인터넷에 어떤 분들은 사람은 방사능이 5,000Bq이 있다고 합니다. 예 사실입니다. 저 말은 1초당 5,000개의 원자핵이 붕괴가 된다는 애기입니다.
근데, 여기서 함정은 방사능 물질에 따라 그 피해가 달라집니다. 예를 들어서, 알파 붕괴만 하는 원자핵이 초당 5,000개씩 붕괴된다고 해도, 딱히 위험하지 않습니다. 그냥 반경 1m 밖으로 나가시면 됩니다. 알파선은 투과력이 너무 약해서 종이도 통과 못합니다.
그런데, 감마선이 나오는 방사능 동위원소로만 채워져 있다면 진짜로 위험합니다. 감마선은 방사선 중에서 가장 강합니다. 보통 감마선을 이용해서 제품 살균을 합니다. 왜냐하면 제품 내에 있는 미생물을 잘 죽이고, 깨끗합니다.
그래서 우리 몸이 위험할까요? 후쿠시마가 위험할까요? 당연히 후쿠시마가 위험합니다. 후쿠시마 발전소 폭발 시 나온 물질이 세슘이고 이 세슘은 감마선을 방출하는 방사능 동위원소입니다. 다만 인체 내에서도 감마선은 나오지만, 극히 미량입니다. 그 이유도 방사능 동위원소에 따라 나오는 에너지의 양이 달라지기 때문입니다. 그래서 세슘이 위험합니다.
그리고 또한, 베크렐 수치는 인체에 미치는 방사능의 위험과 관련성이 약합니다. 따라서, 시버트(Sv)라는 단위를 통해서 그 위험도를 평가합니다. 그리고 1Sv는 굉장히 위험 수치이고요.
그리고 베크렐(Bq)을 시버트(Sv)로 바꾸는 식은 없습니다.
http://www.amc.seoul.kr/asan/healthstory/lifehealth/lifeHealthDetail.do?healthyLifeId=29381
한국에서 주로 측정되는 자연 방사선은 화강암 지대에서 나오는 방사선입니다. 주로 화강암 지대에서 흘러나오는 라돈이 원인이고요.
그런데 라돈은 반감기가 4일이 채 안 되고, 단순히 환기하는 것 만으로 순식간에 해결 가능합니다. 환기만 충분히 된다면 신체에 거의 영향 없고요. 그리고 나머지 화강암도, 우리가 화강암을 갈아서 먹지는 않잖아요? 게다가 지각을 이루는 몇백 몇천톤에 달하는 화강암이 있어야 겨우 그정도 약간 방사선 나오는 겁니다. 설사 공사 등으로 화강암 가루를 좀 먹더라도 약간의 화강암은 별 영향이 없지요.
세슘의 문제는 반감기도 더럽게 길고, 훨씬 출력?도 강한 데다가, 출력이 강하기 때문에 몸 속에 들어와서 박히면 박힌 부분 주위로 엄청나게 데미지를 줍니다. 그리고 그냥 살짝, 아주 조금 8년전에 뿌려졌을 뿐인데도 반감기가 길고 출력이 워낙 강하다 보니까 같은수준의 방사선이 나오는거에요.
결국 두 원인의 기전이 완전히 다르기 때문에, 단순히 공기중 방사선 수치 측정 결과가 같다고 해서 아무 차이없이 똑같은 환경이라고 할 수 없는 겁니다.
만약 커다란 풍선 안에 들어가서 공중부양 1미터 떠서 다니기만 한다면 말씀하신대로 "인체에 미치는 효과에는 아무런 차이가 없"겠지요. 문제는 우리는 걷고 먹고 마시고 숨쉬고 바닥을 쓸고 훑잖아요. 공기중 방사선량 자체는 같을지언정 실생활에서 신체에 들어오면 엄청난 차이가 나는 겁니다.
짧게 요약하자면, 방사능 물질의 차이와 방사선의 차이를 이해해야 합니다. 그냥 방사선양이 같다고 해서 방사능물질도 같다고 보면 안돼요.
내부피폭 관점에서 라돈이 더 위험합니다.
결론에서 얘기하신대로 방사선의 차이를 이해하셔야 합니다.
라돈은 입자방사선(헬륨의 원자핵)으로 투과력이 매우 약합니다.
즉 짧은 거리에서 모든 에너지를 다 주고(반응하고) 없어져 버린다는 얘기고, 감마선은 photon으로 투과력이 매우 강해 (확률적이긴 하지만)일부는 가지고 있는 에너지를 다 쏟아내지만, 일부는 그냥 통과해버립니다.
따라서 내부피폭 관점에서는 인체에 미치는 영향이 알파선 방출핵종이 훨씬 위험하고 등가선량 계산 시 알파선 가중치를 20씩 주는 이유입니다.
그리고 추가적으로 라돈 Rn-222의 에너지는 평균(연속에너지) 6 ~ 7 MeV이며, 세슘 Cs-137의 662 keV보다 훨씬 높고, 라돈의 경우에는 가스형태라 흡입이 용이하고(그냥 숨만 쉬어도 ㅠㅠ) 흡입한 양 거의 모두에 영향을 받고, 세슘의 경우 섭취를 통해 몸에 들어가야하고(최소한 음식물) 그마저도 유효반감기(물리적 반감기 + 생물학적 반감기)가 90일 정도기 때문에 몸속에 있는 기간이 생각하시는것처럼 그렇게 길지 않습니다.
첨언하자면 화강암지대에서 많이 나오고 있고 의외로 건축자재로도 많이 사용되기 때문에 우리나라 라돈의 실내 평균 농도는 국제 농도보다 다소 높은편입니다.
지역에 따라 주거 높이에 따라 다 다르겠지만, 주거지가 화강암지대 근처이고 반지하나 지하에서 거주하시는분은 단언컨대 최근 이슈되는 세슘보다 훨씬 더 심각하게 라돈을 더 걱정하셔야 합니다(환기를 자주 하셔야 합니다).
제가 “출력”이라고 표현한 것이 좀 부적절했네요. 말씀하신대로 원자 하나만 놓고 봤을때는 라돈 원자가 더 강하고 위험하긴 합니다.
그런데 문제는 실생활에서 체내에 들어오는 양과 그걸 막기위한 대처가 천지차이라는거죠. 일단 라돈은 가스상태인데다 세슘에 비해 밀도차이가 엄청나게 납니다. 훨씬 가볍고 밀도가 낮죠. 바람 조금만 불어도 흩어지고 희석되고, 지하거주환경에서도 갈라진 틈 잘 메꾸고 환기시설만 갖추면 사람이 살아도 적합한 수준으로 낮추는게 가능하니까요. 일부러 화강암지대 한가운데 밀폐된 지하공간에 라돈가스 가득 모일때까지 기다렸다가 들어가서 죄다 들이마시지 않는 이상...
하지만 원자력발전소 사고로 뿌려진 세슘은 그렇지 않잖아요. 제염작업 열심히 한다고 해도 완벽하게 제거하는게 불가능하고... 지금 도쿄도 그렇게 세슘 많이 뿌려진것도 아니고 나름 제염 하고 비도 엄청 많이오는 동네인데도 불구하고, 아직도 빗물받이나 하수구 개천변 등 먼지가 모이는 곳에는 상당히 많은 세슘이 검출되니까요.
그리고 생물학적 반감기는 소화과정을 통해 배출되는 양을 고려해서 계산한 것인데, 문제는 이게 평균치 얘기지 백퍼센트 반감된다는건 아니잖아요. 식품 통해 섭취한것은 생물학적 반감기 계산대로 빠져나간다 해도, 만약 청소하다가 빗물받이에 잔뜩 고여있던 세슘먼지를 실수로 들이마셨다? 물론 대부분 콧물로 걸러졌겠지만 먼지 한두알은 폐포 안에 박힐수밖에 없는데 이건 못 빠져나오잖아요. 그럼 물리적 반감기 30년 동안 (그것도 반감기니까 30년 지나도 절반어치는 계속 나오는거고...) 계속 폐에 박힌상태로 핵분열하겠죠. 소화기에 들어간 세슘도 무조건 생물학적 반감기에 따라 백퍼센트 감소하는건 아니고 운나쁘게 어디 장 주름 구석이나 기타 조직에 박히면 못 나오는 거고요. 고체니까요. 생물학적 반감기가 어쩌구 저쩌구 해봤자 고체가 조직에 박혀버리면 물리적 반감기만큼 계속 영향준다는 얘기죠.
그런데 라돈은 가스라서 생물학적 반감기가... 폐에 들어간건 분단위고, 라돈 엄청 많이 녹아있는 지하수를 섭취해야 시간 단위의 반감기가 겨우 나옵니다;;; 그냥 밖에 나가서 신선한 공기 마시기만 해도 몸에서 라돈 다 빼내는게 가능하다는거죠. 가스니까요. 애초에 체내 잔류가 없다싶은 수준인데... 단순히 원자 하나의 에너지량이 더 많고 알파선이라 체내에서 20배 위험하다고 해서, 과연 라돈이 무조건 더 위험하다고 할 수 있을까요? 신체 잔류 가능성 자체가 없는데?
이런 현실적인 차이 때문에, 핵 사고 난 곳에서는 접근금지구역을 설정해놓지만 화강암지대는 아무리 라돈 많이나와도 거주허가 나는 거라고 봅니다.
1. 잘 언급하신대로 체내에 들어오는 양이 차이납니다.우리나라에서 일반적인 생활을 한다는 가정하에 몸에 영향을 주는 정도가 세슘보다 라돈이 훨씬 많이요. 계속 얘기드린대로 라돈은 그냥 숨만쉬고 있어도 계속 우리몸에 들어갔다 나왔다 합니다. 지하, 화강암지대가 더 많이 나오는거지 어딜 가도 라돈가스는 존재합니다. 지금 타자치고 있는 제 옆에도 말이죠.
라돈의 문제가 피할수가 없다는 부분입니다. 농도가 높은 곳에서는 환기로 낮출 수 있지만 평균 이하로는 우라늄 매장량이 적은 나라로 이민을 가지 않는한 환기로도 낮출수 없죠. 밖에 나가서 신선한 공기를 마신다고 라돈이 없는게 아니에요. 농도가 낮아질 뿐이지. 우리는 숨을 쉬는한 계속 피폭 받는겁니다.
2. 세슘같은 경우 섭취 등으로 우리몸에 들어오는데 이러한 식품류는 전수검사는 아니지만 방사능 검사를 하도록 되어 있고 그 기준도 100 Bq/kg 이하로 1가지 이상의 통제수단이 있습니다. 라돈과는 다르게 안먹으면 회피할 수가 있는거죠.후쿠시마 응원한다고 미친척하는 일본인 말고 우리나라에서 그냥 일반적으로 생활할 경우에는 최소한 뭘 먹더라도 100 Bq/kg 이하로 오염된 식품을 먹는다고 생각하면 됩니다. (식약처 홈페이지에서 검사 결과를 보면 보통 검출해도 검출하한계 미만입니다)그리고 유효반감기는 소화과정뿐만 아니라 우리 몸의 대사를 모두 고려한 값입니다. 평균치를 못믿는다고 하시는데 음.... 얘기하신대로 체내 세슘이 정확히 50%로 줄지 않은경우도 있을 수 있고, 20%로 줄어든 경우도 있고 다양한 경우를 모두 고려해서 통계적으로 풀이해서 평균을 내보니 90일이라는 얘기를 드리는겁니다.
3. 참고로 우리나라 평균 라돈 농도가 50 Bq/m3 정도 되는데 이를 ICRP 103, 115를 기준으로 유효선량으로 환산하면 2.8 mSv가 됩니다. 그리고 우리나라 수산물 방사능 농도 검사 기준인 100 Bq/kg로 오염된 수산물을 연간 13 kg 섭취하더라도 유효선량으로 환산하면 0.017 mSv입니다. (13 kg는 우리나라 국민이 연간 섭취하는 생선의 평균 소비량입니다)
4. 물론 라돈은 위에서 언급한대로 인간이 생기기 전부터 있었고 우리가 바꿀수도 없는 문제기 때문에 자연방사능이라고 하는 것이고, 세슘은 핵실험이나 체르노빌, 후쿠시마처럼 인간이 만들어내었고 안받아도 될 불필요한 피폭을 더 받는 점에 있어서 세슘이 덜 위험하고 괜찮다는 얘기는 아닙니다.
원글에서 잘못된 정보를 얘기하는것처럼(감마선이 제일 위험하다??) 라돈과 세슘 두개를 놓고 봤을때 뭐가 더 위험하냐? 라고 물어봤을때는 라돈이라고 답하는게 옳다고 생각합니다. 그리고 불행하게도 우리나라에는 의외로 우라늄 매장량도 많고 화강암지대가 많아서 그 영향을 더 많이 받는거구요. 옆나라가 사고 내서 우릴 괴롭히는건 덤입니다ㅠㅠ
라돈이 공기보다 훨씬 무거워서 바닥에 가라앉고, 금방 흩어지는데다 체내에 전혀 잔류할수 없다는 점은 일부러 언급 안하시는 건가요?
그리고 [후쿠시마와 인근지역의 세슘] vs [한국 라돈] 이야기인데, 한국에서 세슘 섭취가능성은 왜 이야기하시는 건가요? 한국에서야 당연히 세슘섭취 걱정은 덜 해도 되겠죠. 하지만 지금 이야기하는건 일본에서의 세슘 섭취 문제고, 일본 내에서는 후쿠시마산 식품이 많이 유통되며, 설사 식품을 피한다고 해도 도쿄에서조차 먼지에 낙진 농축된 핫스팟이 여전히 존재하기에 식품으로 섭취하지 않더라도 충분히 체내 유입 가능성이 있는 겁니다.
게다가 제가 언제 평균치를 “못 믿는다” 라고 했나요? 제 논조는 지금 동일본 환경 특성상 평균치에서 벗어나는 더 안좋은 결과가 나올수 있다는거죠.
물론 본문의 [감마선 vs 알파선] 이 부분은 문제제기 합당하다고 생각합니다. 다만, [세슘 vs 라돈]에 대해서는 전혀 wincom님과 동의할수 없네요. 유럽이나 미국에서도 우리나라보다 라돈 더 많이나오는 지역 널렸는데도, 다들 멀쩡히 삽니다. 지하실 보수하고 환기만 확실하게 하면 그럭저럭 안전하니까 그런 겁니다.
라돈 입자는 상대적으로 불안정하기에 더 빨리 붕괴되며, 그러니 당연히 방사능 방출량 자체도 많겠죠.애초에 방사성붕괴의 기전 자체를 잘 이해못하고 계신 것 같은데요
라돈 녹은 물을 섭취한 연구결과에서도 체내 반감기가 겨우 시간 단위로 나오더군요. 가스상태의 라돈으로 폐로 흡수하는건 체내 반감기가 분단위기에 체내 잔류 검사의 의미가 없을정도라고 하고요.
그리고 제가 이야기하는건 현실에서 흡수하는 기전이 확연히 다르다는 겁니다. 라돈 원자 하나의 방사능 방출량은 더 많을지언정, 후쿠시마 가서 세슘 흡수하는것처럼 고농도로 접하지는 않으니까요. 만약 라돈이랑 세슘을 정확히 똑같은 원자 개수로 맞춰서 체내에 넣었다가 완벽하게 제거한다면, 이런저런0님이나 wincom님이 말씀하신대로 라돈이 더 데미지가 세겠죠. 하지만 현실에서는 라돈은 환기만 잘 해주면 그정도 고농도로 흡수할 일도 없고, 맑은 공기만 마시면 체내에서 완전 제거가 가능한데, 세슘은 여전히 일본에서 고농도 핫스팟이 존재하고 식품이 유통되는데다 체내에서 완벽 제거도 어려우니까요.
https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=upsjs&logNo=220313696178&proxyReferer=https%3A%2F%2Fwww.google.com%2F
위 링크를 참고해보시면 시버트 별로 기준이 있습니다.
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%84%B8%EC%8A%98-137
이때 1.174 MeV로 전자 하나 내보내고 Ba-137m에서 Isomer transition으로 0.6617 MeV짜리 감마가 나온다고 합니다.
어짜피 내부피폭이니까 둘 다 맞겠네요 ㅎㅎ
참고로 바륨-137 자체는 안정원자핵입니다. 방사성 붕괴에는 원자 핵만 관여하기때문에 전자가 낮은에너지로 가거나 하는일은 없습니다.
위 댓글을 예제삼아 보죠. "바륨 137의 전자들이 […] 에너지 준위가 낮은 곳으로 이동합니다. 그 때 나온 빛이 감마선입니다." 부분은 틀렸습니다. 원자 내 전자가 에너지 준위간 이동하면서 내는 건 보통 감마선이 아니라 X선이라고 부릅니다. 준안정 바륨 137m이 무엇인지 모르셔서 이렇게 된 것 같은데, 바륨 137m은 원자가 아니라 원자핵 그 자체가 에너지가 높아 불안정한 겁니다. 당연히 감마선의 출처도 원자 내 전자가 아니라 원자핵 그 자체고요. "이것까지 계산하면 꽤 높은 수치일 것"이라고 하신 부분도 틀린 것이, 1.176MeV라는 값 자체가 전부 포함한 수치입니다. (정확히는 Q값이겠지만 길어지니 생략) 방출되는 감마선을 계산에 넣지 않고 베타만 계산하면 0.514MeV밖에 안 됩니다.
그래서, "참고로 저 수치는 베타 붕괴만[…]" 이후 말씀하신 내용은 전부 틀린 내용입니다.
아침에 다시 깨면 아둔한 머리에 다시 이해하려 노력해 보겠습니다.
베크렐 : 방사능의 활동 수준
시버트 : 인체에 미치는 방사선 위험 수준
다만 분명한 것은 방사성 물질은 엄청나게 위험하다는 것입니다.
그래서 핵발전소는 도심에서 떨어진 물이 많은 지역에 세우죠. 비상시에 대량의 물을 퍼 부어야 하기 때문이죠.
정말 방사성 물질이 안전하다고 생각되시면, 집에 보일러 떼시고 거기에 원자로 다세요. 아마 수십년은 쓰실 겁니다. 나오는 폐기물은 그냥 집 쓰레기 통에 보관하시구요.
저준위 방사성 폐기물 처리장 만드는 것에도 위험하다고, 집 값 떨어진다고 엄청나게 반대하시는 분들이 후쿠시마가 안전하다고 생각하시는 것은 무슨 부조리일까요?
아시다시피 저준위 방사성 폐기물은 동위원소 시설에 들어갈 때 입었던 가운, 모자, 마스크, 장갑 이런 것들을 폐기한 것입니다. 방사성 물질에 닿지도 않았던 것이죠. 뭍었을 가능성이 있는 것들이죠.
역시 Sv가 인체 피해정도를 가늠하는데 유효한 수치였군요. 좋은정보네요.
베크렐은 동위원소 붕괴하는 숫자를 세는 말 그대로 카운트일 뿐이라 방사선의 세기나 인체에 미치는 영향을 평가할 수 없으니까요.
라돈과 세슘은 보통 기체상태로 존재합니다
동일량의 베크렐을 가진 라돈과 세슘을 먹으면 당연히 라돈이 더 위험합니다 이놈은 알파붕괴를 하는 핵종이고 알파입자는 가중치가 20이거든요 20배 피해를 미친다는 겁니다
세슘(137)은 베타붕괴핵종으로 1:1로 비교 시 20배 덜 위험합니다
https://ko.m.wikipedia.org/wiki/등가선량
하지만 세슘137 우라늄235가 분열시 가장 많이 나오는 핵종입니다 그냥 양 자체가 많죠
후쿠시마가 통제불능이므로 어마어마한 양이 나왔을 겁니다
우리가 해야할 일은 주기적 환기와 일본불매입니다 그거면 됩니다
세슘의 경우 신체반감기는 약100일이라 100bq/kg정도로 설정되있는거죠. 물론 0인게 가장 좋지만요..
그래서 외부고 내부고 상관없이 그냥 노출된 sv가 중요한겁니다.
그리고 세슘이 주요지표인건 스트론튬같은 치명적물질들은 검출한계탓으로 안나오기때문에 세슘양을보고 가늠할수있기때문입니다.
역겨운 것들. 그렇게 믿고 싶으면 그냥 일본 가서 살지..
저도 메모해두세요.
1. 감마선이 방사선 중 가장 센 건 아닙니다. 투과력이 강한거죠. 감마선은 방사선 동위원소가 발생시키는 전자기파중 원자핵의 에너지 준위 변화에서 나오는 것을 구분한 것이고 에너지 세기도 매우 다양합니다. 방사선 자체의 에너지로만 따지면 알파선이 제일 강합니다. 위험도도 내부피폭의 경우는 알파핵종이 매우 높습니다. 같은 에너지의 1베크렐의 감마핵종과 알파핵종에 내부피폭된다면 감마핵종이 덜 위험합니다.
2. 베크렐을 시버트로 바꾸는 식이 있습니다. 각 방사성동위원소의 종류별로 인체에 영향을 주는 경로와 그 영향치를 분석해서 다 계산 해 놓았습니다. 그 식을 가지고 음식이나 환경의 핵종 농도 기준치를 산출합니다. 법에도 정해져 있으니 참고하시면 됩니다.
따라서 일반인 관점에서 베크렐은 볼 필요 없습니다. 시버트만 보시면 됩니다. 이러이러한 거 다 계산한 신체 영향 결과치니까요.
베크렐 : 내가 이만큼 열심히 일했다.
시버트 : 그래서 이만큼 벌었음
아 그냥 뭉뚱그려 놓은 베크렐을 말씀하신것 같네요. 그렇다면 본문에 베크렐을 시버트로 바꿀수 없다고 하신것도 맞습니다.
1. 방사능은 그냥 방사능입니다. 소스가 자연이건 일반물이건 상관 없습니다.
2. 알파붕괴로 나오는 헬륨 원자핵이 투과력은 낮지만, 입자 질량 자체가 큰 만큼 인체에 흡수되었을 때 (보통은 방사선원인 라돈 원자가 호흡등으로 체내로 유입되겠죠) 염색체를 더 효과적으로 박살낼 수 있습니다.
3. 세슘은 그 자체가 특별히 강력한 방사선원이 아니라 반감기도 적당히 길고, 확산도 적당히 빠르며, 그 발생이 대부분 우라늄 핵분열로 만들어지기 때문에 "지표로서" 널리 쓰이는 겁니다.
비슷한 이유로 좀 더 확산이 빠르고 반감기가 짧아 초기 관측이 용이한 아이오딘이나 트리튬, 제논 등이 사고 초기에 지표로 쓰였죠
위에서 말했지만 내부피폭은 알파파가 제일 위험합니다. 입자가 통과못해서 영향범위는 좁지만 매우 강력하죠. 그다음이 베타구요. 감마가 제일 약하지만 투과성이 좋아서 범위가 넓은 겁니다. 그리고 영향범위는 제곱에 비례해서 줄어듭니다.
베크렐과 시버트의 환산식이 있습니다. 베크렐은 매우 작은 단위라 시버트로 환산해도 매우 작은 수치로 나옵니다.
그리고 시버트는 엄청 큰 단위입니다. 일반세계에선 마이크로시버트, 미리시버트 단위가 주로 쓰이죠. 단위를 잘 봐야 합니다.
http://www.tepco.co.jp/life/custom/faq/faq_02s_01-j.html
그리고 이 수치는 입으로 섭취했을때의 피폭양을 계산한겁니다. 즉, 베크렐을 내부피폭양으로 계산한거죠.
세슘137 100베크렐을 환산했을때
100 x 1.3 x 10-5 = 0.0013mSv
세슘134 100 베크렐을 환산했을때
100 x 1.9 x 10-5 = 0.0019mSv
이 수치는 일본의 원자력 안전 위원회가 지침에 따른 것으로 ICRP의 정보를 기준으로 하고 있다고 합니다.
핵종별, 연령별 좀 더 자세한 수치는 여기를 참고해보세요. 일본어입니다만 번역기 쓰시면 될겁니다.
https://tnakagawa.exblog.jp/15135702/