어느정도의 방사선을 쬐야 생명에 지장이있나요?
핵무기와 원자력발전소의 사고등으로 방사선 노출에 대한 이야기만 들어도 겁이 나는데요.
실제로 어느정도의 방사선을 쬐야 생명에 지장이 있는건가요?
안녕하세요. 정중한해파리168입니다.
신체에 흡수된 방사선의 양은 SI 단위인 '그레이'(Gy)로 표시하며, 1kg의 신체조직에 1J의 에너지가 흡수되면 1 Gy이다. 여기에 RBE(relative biological effectiveness : 상대적 생물학적 효과)를 반영한 "방사선 가중치"를 곱하게 되는데, 이는 방사선의 종류에 따라 피해가 다르기 때문이다. 예를 들어 알파선의 경우 피부에 막혀서 별 피해를 주지 못하지만[7] 감마선은 통과한다. 이것을 정량적으로 표현한 것이 "등가선량"이며 등가선량의 단위는 '시버트'(Sv)를 사용한다. 또한 같은 인체이더라도 어느 조직에 맞느냐에 따라 방사선의 효과가 상당히 달라지기 때문에 등가선량에 "조직가중치"를 곱하여 "유효선량"을 사용하는데 유효선량의 단위도 Sv를 사용한다.
1 Sv = 1000 mSv (mSv = 0.001 Sv)
1 mSv = 1000 μSv (μSv = 0.001 mSv)
1 μSv = 1000 nSv (nSv = 0.001 μSv)
1 mSv/year = 0.114 μSv/hour = 114 nSv/hour
1 mSv/hour = 8.77 Sv/year
1 nSv/hour = 8.77 μSv/year
흡수선량의 구 단위로는 '라드'(rad)[8]가 있으며, 100 rad=1 Gy이다. 라드에 RBE를 곱한 값은 '렘'(rem)으로 표시되며, SI단위계에서는 시버트(Sv : 등가선량[9], 유효선량)라고 표시한다. 1 Sv는 100 rem이다.
SI단위 개정 이후에는 라드보다 그레이(Gy)[10]라는 단위를 주로 쓴다. 다만 Gy는 물질의 kg 당 방사선 에너지가 흡수되었다는 뜻이고, 1시버트는 어느 조직에 방사선이 흡수되었는지를 나타내는 N과 어떤 종류의 방사선인지를 나타내는 Q 곱해줘야 나타난다. 따라서 Gy와 Sv가 같다고 말할 수는 없다.[11]예를 들어 2017년 8월에 후쿠시마 니혼마츠시[12]에서 측정된 수치가 7.57 μSv/hour인데, 이것을 연간 피폭량으로 계산하면, 8760h x 7.57 = 66313 μSv, 즉 66.3 mSv/year 가 된다. 일반적으로 지구의 통상 배경 방사선량이 연간 2.4mSv인 것을 생각해보면 약 30배 정도 더 피폭된다고 볼 수 있다.
그리고 중성자는 자신이 가진 에너지의 양에 따라 Q값이 달라지며, 알파입자는 Q값이 20이고 전자는 1이다. N값의 경우도 차이가 커서, 피부는 0.01이고 생식기는 0.2