방사선과 방사능의 차이점 + α

1.방사선이란 무었인가?
 

방사선 [ Radiation ]

방사선은 불안정한 방사성 핵종이 좀 더 안정한 핵종으로 변환될 때 방출되는 입자나 전자파의 형태를 갖고있는 에너지의 집합체로서, 어떤 매질을 직접 또는 간접으로 전리시킬 수 있는 에너지의 흐름이다. 알파(α)선, 베타(β)선, 감마(γ)선, X선, 중성자선 등이 있다.

넓은 의미의 방사선에는 초음파, 방사선 동위원소(알파, 베타, 감마선) 우주선(線) 뿐만 아니라 방송 통신에 이용되는 전자파, 적외선, 가시광선 등이 포함된다.

그러나 일반적으로 '방사선'이라 하면 전리현상을 일으켜 인체에 해를 줄 수 있는 X선, 방사선 동위원소, 우주선 등의 '전리방사선'을 일컫는다.

'전리작용'이란 방사선을 쪼여 물질을 구성하고 있는 원자로부터 전자를 튀겨내어 한 쌍의 플러스 전자를 띤 양이온과 음의 전기를 띤 전자를 만드는 것을 말한다. 방사능의 유무를 조사하거나 그 양을 측정하는 방법은 모두 이 전리작용을 이용한 방법에 따른 것이다.


■ 자연방사선/ 인공방사선

방사선은 자연 방사선과 인공 방사선으로 나눌 수 있는데, 자연방사선은 땅속의 광물질, 우주, 음식물로부터, 우리의 몸 속으로부터 발생된다. 자연 방사선은 방사선을 내는 물질인 우라늄의 매장량이 많고 적음과 해발 고도의 차이등에 따라 지역별로 차이가 있다.

인공방사선은 인위적인 행위에 의해 발생되는 방사선을 말하는데, 병원에서 검사에 쓰이는 진단방사선과 치료에 쓰이는 치료방사선, 공항에서 쓰이는 보안 검색장치, TV등과 같은 전자제품에서 발생되는 방사선, 원자력발전소 같은 곳에서 발생되는 방사선 등을 인공방사선이라고 부른다.


■ 알파(α)선, 베타(β)선, 감마(γ)선

방사선은 물질을 투과하는 투과력에 따라 알파(α)선, 베타(β)선, 감마(γ)선으로 나눌 수 있다.

α선의 본체는 헬륨의 원자핵으로, 에너지는 강하나 무겁기 때문에 이동거리가 짧고 종이 한장으로도 차폐가 가능하다.

본체가 전자인 β선은 α선보다 약 500배 정도 투과력이 크며, 알루미늄으로 차단이 가능하다.

γ선은 방사성 물질이 알파선이나 베타선을 내고 붕괴한 뒤 안정된 에너지 상태로 돌아올 때 방출되며 투과력이 가장 크다. γ선은 파장이 짧은 전자파로서 방사선 중에서도 매우 높은 에너지를 가지며 투과력이 가장 강하다.

한편 X선은 감마선과 성질이 거의 유사하나 감마선보다 파장이 길며 투과력이 약하다.

위해성 크기가 외부에서는 γ> β> α순이나, 식품을 통하여 인체에 침투하는 경우 α선이 큰 피해를 유발한다.

출처 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=68371

2. 그럼 방사능은 무었인가?

방사능 [ Radioactivity , 放射能 ]

방사선을 방출하는 성질, 또는 단순히 방사성 물질을 가리키는 말. 불안정한 원자핵은 전자(β선), 헬륨원자핵(α선) 등의 입자선을 방출해 다른 원소로 변화하거나 Χ선보다 파장이 짧은 전자파(γ선) 등을 끊임없이 방출해 안정된 원소가 되려는 성질이 있다. 1896년 프랑스의 베크렐이 우라늄에서 나오는 신기한 방사를 발견했으며, 퀴리부인이 이것을 방사능이라고 이름 붙였다. 방사능은 엄밀히 단위시간에 일어나고 있는 핵변환의 수를 가리키며, 단위는 curie이다. 그리고 방사능에서 나오는 것이 방사선이다.

출처 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=4546

3. 그렇다면 방사선과 방사능의 차이는?

방사선 : 방사성 물질로부터 생성되어 방출되는 에너지. 일반적으로 알파입자 ,베타입자, 감마선, 중성자 등을 방사선이라고 합니다.

방사능 : 방사성 물질이 방사선을 방출할수 있는 능력을 뜻하면 측정단위로는 Bq(베크렐), Ci(퀴리)를 사용합니다.


4. 그런데 방사성 물질이 뭔지 궁금하시다고요?

방사성물질

Radioactive material

방사성물질이란 방사선을 낼 수 있는 능력을 가진 물질을 말한다.

원자 또는 원자핵의 에너지 준위가 불안정한 상태에서 방사선을 방출하는 핵종을 '방사성 핵종' 또는 '방사성 동위원소'라고 무르며 이를 일정한 비율 이상으로 함유하고 있는 물질을 '방사성 물질'이라 한다. 즉, 자연계에 존재하는 원자번호가 큰 우라늄, 라듐 등 40여종의 원소는 원자핵이 붕괴하면서 방사선(radiation)을 방출하며, 이러한 성질을 갖는 원소를 방사성물질이라 한다.


■ 방사선 관련 용어

• 방사선(Radiation): 물질을 투과할 수 있는 광선과 같은 높은 에너지의 전자파로서 알파(α)선, 베타(β)선, 감마(γ)선 등이 있다. 위해성 크기가 외기에서는, γ> β> α순이나 식품을 통하여 인체에 침투하는 경우 α선이 큰 피해를 유발한다.



• 방사성핵종(Radionuclides): 불안정한 원소의 원자핵이 스스로 붕괴하면서 내부로부터 방사선을 방출하는 원자핵



• 방사능(Radioactivity): 방사성핵종이 방사선을 방출하는 능력. 방사성 핵종은 방사선을 방출하면서 붕괴(decay)하여 안정된 원자핵이 되려고 하는 성질을 가지고 있다. 그들이 붕괴(decay)하는 동안에 방사선을 방출하는데 이와 같은 현상을 방사능(radioactivity)이라 한다.



• 반감기(Half Life): 방사능이 초기 방사능의 1/2 로 되는 데에 걸리는 시간.

■ 자연계에 존재하는 방사성물질의 종류

• 우라늄


자연에 존재하는 우라늄은 234U, 235U 및 238U의 방사성핵종의 혼합물이며, 모두 α선 및 γ선을 방출하면서 붕괴된다. 우라늄은 지표수와 지하수에서 검출되지만 보통 지하수에서 농도가 높으며, 화강암, 변성암, 갈탄, 몬조나이트, 인산염광산에 존재한다.

우라늄의 섭취량은 먹는물로 3.7㎍/day, 음식물로 1.1㎍/day이며, 섭취된 우라늄은 뼈에 22%, 신장에 12%, 다른 조직(tissue)에 12% 축적되고, 나머지는 배출된다.

우라늄의 독성은 방사성 독성과 중금속으로서의 화학적 독성으로 구분되며, 방사성 독성은 자연 우라늄 중의 동위원소 238U 및 234U를 함께 고려하여야 한다. 우라늄의 인체에 가장 큰 위해는 신장독성이다.

반감기는 45억년(238U)



• 라돈


자연계에 널리 존재하는 방사성 가스로, 238U 계열의 α붕괴과정에서 226Ra이 생성되고, 재차붕괴하여 222Rn(라돈)이 생성된다. 라돈은 대수층의 화강암 지역에 존재하며 이지역의 지하수에서 검출된다.

인체 노출경로는 물중의 라돈이 공기로 방출되어 호흡기로 흡입되거나 음용수 섭취시 소화기관을 통해 흡수된다. 라돈은 폐암, 위암을 유발하는 것으로 보고하고 있다.

반감기는 3.82일



• 라듐


우라늄과 토륨의 붕괴과정에서 생성되며, 228Ra, 226Ra, 224Ra, 223Ra 등 4 종류의 동위원소가 있다. 226Ra 및 238U의 α붕괴로 생성되고, 화강암, 장석을 포함하는 사암 대수층의 지하수에서 228Ra의 농도가 높게 나타난다.

라듐은 인체내에서 칼슘과 유사한 대사과정을 거치며 골표면에 침착하여 골육종(osteogenic sarcoma)을 유발하나 백혈병에 대해서는 아직까지 보고된 적이 없다.

반감기는 1,622년(226Ra)

■ 전알파

우라늄, 라듐, 라돈, 플루토늄 등 모든 방사성핵종에서 방출되는 α방사선을 말한다.

전알파는 방사성 물질이 얼마나 있는가에 대한 지표로서 그 자체가 인체에 해로운 것은 아니며, 미국에서는 전알파가 15pCi/L이상인 경우 위해성 판단을 위하여 라듐을 측정하도록 하고 있다.

출처 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=68378

3. 여기서 반감기라는 내용이 나오는데 반감기란

반감기 [ half life , 半減期 ]

일정량의 방사성원자핵이 처음 수의 꼭 절반으로 줄 때까지 소요되는 시간. 반감기는 그 물질 고유의 성질이 없어지는 척도가 된다. 예를 들어 스트론튬90의 반감기는 28년인데, 이것은 처음 1 curie의 스트론튬90이 있다고 할 때, 그것이 서서히 붕괴되어 28년 후에는 0.5 curie가 된다는 것을 의미한다. 반감기는 핵종에 따라 100만분의 1초라는 짧은 것에서부터 우라늄의 45억년이라는 긴 것까지 있으며 폐기물처리에 크게 상관된다. 심지어 500만분의 1초라는 극히 짧은 것에서 1,000조년의 200배라는 천문학적 숫자의 긴 것까지 있다고 한다.

출처 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=4488

뭔말인지 이해 안되시는 분들을 위해 쉽게 설명해드릴꼐요.
예를들어 반감기가 10년인 물질이 있다고 합니다.
그렇다면 방사성 물질이 아래 그림처럼 10년째에선 반으로 줄어들고 20년째에선 반의 반 으로 30년째에선 반의 반의 반으로 줄어들게 됩니다.

↑적당히 그림판으로 그렸지만 이해하시는데는 문제 없을꺼라 생각합니다.

즉위에 그림처럼 반감기가 지날때마다 반씩 안정된 물질로 바뀌는데 걸리는 시간입니다.
방사성 물질은 반감기가 짧다고 해봤자 완전히 없어지기 위해선 많은 시간이 걸리게 된다는 것이죠.


아무래도 제가 전공이 방사선쪽이 아니라 고등학교때 배운 지식수준이니 설명하는것보단 사전에 있는내용이 확실할꺼라 믿고 많은 자료를 네이버 지식사전에서 퍼왔습니다.(출처 안써있는건 제가 쓴거에요 ㅎㅎ)

혹시라도 틀린 부분이 있다면 댓글로 알려주시면 감사하겠습니다.