~` {M_X ``+`` M_a} over M_X ``times`` vert Q vert]가 되어야 반응이 일어난다.

단,  Eth : Threshold  Energy

⑤ 자유중성자

전기적으로 중성이며, 그 질량은 1.00893 amu이고 양자보다 약간 무겁다. 불안정하여 반감기 13분에 베타선을 내면서 양자로 변한다. 전기적으로 중성이므로 대개의 금속 중을 산란하면서 확산하여 쉽게 투과할 수 있다.

더욱이, 전기적으로 중성이라는 성질은, 원자핵과 상호작용을 할 때 전기적으로 힘을 받지 않기 때문에 쉽게 핵 안에 들어갈 수 있으므로 핵에 핵반응이나 핵분열을 일으킬 충격입자로서는 적합하다.

3. 핵력의 주요한 특징을 3가지 이상 써라. (25점)

가. 쿨통력보다 강한 인력이다.: 쿨통력보다 약 100배의 인력을 가짐

나. 단거리력이다.: 핵자간의 거리가 [eqn: rm 2.5 times 10^-15 m]보다 커지면 핵력은 거의 0이 됨

다. 하전독립성이다.: 전하에 무관하여 핵자 간 상호작용하는 크기는 거의 같음

라. 포화성을 갖는다.: 핵의 밀도는 질량수에 무관하게 일정치를 가지며, 핵자당 결합에너지도 거의 같음

마. 교환력을 갖는다.: π중간자를 매개로 하여 두 핵자 간에 교환력이 존재

4. 양전자(β+)Decay와 전자포획(Electron Capture)과의 차이점을 설명하라.(25점)

가. 양전자(β+) 붕괴

양자는 e+를 방출하여 중성자가 되며 이때 중성미자를 동반하여, 연속스펙트럼을 이룬다. 질량수는 변함이 없으나 β+ 붕괴 시 원자번호가 1개 적어진다.

[eqn: rm P ~~→~~ n ``+`` e^+ ``+`` ν ~(`즉,~ `_11^22 Na ~~→~~ _10^22 N e ``+`` e^+ ``+`` ν)]

즉  Mp = Md + 2Me + Q 를 만족하면 양전자 붕괴가 일어난다.

나. 궤도전자포획 (Electron Capture)

식 (Mp = Md + 2Me + Q)는 핵에 중성자가 부족한 어떤 원자가 양전자를 방출함으로서 안정을 얻는다면 모핵종은 적어도 자핵종보다 2개 전자무게 이상 커야 한다는 논리인데, 만약에 이러한 요구조건이 충족되지 않는다면 중성자 부족원자는 소위 궤도전자포획 또는 K포획에 의해 중성자를 보충한다.

그러면, 그 빈자를 다음 각의 전자(2차전자)가 채우며 이때 그 전자가 가진 에너지는 특성X선으로 방출된다. 특성X선을 동반하므로 선스펙트럼을 이룬다.

[eqn: rm P ``+`` e^- ~~→~~ n ``+`` ν]

즉, Mp + Me = Mn + □ + Q 를 만족하면 K각 포획이 일어난다.

(여기서,  □ : 포획전자의 결합에너지, Q : 반응에너지)

1981 - (방사선 취급기술)

1.[eqn: rm `^60 Co] 이 붕괴도형으로 부터, 100mCi의 수용액 1ml가 들어있는 그릇으로부터 1m 떨어진 곳에서의 조사선량률을 산출하라. (20점)

(단, 1.173Mev 및 1.442Mev의 공기질량 흡수계수는[eqn: rm 0.025 ``cm^2 /g]으로 적용하라)

[eqn: rm X ``=`` 6.6 ``x`` 10^-5 ``ꍋ``E`` left(μ_en over ρright) ~~R/h]의 식을 이용하여 풀면

여기서, [eqn: rm ꍋ_1.17 ```=``` ꍋ_1.33 ```=``` {3.7 ``times`` 10^9 ``dps} over {4`π``(100``cm^2 )} ```≒``` 2.945 ``times`` 10^4 ``photons over {cm^2․sec}]

[eqn: rm (μ_en /ρ)_1.17^air ```=``` (μ_en /ρ)_1.33^air ```=``` 0.025``cm^2 /g]

[eqn: rm X ``=`` (`6.6 ``times`` 10^-5 ``)``times`` (`2.945 `times` 10^4 ``) ``times`` (`1.173 `+` 1.332`) ``times`` 0.025 ```=``` 0.1217 ```R/h]

2. GM계수기와 Al흡수판을 이용하여 β입자의 에너지를 추정하고자 한다. 그 방법을 아는 대로 설명하라. (20점)

GM계수관 전면에 흡수판을 놓고 계수율과 흡수판 두께와의 관계를 취하면 계수율은 흡수판의 두께에 따라서 거의 지수적으로 감소하고 특히 흡수판 두께를 면밀도(mg/cm2)로 표시한 경우에는, 이 관계는, 물질에 따라 그렇게 의존하지 않고 β선의 에너지만으로 결정된다.

따라서, 여러 두께를 갖는 Al 흡수판을 GM계수관 전면에 삽일할 때마다 계수율을 구하고, 이것을 Semi-log 그래프용지에 plot하면, 그 그래프의 경사에서 질량흡수계수 μ가 구해지고,

[eqn: RM I ``=`` I_0 cdot e^{-(μ/ρ)_x}] 에서 μ/ρ를 계산할 수 있다. β선의 최대에너지와 μ와의 관계, 즉, [eqn: rm μ/ρ ``=`` E_max^-1.43``] 에서 [eqn: rm E_max]를 계산하여 피측정 선원의 최대에너지를 측정할 수 있다.

그 외에, GM계수관과 Al 흡수판을 이용하여 구한 β선의 흡수곡선으로부터 최대에너지를 구하는 방법에는 Feather법과 Harley법 및 간이법이 있다.

① Feather법: 표준시료의 흡수곡선과 미지시료의 흡수곡선과의 비교법

② Harley법: 표준시료 및 미지시료의 투과율에서 흡수체 두께의 계수율비를 구한다.

③ β선의 최대비정과 최대에너지의 관계식에서 구한다.

[eqn: rm 0.01 ~<~ E ~<~ 2.5`Mev ~이면~~ R`(mg/cm^2 ) ```=``` 412``E^{1.265-0.095``ln`E} ~`##rm E ~>~ 2.5`Mev~이면 ~~R`(mg/cm^2 ) ```=``` 530``E ``-`` 106 ~이다.]

따라서 β선의 최대에너지로부터 Radiological Health Handbook에서 핵종을 판별할 수 있다.

3. 10mg의[eqn: rm `^226 Ra] 밀봉선원(0.5mm Pt로 차폐)을 분실하였다. 검출강도가 자연계수외에 0.05mR/hr인 Survey meter로 이 선원을 찾으려고 할 때 어느 거리부터 이 선원이 검출되기 시작할까? (20점)

문제에서  226Ra[P] = 0.84RHM at 0.5 mmPt으로 주어지고  226Ra 1g이 1Ci이므로 10mg은 0.01Ci가  된다.

[eqn: &rm 0.05 `times` 10^-3 ``R/h ```=``` 0.01 `times` 0.84 `times` {`1^2} over {`x^2} ##&rm x^2 ```=`` {0.01 `times` 0.84} over {0.05 `times`10^-3} ```=```168 ## &rm ∴~~ x ```=``` 12.96``m]

4. 방사선측정용 Survey meter로서 가) GM-tube type, 나) Scintillation 계수관, 다) 전리함, 이들 3가지 형식의 Survey meter의 특성, 결함에 대하여 비교, 검토하라. (20점)

	GM-Tube	Scintillation 계수관	전리함
에너지 의존성	중간	크다	적다
검출감도	중간영역	저영역 (저방사능)	고영역(고선량인 경우)
측정방사선 종류	α선, β선	ZnS(Ag) : α선 플라스틱, 안트라센 : β선 NaI(Tl) : γ선 LiI(Eu) : 중성자	χ선, γ선

5. 표준상태의 공기 중에서 W = 34 eV/ion-pair를 이용하여 다음 관계가 성립함을 보여라. 1R = 87.7 erg/g (20점)

[eqn: &rm {1``R} ``=`` {1 ``esu} over {1cm^3 ``(공기)} ~at ~STP ```=`` {1``esu} over {1``cm^3 ``(공기)} ``times`` {1``ion-pair} over {4.8 `times` 10^-10 ``esu} `times` {34``ev} over {1``ion-pair} ###&rm ~~~~~~~~~~``times` {1.6 `times` 10^-12 ``erg} over {1``ev} `times` {1``cm^3 } over {1.293 `times` 10^-3 ``g} ```=``` 87.7``erg/g]

1981 - (방사선 장해방어)

1. 만 31세의 방사선작업종사자가 있다. 이 사람이 오늘까지 받은 집적선량이 72.6rem 이라 한다. 이 사람이 10 mrem/hr의 작업환경에서 앞으로 1년 동안 작업을 계속하려면 1일 작업시간을 몇 시간으로 제한해야 하는가? (단, 1개월의 작업일수는 20일로 한다.) (20점)

최대허용집적선량=(31-18)×5rem=65rem이므로 이 사람은 72.6-65=7.6rem 초과하므로 과기처 고시 제90-11호 제19조에 의거 7.6÷ 2=3.8년, 7.6렘÷ 3.8년=2rem/년이므로 앞으로 1년 동안의  허용선량은 70rem-67rem=3rem이 된다.

10mrem/h×T/일×20일/월×12월/년=3,000mrem

∴ T=1.25시간=1시간15분 이내이다.

2. Strontium 90(β선원)의 용기가 파손되었을 경우 이것을 취급하는 사람이 받게 될 방사선장해에 대해서 설명하라. (20점)

Sr-90은 체내흡입 시 뼈에 잘 모이는 핵종(향골성핵종)으로 뼈 중에서의 체류시간이 길어 골암의 발생우려가 있다.

3. 다음 용어를 정의하라. (20점)

가. 선원단위(Ci) : 초당 붕괴수 3.7×1010가 일어나는 방사성물질에 대한 방사능의 양을 말한다.

(참고) Ci에 대한 새로운 국제단위(SI Unit)로서 Bq(Becqurel)이 사용되고 있으며 1Ci=3.7×1010Bq이다.

나. 흡수선량 : 전리방사선이 조사되는 매질내의 임의의 측정지점에서 단위질량당 방사선에 의해 흡수된 에너지로 정의. 즉, D = dE/dm 여기서, dm은 매질의 질량이며, dE는 전리방사선에 의해 dm의 질량을 갖는 매질에 흡수된 에너지임, 흡수선량의 단위로는 rad(radiation absorbed dose)가 있으며 국제단위로는 Gy(Gray)가 있다.

1rad는 물질 1g당 100erg의 에너지를 흡수하는 방사선량을 말함

(1Gy=1Joule/Kg, 1Gy=100rad)

다. 비방사능 : 단위질량 또는 단위부피내의 Bq(또는 Ci)수

라. 방사평형

① 과도평형

[eqn: rm lambda_1]           [eqn: rm lambda_2]

[eqn: rm N_2]

[eqn: rm N_3]

[eqn: rm N_1]

A            B            C  의 방사성 붕괴 계열에서

[eqn: rm lambda _1 ``~<``~ lambda _2]즉, [eqn: rm T_1 ``~>``~ T_2] 인 경우 t 가 충분히 길어지면

[eqn: rm e ^{-lambda_1`t} ~>>~ e^{-lambda_2`t} ```(` Image ``0`)]

따라서,

[eqn: rm N_2 ```=``` {lambda_1} over {lambda_2 - lambda _1} `` N_1^0 ``left ( e^{-lambda_1 `t} - e^{-lambda_2 `t} right ``) ```image``` { lambda_1} over {lambda_2 - lambda_1 } ``N_1^0 cdot e^{-lambda_1 `t} ```=``` { lambda_1} over {lambda_2 - lambda_1 } ``N_1]

∴ [eqn: rm {N_2 } over {N_1} ``=`` { lambda_1 } over {lambda_2 - lambda_1}] (단, 시간(t) = 0 일 때 [eqn: rm N_1]의 수는[eqn: rm N_1^0]이다.)

즉,  원소 A, B의 물질의 양은 일정치를 유지하면서 시간과 더불어 감소하여 간다.

② 영속 평형

위에서[eqn: rm lambda_1 ~<<~ lambda_2]  즉, [eqn: rm T_1 ~>>~ T_2] 인 경우 t가 충분히 길어지면 [eqn: rm lambda_1 ``=`` 0.693 over T_1 ``Image ``0]

[eqn: rm N_2 ```=``` {lambda_1} over {lambda_2 - lambda _1} `` N_1^0 ``left ( e^{-lambda_1 `t} - e^{-lambda_2 `t} right ``) ```image``` { lambda_1} over lambda_2 ``N_1^0 cdot (1 ``-`` e^{-lambda_2 `t}) ```=``` { lambda_1} over lambda_2 ``N_1]

∴ [eqn: rm {N_2 } over {N_1} ``=`` { lambda_1 } over lambda_2]  즉,[eqn: rm lambda_1 cdot N_1 ```=``` lambda_2 cdot N_2 ~,~ dN_1 over dt ```=``` dN_2 over dt]

t가 충분히 길어지면 A, B 두 물질의 방사능의 세기(dN/dt)는 같아진다.

4. 방사선 작업자가 100mCi의[eqn: rm `^192 Ir] 선원을 50cm 지점에서 차폐물 없이 1주 동안 취급할 수 있는 시간은? 단,[eqn: rm `^192 Ir]의 γ-factor는 4.8(R-cm2/mCi-h)로 적용한다.(20점)

[eqn: rm X ```=``` GAMMA `` Ci over m^2 ~~~->~~ 4.8 ``{R cdot cm^2} over {mCi cdot hr} times {100`mCi} over {(50 ``cm)^2} ``=`` 0.192 ``(R/hr) ```=``` 192``(mR/h) ``` Image``` 192``(mrem/hr)]

방사선작업 종사자의 1주간 허용선량 = 5000 mrem/50주 = 100 mrem/주

따라서 취급가능시간 = 100mrem / 192mrem/h = 0.52h = 31.25분

5.[eqn: rm `^60 Co] 선원(점선원)과 1m 떨어진 곳에서의 방사선량률이 80mR/hr일때 1m 지점의 곳에서 방사선작업 종사자가 주당 40시간 작업을 하려면 몇 cm의 Pb로 차폐벽을 만들면 되는가? (단,[eqn: rm `^60 Co]의 1HVL은 Pb에서 11.5mm이다.) (20점)

방사선작업 종사자의 주당 허용선량은 100 mrem/week 이므로

[eqn: &rm 100``(mrem) ```=``` 80``(mR/hr) `times` 40``(hr) `times` ``e^{- {0.693``t} over 1.15} ~~->~~~ 1 over 32 ```=``` e^{-{0.693``t} over 1.15} ~~->~~ ln`32 ``=`` {0.693``t} over 1.15 ##&rm ∴ ~~x ```=``` 5.752``cm ~``이상]

1981 - (원자력 관계법령)

1980년 감독자면허

1980 - (원자력 이론)

1. 방사평형 중에서 일시평형을 설명하라.(25점)

[eqn: rm lambda_1]           [eqn: rm lambda_2]

A            B            C  의 방사성 붕괴 계열에서

[eqn: rm N_1]          [eqn: rm N_2]           [eqn: rm N_3]

[eqn: rm lambda _1 ``~<``~ lambda _2]즉, [eqn: rm T_1 ``~>``~ T_2] 인 경우 t 가 충분히 길어지면

[eqn: rm e ^{-lambda_1`t} ~>>~ e^{-lambda_2`t} ```(` Image ``0`)]

따라서,

[eqn: rm N_2 ```=``` {lambda_1} over {lambda_2 - lambda _1} `` N_1^0 ``left ( e^{-lambda_1 `t} - e^{-lambda_2 `t} right ``) ```image``` { lambda_1} over {lambda_2 - lambda_1 } ``N_1^0 cdot e^{-lambda_1 `t} ```=``` { lambda_1} over {lambda_2 - lambda_1 } ``N_1]

∴ [eqn: rm {N_2 } over {N_1} ``=`` { lambda_1 } over {lambda_2 - lambda_1}] (단, 시간(t) = 0 일 때 [eqn: rm N_1]의 수는[eqn: rm N_1^0]이다.)

즉, 원소 A, B의 물질의 양은 일정치를 유지하면서 시간과 더불어 감소한다.

2. 방사화 분석의 원리를 설명하라. (25점)

시료에 방사선을 (중성자, 양자, 알파선, 고에너지 광자)을 조사하여, 원자핵 반응에 의하여 생성된 방사성 핵종의 방사능을 분해능이 높은 반도체 검출기와 파고분석기로 측정하여 원소의 정량을 하는 방법

① 검출감도가 좋아 10-10g이하까지 측정가능

② 소량의 시료로도 많은 원소를 동시에 분석가능

③ 시료를 분해하지 않고 측정할 수도 있어, 측정이 끝난 시료를 다른 목적에 사용가능

④ 조사한 뒤에 화학조작을 하여도 목적 원소에의 시약의 혼입은 없음

⑤ 화학적으로 유사한 원소가 공존하더라도 방해가 되지 않음

3. 다음을 간단히 설명하라. (50점)

가. Hold-Back Carrier

어떤 방사성원소가 목적하는 원소와 공침 또는 수반하는 것을 피하기 위하여 그 원소의 비방사성 동위원소를 가하여 모액 중에 그 원소를 남기도록 하는 역할을 하는 것

나. Radiochemical Purity

[eqn: rm {목적```화합물의```방사능} over{전~체~방~사~능} times 100``(%)]

다. Fission Products

우라늄, 플루토늄 등의 핵분열에 의하여 생긴 새로운 핵종을 가리킨다. 핵분열할 때 최초로 생기는 핵분열 생성물을 핵분열 단편이라고 하는데, 핵분열 에너지는 단편이 대부분 가지고 있으며, 이 에너지가 열로 변한다. 이들은 모두 방사성이며 베타선, 알파선을 내면서 변화하여 안정한 핵종으로 된다.

라. Solvent Extraction

각종의 원소가 혼합되지 않는 이 액층에 대하여 분배계수의 차이를 이용하여 용매로 추출하는 방법

1980 - (방사선 취급기술)

1. 단창형 G-M 계수관의 검출효율에는 어떤 인자들이 개재하고 있는가? 자세히 설명하라.

[eqn: rm dot m] = αAεfg fw fs fb fh  → ε= [eqn: rm {dot m} over{α``A`` f_g ``f_w ``f_s ``f_b ``f _h}]

단,  A : 시료의 방사능,   m' : 시료의 계수율

☞ ε(본질적 검출효율) = 1 - e-μl

단,  μ : NaI(Tl)의 선형반응계수

l : 입사감마선의 궤적이 검출기 결정 내에 형성하는 교차성분의 길이

하전입자인 α나 β에 대해 GM검출기 또는 비례검출기를 사용할 때에는 ε≒1이다.

① α : 매붕괴당 측정대상이 되는 방사선 방출률

② 기하학적 효율(fg) : 선원으로부터 검출기를 바라보는 입체각의 4π입체각에 대한 비율 (선원의 크기를 무시가능하면)

fg = [eqn: rm {1} over{2} (1-{d} over sqrt { d^2 + R^2})]

단, d : 선원과 검출기간의 거리, R : 검출기 입사면의 반경

③ 시료와 검출기 사이의 흡수효과 보정인자(fw)

[eqn: rm f_w = {n_o} over{n_x}]

단, no : 표준시료의 cpm , nx : 측정시료의 cpm

④ 자기흡수인자(fs)

[eqn: rm f_s = {1} over{μt} (1-e^-μt )]

단, [eqn: rm t ~:~ Kg/m^2 ```,~~ μ ~:~ m^2 /Kg]

시료를 얇게 만들어 자기흡수를 방지한다.

⑤ 후방산란인자(fb)

알파입자 : 후방산란 효과가 적다.

베타입자 : 후방산란 효과가 있으며,

지지물의 두께에 비례하여 증가하여 포화상태에 이름

(포화후방산란율)

후방산란율  ∝  베타선의 에너지, 원자번호, 지지물의 두께

포화후반산란율(fbsat) ≒ [eqn: rm 1+{b_1 exp(-b_2 Z_3 ^-b )} over {1+(b_4 +b_5 Z_6 ^-b ) α^(b7-b8/7) }]

⑥ 주변물체로부터 산란인자(fh)

γ선이나 X선 측정 시 때로는 수%에 이름 → 산란효과 감축을 위해 노력하는 것이 바람직하다.

2. 30cm× 30cm 넓이의 Gummed Acetate Paper에 24시간 동안 채집한 방사선낙진 시료의 전 베타 방사능을 검출효율 15%인 단창형 G-M 계수관으로 측정하였더니 그 진계수율이 70.0CPM이었다.

이는 하루 1Km2당 방사선낙진이 얼마나 침강한 것을 나타내는가?

[eqn: rm {70.0 ``(cpm)/ 90``(cm^2 cdot day)} over 0.15 ```=``` 0.5185 (dpm/cm^2 cdot day)]

이것을 1Km2에 침적된 것으로 환산하면,

[eqn: rm left[ 0.5185 ``(dpm)/(cm^2 cdot day) `times` {10^10``(cm^2 )} over {1``Km^2} right] `times` 1 over {22.2 x 10^9}(mCi/dpm) ```=``` 2.336 ``(mCi/Km^2 cdot day)]

3. 30mCi의[eqn: rm `^60 Co] 용액이 들어있는 작은 바이알을 한 후드에서 다른 후드로 옮기고자 한다. 이것을 옮기는데 5분이 소요된다고 할 때, 이 작업에서 피폭되는 선량이 5rem을 초과하지 않도록 하려면 tong의 길이는 최소한 얼마나 되어야 하겠는가?

(단,[eqn: rm `^60 Co]의 감마상수는 13.2 (R-cm2 /hr-mCi)를 쓴다.) ( 20점)

[eqn: rm X ```=``` GAMMA `` Ci over m^2] 을 이용하여 풀어보면 다음과 같다.

[eqn: rm `^60 Co] 30 mCi의 1cm 거리에서의 방사선량률은 다음과 같다.

[eqn: rm X ```=``` 13.2 ``left({R cdot cm^2} over {hr cdot mCi}right) `times` {30 ``mCi} over {(1``cm)^2}``=``396 ``R/hr `times`` {1``hr} over {60``min}``=`` 6.6 ``R/min]

즉,[eqn: rm {6.6 ``R/min} `times` left({1``cm} over {n ``cm} right )^2 `times` {5``min} ~~<~~5``R] 이므로 tong의 길이(n) = 2.57 cm

4. 방사성 핵종이 불분명한 고체상 베타입자 방출체를 실험실 바닥에 엎질렀다. (20점)

가. 제염순서를 쓰십시오.

① 같은 실의 직원에게 곧 알린다. 그리고 부근에 있는 사람, 설비담당자에게 알린다.

② 오염이 확대되지 않도록 조치한다.

③ 책임자에게 알린다.

④ 오염구역 울타리 또는 로프를 설치하고 표지와 주의사항을 게시, 제염관계자 이외의 출입을 금지시킴.

⑤ 사고 현장에 있었던 직원의 신체오염을 검사한다.

⑥ 제염을 실시한다.

제염 중에는 제염작업자 자신에 대한 방사선방어를 고려한다.

(방어용 마스크, 방어복, 후드, 장갑 및 덧신 등을 착용한다.)

⑦ 제염이 완전하게 되었는지를 서베이한다.

⑧ 사고발생 원인을 규명하고, 기록하여, 사고재발 방지의 자료로 활용한다.

나. 단창형 GM 계수장치를 이용하여 핵종판별이 가능한가?

- 핵종판별이 가능하다.

다. 가능하다면 그 판별방법을 예를 들고 그 방법에 관하여 약술하십시오.

- GM 계수관 전면에 흡수판을 놓고 계수율과 흡수판 두께와의 관계를 취하면 계수율은 흡수판의 두께에 따라서 거의 지수함수적으로 감소하고, 특히 흡수판 두께를 면밀도(mg/Cm2)로 표시한 경우에는, 이 관계는 물질에 따라 그렇게 의존하지 않고 β선의 에너지만으로 결정된다. 따라서 여러 두께를 갖는 Al 흡수판을 GM계수관 전면에 삽입할 때마다 계수율을 구하고 이것을 Semi-log그래프용지에 Plot하면 그 그래프의 경사에서 질량흡수계수 μ가 구해지고 (I = Ioe-(u/ζ)x에서 μ/ζ를 계산) β선의 최대에너지와 μ와의 관계 (μ/ζ= Emax-1.43 에서 Emax를 계산) 에서 피측정 선원의 최대에너지를 측정할 수 있다.

그 외에 GM계수관과 Al 흡수판을 이용하여 구한 β선의 흡수곡선으로부터 최대에너지를 구하는 방법에는 Feather법과 Harley법 및 간이법이 있다.

① Feather법 : 표준시료의 흡수곡선과 미지시료의 흡수곡선과의 비교법

② Harley 법 : 표준시료 및 미지시료의 투과율에서 흡수체 두께의 계수율비를 구한다.

③ β선의 최대비정과 최대에너지의 관계식에서 구한다.

0.01 ＜ E ＜ 2.5MeV 이면 R(mg/cm2) = 412 E1.265 - 0.096 1nE 이고

E ＞ 2.5MeV 이면 R(ng/cm2) = 530 E - 106 이다.

따라서 β선의 최대에너지로부터 Radiological Health Handbook에서 핵종을 판별할 수 있다.

5. 밀봉된 100mCi Cs-137 선원을 분실하였다.(30점)

가. 만일 이 선원을 원거리로부터 탐색한다면 Ion chamber와 GM Survey Meter중 어느 것을 먼저 택하는 것이 좋겠는가? 그 이유는 무엇인가?

- GM  Survey Meter를 먼저 선택하여 원거리로부터 탐색하는 것이 좋음

(이유) GM계수관은 일반적으로 불감시간이 길기 때문에 근접하여 고선량률의 감마방사선을 측정하면  GM계수관 내의 소멸가스가 충분히 제기능 (즉, 연속방전방지)을 발휘하지 못하기 때문임

나. 이 결과 탐색 중에 나타난 지시치가 10mr/h이었다. 이 선원이 지표면에 노출되어 있다면 선원까지의 거리는 몇 m나 될까? 단, 지면에 의한 산란효과는 무시된다. 그리고 Cs-137의 RHM 또는 감마 상수는 0.33(R/hr at 1m in air)로 주어진다.

[eqn: rm X ```=``` GAMMA ``` Ci over m^2 ~~~->~~~ 10``mR/h ```=``` 0.33 `times` 10^3 (mR/h) `times` left({1``m} over {d``m}right)^2 `times` 100``mCi ``times`` 10^-3 ``Ci/mCi]

[eqn: rm ∴~~ d ```=``` 1.82 ``m]

다. 만일 그림에서 보는 바와 같이 선원이 지하 20cm 깊이에 묻혀 있고, 지표면에 수직한 방향과 60˚각을 이룬 지표면으로부터 60cm 거리에서 측정한다면 이 측정기는 몇 mR/hr로 지시될까?

단, 지중에서의 반가층은 10cm라 하고 e0.693 = 2로 주어진다.

60 cm

※ d× Cos 60°= 20 cm  ∴ d = 40 cm

지상

지하

20 cm       60°     d (지하에 묻힌 거리)

선원

[eqn: &rm 선량율 ```=``` GAMMA``` Ci over {R^2 ``(m^2 )} ``e^{-lambda `t}```=``` 0.33``times` {0.1``Ci} over {(0.4 `+` 0.6)^2} `times` ```e^{- 0.693 over {10 `cm} {40`cm}}##&rm ~~~~~~~=``` 2.0637 `times` 10^-3 ``(R/hr) ```=```2.0637 ``(mR/hr)]

1980 - (방사선 장해방어)

1. 방사선 작업종사자의 최대허용선량(MPD)을 정의하고, 다음 장기에 대한 3개월간의 MPD값을 적어라.(20점)

(원자력법) 방사선작업종사자와 피폭하는 방사선량으로서 과기처장관이 정하는 일정기간 피폭이 허용되는 최대한도의 방사선량을 말한다.(3개월간의 최대허용선량)

가. 생식선, 조혈장기 : 3렘

나. 손, 발, 팔 및 족 관절 : 40렘

다. 간(기타 단일장기 적용) : 8렘

라. 갑상선, 피부 : 15렘

2. 밀봉된 100Ci의 Co-60선원을 차폐 없이 50cm 거리에서 방사선 작업 종사자가 1주일간에 취급해도 좋은 시간은 몇 분인가?

(단, Co-60의 감마상수는 13.2 R/mCi-hr이고, 주 허용선량을 100mR으로 하여 계산하라.)

[eqn: &rm X ```=``` GAMMA `` Ci over m^2 ~~을 ~이용하여서 ~식을 ~푼다.##&rm 0.1``R ```=``` 1.32``left({R cdot m^2} over {Ci cdot hr}right) `times` left({1``m} over {0.5``m}right)^2 `times` 0.1``Ci `times` t over 60 ##&rm THEREFORE ~~t ``=`` {0.1 `times` 0.5^2 `times` 60} over {13.2 `times` 0.1} ``=``11.36 ``min]

3. γ-선용 직독식 포켓선량계에 대해서 다음 물음에 답하시오. (20점)

가. film badge와 비교할 때의 장점은 무엇인가?

- 피폭선량을 즉석에서 직접 읽을 수 있다.

나. 취급상의 주의사항을 쓰시오.

- 기계적 충격을 주지 않도록 하고, 온도 및 습도의 영향을 적게 받도록 관리한다.

다. 인체에 대한 피폭선량은 RBE선량(단위:REM)으로 평가하여야 하는데 Pocket 선량계로 측정한 조사선량(단위: Roentgen)을 그대로 REM단위로 읽어서 적용하여도 큰 오류가 생기지 않는 이유를 쓰시오.

- 포켓선량계로 측정한 X선이나 γ선의 1R량은 표준상태의 공기 1g당 87.7erg의 에너지를 흡수하지만 인체조직 1g당 97erg의 에너지를 흡수하므로 1 R ≒ 1 RAD 로 간주할 수 있다. 즉, 방사선 관리 개념상 보수적인 개념이다.

1RAD (=100erg/g) 〉1R (=97erg/g-면적)

따라서 인체에 대한 등가피폭선량은 X선이나 γ선의 경우에는 REM = RAD×QF(1) 이므로 1R = 1REM으로 읽어도 큰 오류가  없다.

4. O, X 문제 (20점)

가.(X) : 1mCi의 POINT Co-60 γ선원에서 1cm 떨어진 거리에서의 선량률은 5.7R/h이다.

나.(X): 최대 누설 방사선량률이 매시 0.75mR이라는 것은 연간 1.5rem을 기준으로 한 것이다.

다.(○): 종사자에 대한 건강진단 시 피부의 검사는 의사의 판단에 의해 생략 할 수도 있다.

라.(○): 수시 출입자의 허용피폭선량은 종사자의 최대허용피폭선량의 1/10이다.

1980 - (원자력 관계법령)

1. 방사성 동위원소를 사용하는데 필요한 시설 및 설비의 종류와 그 기준을 약술하라. (40점)

가. 시설의 종류

① 사용시설 : 차폐벽, 작업실, 오염검사실, 울타리 및 표지

② 분배시설 : 저장실, 저장함, 울타리 및 표지

③ 저장시설 : 저장실, 저장함, 울타리 및 표지

④ 폐기시설 : 배수 및 배기시설, 소각로, 고형화처리설비, 보관폐기설비, 울타리 및 표지

나. 시설기준

① 사용시설

* 내화구조(불연재료)로 할 것

* 차폐벽 설치

* 출입을 제한하는 울타리시설을 할 것 (방사선구역의 경계)

* 표지를 부착 (울타리 등 사람의 출입을 제한하는 시설)

* 개봉선원의 경우

◦작업실 설치

- 밀폐구조 (표면이 평탄, 매끄러우며, 빈틈과 구멍이 없을 것)

- 내식성 재료 사용

- 배기설비에 연결

◦오염검사실 설치

- 오염검사시설 갖출 것

- 제염설비 갖출 것

- 탈의 설비 갖출 것

* 밀봉선원의 경우 3,000Ci이상 사용할 때는 사용 중임을 표시하는 자동 장치설치

② 분배시설

사용시설의 기준을 준용

③ 저장시설

- 저장시설의 구조는 저장실 또는 저장함으로 할 것

- 내화구조(저장실의 주요구조부 및 출입문, 저장함)로 할 것

- 차폐벽 설치

- 저장시설의 문 등에 잠금장치 설치

- 방사선구역 경계에 출입제한 울타리 설치

- 저장실 및 저장함, 방사선구역의 경계에는 규정된 표지를 부착

- 저장용기(함)의 기술기준 : 기밀구조, 액체누출 및 침투가 어려운 구조, 사고발생시 오염확산 방지를 위한 밑받이, 흡수재 설치

④ 폐기시설

- 내화구조 (불연재료)

- 차폐벽 설치

- 방사성구역의 경계에도 울타리 설치

- 표지부착(배수설비, 배기설비, 소각로, 오염검사실 및 방사선구역의 경계에 설치하는 울타리 등)

- 액체상의 방사성동위원소를 정화하거나 배출할 경우에는 배수설비를 할 것

- 개봉 방사성동위원소를 사용, 분배할 경우에는 배기설비를 할 것

- 소각로설치(방사성동위원소 및 그에 의하여 오염된 물질을 소각하는 경우)

- 보관 폐기설비를 갖출 것

- 고형화하는 경우 고형화 처리설비, 배기설비 및 오염검사실을 설치

2. 어떤 산업기관에서 Co-60 , 100mCi용 level gauge(준위계) 1 대를 허가받아 사용하고 있다.

가. 동 기관의 증설계획에 의거 Co-60, 200mCi용 level gauge 2대를 더 사용하고자 한다. 방어령의 관계 규정에 의거 취해야 할 조치사항에 대하여 설명하시오.  (15점)

- Co-60이 100mCi에서 200mCi x 2대가 증가되어 총 500 mCi임

따라서 밀봉선원 100mCi 이하는 신고사항이다. 이 경우 100mCi를 초과하는 500mCi이므로 사용허가 신청서는 과기처장관에게 제출, 사용허가를 받아야 하며 허가취득 후 그 사용시설의 설치에 대한 시설검사를 과기처장관에게 신청하여 시설검사를 받아야 함

나. 상기 기관이 5년 후 사용 폐지하였다면 어떤 조치를 취하여야 하는지 설명하시오. (15점)

- 5년 후 폐지하면 폐기의 기술기준에 따라 사업소 내에 보관폐기하든지  폐기업자에게 의뢰처리(양도, 양수 등)하고 그 결과를 과기처장관에게 보고한다.

3. 방사성동위원소 등의 사용자, 판매업자 또는 수출입업자가 방사선 장해예방을 위하여 조치하여야 하는지 설명하시오. (30점)

가. 방사선량률 등의 측정 사항

- 방사선량률 및 입자속밀도

◦사용시설, 분배시설, 저장시설, 폐기시설, 방사선구역을 경계, 사업소의 경계

- 오염상황의 측정

◦작업실, 오염검사실, 배기설비의 배기구, 배수설비의 배수구, 배기감시설비가 있는 장소, 배수감시설비가 있는 장소, 방사선구역의 경계

나. 장부의 비치 및 조치사항

① 방사성동위원소 또는 발생장치의 사용자

- 사용하는 RI의 종류 및 수량

- 사용하는 방사선 발생장치의 종류 및 대수

- RI 또는 방사선 발생장치의 사용일자, 목적, 방법 및 장소

- RI 사용에 종사하는 자의 명부

- 폐기 RI 및 RI 등에 오염된 물질의 종류 및 수량

- 오염된 물질의 폐기일시, 방법 및 장소

- 오염된 물질의 폐기에 종사하는 자의 성명

- 방사선량 및 방사성 물질 등에 의한 오염상황 측정

② RI 판매사업자

- 구입 또는 판매한 종류와 수량

- 구입 또는 판매의 일시

- 오염된 물건의 종류와 수량

- 오염된 물건의 폐기일시, 방법 및 장소

- 오염된 물건의 폐기에 종사하는 자의 성명

다. 방사선 장해를 받은 자등에 대한 조치사항

1. 종사자 또는 수시출입자 : 방사선 장해의 정도에 따라 관리구역 및 방사선구역에서의 출입시간의 단축, 출입금지 또는 방사선피폭 우려가 적은 업무로의 전환 등의 조치를 취함

2. 일시적출입자 : 지체 없이 의사에 의한 진단 등 필요한 보건상의 조치를 취함