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박우윤 교수의 방사선 칼럼
박우윤 교수의 방사선 칼럼
  • 동양일보
  • 승인 2014.03.18 19:12
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2. 자연방사선과 인공방사선

방사선은 발생되는 기원에 따라 크게 자연 방사선과 인공 방사선으로 나눌 수 있다. 우리는 늘 자연으로부터 방사선을 받고 있는데 이를 자연 방사선이라 한다. 자연 방사선으로는 방사성 핵종이 붕괴하면서 방출되는 알파선, 베타선, 감마선 등이 있다. 반대로 인공적인 조작에 의해서 만들어진 방사선을 인공 방사선이라 한다. 대표적인 인공방사선으로는 엑스선이 있는데 이는 대개 진공관에서 전자를 가속시켜 만들어진다. 엑스선과 감마선은 만들어지는 방법만 다를 뿐 물리적 성질은 똑같다
자연 방사선의 중요한 출처로는 4 가지가 있다. , 우주방사선, 지각(지구) 방사선, 내부방사선, 라돈 등이다. 이러한 자연 방사선을 모두 합하여 통상 기본 또는 백그라운드(background) 방사선이라 한다.
우주 방사선은 이름에서 의미하듯 우주에서 기원한다. 우주 방사선은 우주의 깊은 곳(은하 입자)과 태양(태양 입자)으로 부터 나온다. 이 우주 입자들이 대기의 상층과 충돌하여 여러 단계의 이온화 과정을 거쳐 생성된 방사선이 지구로 쏟아진다. 다행히 대기는 이 우주 방사선의 많은 양을 차단시켜 지구의 생명체를 보호한다. 대기층이 얇은 높은 고도에서 우주 방사선량은 해수면 보다 더 높다. 전 세계 인구가 받는 평균 우주 방사선량은 일 년에 약 0.4 mSv (40 mrem)이다. 그러나 멕시코의 멕시코 시티와 볼리비아의 라 파즈에서의 우주 방사선량은 세계 평균량 보다 각각 2, 5배 더 높고, 심지어는 티벳 보다도 더 높다.
지각 방사선은 바위와 토양에 자연적으로 존재하는 방사성 원자들로부터 나온다. 지각에는 주로 규소(Si), 칼륨(K), 나트륨(Na) 함량이 높은 화강암질 암석이 많이 분포한다. 이들 화강암에는 화산암에 비하여 우라늄(U), 토륨(Th)의 함량이 상대적으로 높다. 지구 표면에 존재하는 우라늄, 토륨, 칼륨과 같은 방사성 원소들은 지구가 형성된 이래로 우리 주변에 계속 존재해 왔다. 토양 구성성분은 지역마다 다양하기 때문에, 각 개인이 지구 방사선으로부터 받는 양도 또한 지역에 따라 차이가 크며, 어떤 지역에서는 평균보다 30배나 높다.
내부방사선은 몸 안에서 나온다. 우리가 먹는 음식, 마시는 물, 숨 쉬는 공기에는 자연적으로 존재하는 방사성 물질들이 포함되어 있기 때문에, 우리 몸의 조직은 방사성 원소들을 가지고 있다. 대부분의 체내 방사선량은 방사성 칼륨으로부터 나온다. 또한 우리 몸은 우라늄, 라듐, 방사성 납, 폴로늄과 같은 방사성 원소들도 가지고 있다. 우리 몸 안에 있는 방사성 물질들로부터 받는 방사선량은 일 년에 대략 0.3 mSv (30 mrem)이다.
라돈은 자연 방사선에서 가장 큰 비율을 차지하고, 호흡을 통하여 폐암을 유발할 수 있다. 무색, 무취의 라돈 기체는 우리 주변의 도처에 분포하고 있다. 라돈은 토양의 자연 방사능 물질인 라듐으로부터 유출되어 공기로 퍼져 나간다. 실외 공기에서 라돈 농도는 상대적으로 낮은데, 이는 기체가 빠르게 퍼지기 때문이다. 그러나 환기가 잘 안되는 곳이나 지하실 처럼 막힌 공간에서 라돈 농도는 매우 높게 되고 건강에 심각한 위협이 될 수 있다. 라돈의 농도는 지역마다 매우 다르며, 심지어 같은 지역에 사는 이웃 끼리도 다를 수 있는데, 가옥 및 건물의 특성과 환기 습관에 따라 실내 라돈 농도의 차이는 매우 크다. 라돈으로부터 받는 방사선량은 평균 일 년에 1.2 mSv (120 mrem)으로 자연방사선의 반을 차지한다.
종합적으로, 우리 국민이 자연 방사선으로부터 받는 방사선량은 연평균 3.1 mSv (310 mrem)으로 세계 평균 2.4 mSv (240 mrem)에 비해서는 조금 높다(1). 이는 연대가 상대적으로 높고 화강암이 많이 분포하는 한반도의 지질 특성 때문이기도 하다.

 

 

1. 세계 평균 자연 방사선량

나오는 곳

평균 (mSv/)

범위 (mSv/)

우주

0.4

0.3-1.0

지각

0.5

0.3-0.6

신체

0.3

0.2-0.8

라돈

1.2

0.2-10

2.4

 

1-10

출처: UNSCEAR (2000).

 

 

 


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