3. 방사선 관련 단위

3. 방사선 관련 단위 에너지의 기본단위는 주울(기호; J)이지만 방사선의 에너지를 나타내는 단위로는 전자볼트(기호 eV)를 더 널리 사용한다. 1 전자볼트(1 eV)는 전자 1 개가 1 V의 전위차로 가속되어 얻는 운동에너지이다. 1 eV = 1.6×10 J 인 관계가 있다. 1 eV는 매우 적은 양이기 때문에 그 10 배, 10 배 등을 1 keV(킬로전자볼트), 1 MeV(메가전자볼트)라고 부르며 이 단위를 자주 사용한다. 예를 들면 Co(코발트)은 최대에너지 0.31 MeV의 β선을 낸 후 1.17 MeV 및 1.33 MeV의 γ선을 각각 거의 동시에 낸다. 공기, 물질, 인체에 대한 방사선의 흡수 영향을 알기 위하여 조사(쬠)선량, 흡수선량, 등가선량(인체의 단일 조직/장기가 방사선을 받을 때에만 사용), 유효선량(온 몸에 방사선을 받을 때에만 사용) 등을 정의하여 사용한다. 3.1 조사선량 어느 장소의 γ선 또는 X선에 의한 쬠(照射)의 세기는 공기를 이온화(전리)하는 정도로 평가할 수 있다. 조사선량의 세기는 공기 1 kg이 전리작용에 의해 발생되는 +, - 중 어느 한 쪽의 전하량을 전부 합쳐서 얼마인가로서 표시한다. 단위는 공기 kg당 쿨롱(C/kg)이다. 조사선량은 γ선 또는 X선이 공기를 쬐는 경우에 한하여 사용되며 다른 방사선이나 물질에 대해서는 사용되지 않는다. 조사선량 단위로 예전부터 사용돼오던 것은 뢴트겐(기호; R)이다. 1 R은 1 kg의 공기에 2.58×10 C의 전하량을 생기게 하는 방사선량이다. 1 R = 2.58×10 C/kg 건조한 공기 3.2 흡수선량 방사선이 물질과 상호 작용한 결과 그 물질의 단위질량에 흡수된 에너지를 흡수선량이라고 한다. 흡수선량을 방사선의 종류나 물질의 종류에 관계없이 사용한다. 흡수선량의 단위로 그레이(gray, 기호; Gy)를 사용한다. 물질 1 kg에 1 J의 에너지를 방사선으로부터 흡수하였을 때 이것을 1 Gy라 한다. 과거에 사용하던 단위는 라드(rad)이며 1 rad = (1/100) J/kg = (1/100) Gy의 관계가 있다. 3.3 등가선량 (인체의 단일 장기나 조직에 방사선을 받을 때 사용) 인체가 방사선에 노출되어 방사선을 흡수했을 때 같은 흡수선량이라 하더라도 방사선의 종류나 에너지에 따라 인체가 받는 영향의 정도는 다르다. 방사선이 인체에 주는 위험도(리스크)를 같은 척도로 계산하여 방사선방호의 목적으로 비교하거나 계산하기 위해 등가선량이라는 단위를 고안하였다. 등가선량과 흡수선량의 관계는 다음 식으로 주어진다. 등가선량 = 흡수선량 × 방사선가중치 방사선가중치는 방사선의 종류와 에너지에 의한 영향의 정도가 각기 다르다는 사실을 고려하여 만든 계수이다. 흡수선량의 단위로서 그레이(Gy)를 사용했을 때 등가선량의 단위를 시버트(기호; Sv)라 하며 과거에 사용하던 등가선량 단위인 rem(렘)과는 다음과 같은 관계를 갖고 있다. 1 Sv = 100 rem 3.4 유효선량 (방사선을 온몸에 받을 때 사용) 등가선량을 인체 전체에 미치는 영향으로 환산하여 실용화한 양이다. 방사선의 인체에 대한 영향은 신체의 어느 부위에 방사선을 받았는가에 따라 다르다. 주 ; 단위를 본래 명칭으로 쓸 때에는 첫 글자를 소문자로 쓴다. 줄여 쓸 때에는 그 단위가 사람이름에서 유래한 것은 첫 글자를 대문자로 쓰고 그렇지 않은 것은 소문자로 쓴다. 예컨대 흡수선량의 단위를 gray나 Gy, 등가선량의 단위를 sievert나 Sv로 쓴다. 한 방사선을 전신에 골고루 맞은 경우와 어느 특정부위에만 집중적으로 맞은 경우에도 신체에 미치는 영향에는 큰 차이가 있다. 유효선량은 신체를 몇 개의 부위로 나누어서 각 부위에 받은 등가선량에다 조직가중계수를 곱한 것을 모두 합하여 얻을 수 있다 (그림 19). 단위는 등가선량과 마찬가지로 시버트(Sv)이다. 단위시간 당의 유효선량을 유효선량률이라고 하며 시버트/시간으로 나타낸다. 1 뢴트겐(1 R)의 감마선 또는 엑스선을 인체의 외부로부터 받았다고 하면 흡수선량으로는 거의 1 센티그레이(1 cGy)가 되며 전신에 받았다면 1 센티시버트(1 cSv)의 유효선량이 된다. 그림 19. 방사능 및 방사선의 단위 관계. 표 2. 방사선 관련 단위 종류 단위 종래의 단위 환산 방사능 베크렐, Bq 큐리, Ci 1 Ci = 3.7×10 Bq 방 사 선 조사선량 쿨롱/kg, C/kg 뢴트겐, R 1 R = 2.58×10 C/kg 흡수선량 그레이, Gy 라드, rad 1 rad =0.01 Gy= 1 cGy 등가선량 시버트, Sv 렘, rem 1 rem =0.01 Sv= 1 cSv 유효선량 시버트, Sv 렘, rem 1 rem =0.01 Sv= 1 cSv