방사선 이론 관리학

안녕하세요 건설 소장입니다.

오늘은 방사선사 국가고시 1교시 방사선 이론 관리학에 대해 알아보겠습니다.

방사선 관리학

1교시 <방사선 이론> 10문항

방사선 관리학
방사선 방어 방사선장애로부터 사람을 보호하는 것과 관련된 개념, 요건, 기술 등을 총칭	방사선 관리 관련 기구 ICRP : 국제 방사선 방어 위원회 IAEA : 국제 원자력 기구- ①원조업무 ② 보장조치업무 ICRU : 국제 방사선단위 및 측정위원회 UNSCEAR : UN 방사선 영향 과학위원회 WHO : 세계 보건 기구 ILO : 국제 노동 기구 NEA : 원자력 기구
방사선방어의 목적(ICRP) 방사선조사에 의한 유익한 행위의 제한 방지 및 안전 확보 개인에 대한 확정적 영향을 예방 확률적 영향의 발생을 감소

선량한도
선량한도 구분 방사선작업종사자 수시출입자 및 운반종사자 일반인 유효선량한도 연간 50mSv 넘지 않는 범위에서 5년간 100mSv 연간 12mSv 연간 1mSv 등가선량 한도 수정체 연간 150mSv 연간 15mSv 연간 15mSv 손,발,피부 연간 500mSv 연간 50mSv 연간 50mSv 피폭선량 측정깊이 : 1cm 수정체 : 3mm 피부, 손, 발 : 70μm
긴급 시 피폭 (life-saving action 제외) 유효선량 : 0.5 Sv = 500 mSv 등가선량(피부) : 5 Sv	임산부 허용선량 하복부 표면 등가선량 - 2mSv 방사성물질 섭취량 - ALI의 1/20
보조한도 등가선량지표 심부등가선량지표 : 직경30cm 구 표면에서 1cm 등가선량의 최대치 표면등가선량지표 : 직경30cm 구 깊이 70μm에서 1cm까지 등가선량의 최대치 연간섭취한도(ALI)	유도한도 실제 측정 가능한 값을 정해 그 한도 지키면 초과하지 않음 작업장의 선량율, 공기중 방사성물질의 농도, 표면오염의 밀도 등의 값 인정한도 감독관청에 의해 정해진 것 : 법률적, 행정적 구속력 있음 시설관리자에 의해 정해진 것 : 내규에 의한 것
방사선 피폭원 인공 방사선원 : 관리의 주된 대상 방사선 조사 추적자(Tracer) 원자력 발전소	자연 방사선원 규제(관리)제외 : 우주선, 체내 K-40 규제(관리)면제 : 개인 - 10μSv/년 이하 집단 - 1man-Sv 이하 규제(관리)대상 : TMNR(기술적 증가 자연방사선) →초 고도 비행, 실내 Rn, 농축

방사선 방어
방사선 작업자가 행하는 방어수단	방사선 책임자가 행하는 방어수단
외부피폭 예방 3원칙 차폐 : 가장 주된 요소, 가급적 선원 가까이 α선 : 비정이 짧아 외부조사 문제 안됨 β선 : 최대비정 이상 차폐 R = 0.542E - 0.133 (3MeV > E > 0.8MeV) R = 0.407E1.38 (0.8MeV > E > 0.15MeV) 제동선 무시 : 플라스틱, 유리 제동선 가능 : Z↓물질+Pb X선 : Z↑물질(Pb, Steel, 콘크리트) HVL = = ×B B : 재생계수 TVL = 3.32HVL 중성자 : 물, paraffin 원자번호 낮은 물질, 중성자 감속 큰물질 사용 2차감마선 차폐를 위한 차폐제 배열 거리 : 거리 역자승 법칙 시간 : 교육, 감독, 훈련 → 숙련도 향상 → 시간 단축	방사선 시설의 관리 관리구역 ※연간한도 : 50mSv 통상작업 중 경미한 사고의 가능성 있는 장소 연간한도의 3/10을 초과할 우려가 있는 작업장 감독구역 감시는 계속하나 특별한 조치가 필요 없는 장소 연간한도의 3/10을 초과할 우려가 없는 작업장
	피폭의 관리 관리구역 작업자 : 개인 monitoring 대상 감독구역 작업자 : 개인 monitoring 불필요
	교육과 훈련
	건강진단 목적 종사자의 건강상태 파악, 작업환경과 작업상황 평가 종사자가 앞으로 계속 작업이 가능한지 확인 사고시 피폭, 직업병 발생의 유익한 기초정보 획득 종류 방사선 작업 취업 전 검사 방사선 작업 취업 중 검사 : 정기검사 / 수시검사
내부피폭 예방 3원칙 내부 피폭 원천을 만들지 말 것 섭취의 경로를 막을 것 섭취했을 때 빨리 제거 할 것

방사성폐기물의 처리와 처분
방사성폐기물 방사성물질 또는 방사성물질에 의해 오염된 물질로서 폐기하려는 모든 물질 ※방폐장 : 방사성폐기물 처분장   원자력법 시행규칙 “교육과학기술부령이 정하는 폐기물” 개인에 대해 연간 10μSv 이상 집단에 대해 1man-Sv 이상 교육과학기술부장관이 정하는 핵종별 농도이상 방사성폐기물	폐기물의 처리
	기체 방사성폐기물의 처리 방사성 dust : HEPA filter로 여과 방사성 불활성가스(noble gas) 감약tank이용 활성탄 흡착법 : 저온 - 흡착력 증가 액화증류 용매 흡수법 격막법 : 선택적 gas 투과성 격막 이용 열 확산법 : gas의 열확산계수 차이를 이용 방사성 요오드(iodine) dust : 고성능 filter이용 gas : 활성탄 흡착 ①활성탄(무첨착탄) : 방화시설 필요 ②활성탄(첨착탄) : 유/무기화합물 첨가 ③silver zeolite(Ag-X) : 방화시설 불필요
고준위방사성폐기물 원자력법시행령 - “과학기술부장관이 정하는 값” 방사능농도 반감기 20년이상 알파선 방출 핵종 4000Bq/g 열발생률 : 2kW/m3
방사성폐기물 관리의 순서 취급 : 폐기물을 다루는 것 처리 : 처분하기 쉬운 형태로 감용, 농축, 고형화 저장 : 처분할 때까지 보관하는 잠정적인 조치 수송 : 수집→저장, 저장→처분의 일체의 운반 처분 : 폐기물의 완전한 격리   ※저장과 처분의 구별 저장 : 언제라도 검사, 감시, 반출 가능 처분 : 일시적 감시는 가능, 인간의 관리에서 완전히 벗어남 영구처분 : 회수할 의도 없이 생활권으로부터 영구격리
	액체 방사성폐기물의 처리 자연감약 : 저류조(storage tank)에 보관 희석방류 : 방사능이 충분히 감약됐을 때 방류 농축처리 : 농도가 높고 반감기가 긴 경우 ①증류법 : 비휘발성 방사성물질, 고농도 농축폐액 ②이온교환 : 이온교환수지사용, 이온물질 제거 ③응집침전 : 응집제 첨가 → 흡착, 공침, 혼정형성 제염계수(DF) = A1 : 유입농도 A2 : 유출농도 제거효율 E = (1 - ) × 100 농축물, 폐수의 고형화 ①시멘트 : 내화성, 강도↑, 취급간단, 저렴 저준위용 ②아스팔트 : 침출성↓, 얇은 두께 중·저준위용 ③플라스틱 : 열경화성수지 이용, 감용성·물성 우수 ④pellet : 건조 분체화 ⑤유리화 : 내수, 내방사선, 내화학반응, 내구성 좋음 ★Canister : glass고화된 고준위 방사성폐액 →금속용기에 넣어 저장
폐기물의 처분
방사성 폐기물의 처분 육지처분 천층처분 : 호를 파서 드럼통으로 매립 대량 폐기물 처분, 장수명 폐기물 부적합 지하공동처분 : 지하 암반내 저장 심부지층처분 : 고준위폐기물, 500~2000m 속 해양처분 해양투기 : 심해(2000m↑) 대량 처분 해양저처분 : 용기에 넣어 바다밑에 투기 ※UN해양법조양에 따라 규제/런던조약으로 금지 우주처분 소멸처리법 : 원자로, 핵융합, 가속기 이용 →짧은 수명의 안정된 핵종으로 변환
	고체 방사성폐기물의 처리 보관 처분을 위해 감용이 필요함 소각처리 : 감용비 100 압축처리 : 불연성도 처리가능 감용비 5

방사선 관리의 기본개념
방사선 피폭의 종류 직업피폭 : 종사자의 피폭 특정장소에서 Rn섭취 미량의 자연방사성핵종 취급 Z-비행기 조종 or 우주비행 의료피폭 : 진단받는 사람, care하는 사람 공중피폭 : 직업피폭, 의료피폭 제외한 집단 피폭	방사선 관리업무의 종류 환경관리 : 제일 중요 개인관리 ①피폭선량 관리 ②작업관리 ③건강관리 ※우선순위 : 환경관리 > 피폭선량관리, 작업관리 >건강관리
방사선 방어의 대상 - 행위 피폭을 증가시키는 인간의 모든 활동 →선량 제한 체계를 적용 ①행위의 정당화 ②방어의 최적화 : ALARA ③개인의 선량한도 : dose limit, dose constraint 적용순서 : 정당화 → 최적화 → 선량한도	방사선 방어의 대상 - 개입 피폭을 감소시키는 인간의 모든 활동 방사선 사고 후 조치 ex>옥내피난, 식물 섭취 제한 ①정당성 ②최적화 ※선량한도 X 개입의 대상 자연 방사선원에 의한 공중피폭 사고나 긴급 시 작업피폭
방사선 : 대통령령이 정하는 것 알파선·중양자선·양자선·베타선 기타 중하전입자선 중성자선 감마선 및 엑스선 5만 전자볼트이상의 에너지를 가진 전자선 (50keV)	방사선 관리구역 교육과학기술부령 : 400μSv/week↑ 보건복지가족부령 : 300μSv/week↑

 

방사선의 영향
일반적 용어 방사선 영향 : 피폭으로 나타난 영향 전체 방사선 장해 : 사람, 물체 등에 변화가 관찰된 경우 방사선 상해 : 사람에게서 변화가 관찰된 경우 방사선 리스크 : 잠재적인 영향까지 포함한 의미	방사선 장해의 특징 ①증상의 비특이성 ②증상의 지발성 ③임상경과의 복잡성 ④피폭의 무 지각성
ICRP 용어 변화 : 세포 구성 DNA 등이 구조적으로 변화하는 것 손상 : 세포에 대한 변화, 유해하지만 개체에 대해선 유해하지 않음 장해 : 피폭된 본인(신체적) 또는 자손(유전적)의 변화를 임상적으로 관찰할 수 있는 유해한 영향 손해 : 장해의 발생률, 중독도 또는 출현시기등을 고려한 방사선 영향의 종합적 표현
방사선 영향의 분류 종류 의미 역치 선량의 영향 방어의 목적 확정적(결정적)영향 세포의 사망 역치O 중독도(Severity) 방지 확률적 영향 세포의 변형 역치X 발생확률(Probability) 제한

내부 방사선 장해
체내 방사성 물질의 침입경로 경구 섭취(intake) 흡입(inhalation) 경피 침입(invasion)	체내 방사성물질의 감소를 좌우하는 요소 물리적인 요인 : Tp (decay) 생물학적 요인 : Tb (metabolism) 실직적인 감소 : 실효반감기 Teff  1/Teff = 1/Tp + 1/Tb
체내 방사성물질의 움직임 체내오염(내부오염) : 방사성물질이 체내에 들어간 것 계통오염 : 체내 방사성물질이 혈액을 통해 전신 분포
예탁선량 체내에 존재하는 방사성핵종으로 인해 일정기간 받게 되는 내부 피폭방사선량 기간이 지정되어 있지 않으면 : 성인 50년, 아동 70년 의존 : 핵종, 형태, 섭취방법, 조직의 특성(친화성) 좌우 : 초기 선량률, 신체의 제거율		연간섭취한도(ALI) 확률적 영향 : 50mSv 확정적 영향 : 0.5Sv (=500mSv) 임신여성 : 1/20 ALI
방사성물질의 제염조작 시 유의점 조기제염 오염의 확대 방지 ex> 수세 : 오염 범위의 확대 폐기물 처리 : 제염에 사용된 모든 물건(방사성폐기물)의 처치 Wet method : 공기 중 오염 방지 경제성 고려

Radiation Monitoring
Radiation Monitoring 방사선 관리를 목적으로 행해지는 단순 측정과 그 결과를 해석해 필요한 방어조치를 취하는 모든 과정	Monitoring의 종류 personal monitoring : 작업자 개인 피폭량 측정 area monitoring : 작업장소의 공간 선량률 측정 environmental monitoring : 방사선 작업장 주변
개인 Monitor의 구비조건 측정 정도가 좋을 것 측정이 간단할 것 소형 경량으로 장착이 편리할 것 싸고 견뢰할 것
	선량계 작업종사자의 선량계 : 필름선량계, TLD → 주선량계 수시출입자의 선량계 포켓선량계, 자동선량계, 전자선량계, 개인 경보기
개인 Monitor 종류 측정시간 선량범위 필름배지(FB) 장시간 소선량 Pocket Dosimeter (PD) 단시간 소선량 Pocket Chamber (PC) 단시간 소선량 TLD 장시간 대선량	Survey-meter의 종류 ϒ선 선량율 측정 : 전리조, GM, Scintillation, pocket β선 선량율 측정 : GM, 전리조, Scintillation 중성자 선량 측정 비례계수관 : BF3, 3He, Hurst형 비례계수관 Scintilation : LiI, 플라스틱, Hornyak button, ZnS
	환경 Monitoring의 목표 일차적 목표 ①현실의 피폭량 산정 ②잠재적 피폭량 추정 ③환경피폭의 상한치 추정 이차적 목표 피폭의 산정에 관련된 요인 조사, 대 공중 관계개선 최종목표 “공중의 안전을 확보”
방사성 물질의 포장 표지 표면선량률 포장에서 1m 제1종 백색 운반표지 5 μSv/h - 제2종 황색 운반표지 100 μSv/h 5 μSv/h 제3종 확색 운반표지 2 mSv/h 100 μSv/h
사고대책의 계획 발생 가능성이 되는 사고 모두 열거 방사선관리의 관점에서 검토 사고처치의 우선순위 결정 반복적 교육 및 훈련
	응급조치의 3대 원칙 안전의 유지 신속한 통보 사고확대의 방지

방사선의 방어 설계
방사선 차폐의 종류 mobile shielding : apron, glove structural shielding : barrier	방어벽 K = p(dm)*(dm)/WUT P : 허용선량 관리구역 : 0.1 rem/week 비관리구역 : 0.01 rem/week dm : 최대거리 W : 주당 부하량 X(2MV↓) : mA-min/week X(2MV↑) : esu/cm3/week at 1m ϒ : R/week at 1m U : 이용인자 목적 ceiling wall floor radiographic 1/16 1/4 1 dental 1/16 1/4 1/16 therapeutic 1/16 1/4 1 T : 거주인자 Full T = 1 Partial T = 1/4 Occasional T = 1/16
구조적 차폐의 종류 일차 방어벽 : wall, floor, ceiling - 7feet 이상 이차 방어벽 : 일차방어벽 제외한 모든 방어의 대상
이차방어벽 대상 : 누설선, 산란선 이용인자(U) = 1
누설선 X-ray Housing의 통해 나오는 방사선 누설선량은 이용 방사선의 1/1000 이하가 되도록 차폐 X-ray 누설선 검사 : survey-meter
X선-Tube Housing의 기능 X선 방어 전기적 쇼크 방어 온도 방어

참고
ICRP 일반적인 권고사항 투시 최대 허용 선량 : 10R/min 이하 형광판 통과 X선 선량율 : 초점 1m 거리에서 80μGy/h Table top에서 선량률 : 10R/min 이하 Target에서 Table top 거리 : 30cm 이상 Target과 피부 거기 : 45cm 이상	일반 Apron과 Glove의 X선 방어 납당량 : 0.25mmPb 이상 진단용 X선 tube의 초점에서 1m거리의 누설선량 : 1mGy/h 이하 진단용 X선 Housing : 고유여과 1mmAl 총여과 : 고유여과 포함 2.5mmAl Tube Housing표면에서 5cm 거리 : 0.25Gy/h 이하 형광판은 당량의 납을 함유한 보호유리에 싸여 있어야 함 70kV 이하 : 1.5mmPb 70~100kV : 2.0mmPb 100kV이상 : 0.01mmPb
10day-rule 적용 하복부포함 검사 : 척추, 골반·복부, 고관절, 대퇴골, 요로조영 긴급성이 없는 검사
핵 원료물질 U-238, Th-232 핵 연료물질 U-235, U-233, Pu-239
	국내 원자력 발전소 고리(4) 월성(4, 중수로), 영광(6), 울진(6)