방사선방호

Radiation protection

방사선 방호라고도 하는 방사선 방호는 국제원자력기구(IAEA)에 의해 "전리방사선에 노출되는 유해한 영향으로부터 사람들을 보호하고 이를 달성하기 위한 수단"으로 정의된다.[1] 피폭은 인체에 외부 방사선의 출처에서 발생하거나 방사능 오염의 섭취로 인한 내부 조사 때문일 수 있다.

이온화 방사선은 산업계와 의학계에서 널리 사용되고 있으며, 살아있는 조직에 미세한 손상을 입힘으로써 상당한 건강상의 위험을 초래할 수 있다. 전리방사선 건강 영향에는 크게 두 가지 범주가 있다. 높은 피폭 시에는 "문제" 효과를 유발할 수 있으며, "결정론적" 영향이라고도 하며, 일반적으로 단위 회색으로 표시되고 급성 방사선 증후군을 유발한다. 낮은 수준의 피폭의 경우 방사선 유도 암의 불확실성으로 인해 "스토크스틱 효과"라고 불리는 통계적으로 높은 위험성이 있을 수 있으며, 일반적으로 단위 시버트로 표시된다.

방사선 방호의 기본은 시간, 거리 및 차폐의 단순한 보호 조치를 사용하여 선량을 회피하거나 줄이는 것이다. 피폭 지속시간은 필요한 것으로 제한되어야 하며, 방사선원으로부터의 거리는 최대화되어야 하며, 가능한 한 선원은 차폐되어야 한다. 직업상 또는 비상 피폭에서 개인 선량 흡수를 측정하기 위해 외부 방사선 개인 선량계를 사용하고, 방사능 오염의 섭취로 인한 내부 선량에 대해서는 생체 측정 기법을 적용한다.

방사선방호 및 선량측정 평가의 경우 국제방사선방호위원회(ICRP)와 국제방사선단위측정위원회(ICRU)는 특정 방사선량의 인체에 미치는 생물학적 영향을 계산하는 데 사용되는 권장사항과 데이터를 발표하여 허용 선량을 권고한다. 한계를 극복하다

원칙

방사선 방호의 국제 정책 관계
방사선방호 및 선량측정에 사용되는 외부 선량량 - ICRU 보고서 기반 57
방사능과 검출된 전리방사선 사이의 관계를 보여주는 그래픽

ICRP는 국제방사선방호시스템(International System of Radiological Protection, International System of Radiological Protection)을 권고, 개발 및 유지관리하며, 위험과 투여된 선량 수준을 동일화하는 데 이용 가능한 대규모 과학 연구의 평가 기준이다. 시스템의 건강 목표는 "결정론적 영향이 방지되고 합리적으로 달성 가능한 범위까지 확률적 영향의 위험이 감소되도록 이온화 방사선에 대한 피폭을 관리 및 제어하는 것"이다.[2]

ICRP의 권고사항은 국가 및 지역 규제자에게로 흘러 내려가며, 규제자들은 이를 자체 법률에 통합할 기회를 갖는다. 이 과정은 첨부된 블록 다이어그램에 나타나 있다. 대부분의 국가에서 국가 규제 당국은 일반적으로 ICRP의 권고에 기초하는 선량 제한 요건을 설정함으로써 사회의 안전한 방사선 환경을 보장하기 위해 노력한다.

노출 상황

ICRP는 아래에 설명된 대로 계획, 비상 및 기존 피폭 상황을 인식한다.[3]

  • 계획된 노출 - "..."로 정의됨방사선 방호를 사전에 계획할 수 있고, 피폭이 발생하기 전이며, 피폭의 규모와 정도를 합리적으로 예측할 수 있는 곳"[4]이라고 말했다. 이는 작업상 피폭 상황에서, 알려진 방사선 환경에서 작업하는 것이 필요한 경우와 같은 것이다.
  • 비상노출 – "...긴급한 보호조치가 필요할 수 있는 예상하지 못한 상황"으로 정의된다.[5] 이것은 비상 핵 사건과 같은 것일 것이다.
  • 기존 노출 - "제어 결정을 내려야 할 때 이미 존재하는 노출"로 정의된다.[6] 이것들은 환경에 존재하는 자연적으로 발생하는 방사성 물질과 같은 것일 수 있다.

선량 흡수에 대한 규정

ICRP는 통제 가능한 모든 피폭 상황에 대해 다음과 같은 전체적인 원칙을 사용한다.[7]

  • 정당성: 불필요한 방사선 사용은 허용되지 않으며, 이는 장점이 단점을 초과해야 함을 의미한다.
  • 제한: 각 개인은 개별 방사선량 한계를 적용하여 너무 큰 위험으로부터 보호되어야 한다.
  • 최적화: 이 과정은 정당하다고 간주된 상황에 적용하기 위한 것이다. 이는 "노출의 발생 가능성, 피폭 인구 수 및 개별 선량의 크기"를 모두 합리적으로 달성할 수 있는 최저 수준으로 유지해야 한다는 것을 의미한다(또는 ALARA 또는 ALARP로 알려져 있음). 그것은 경제적, 사회적 요인을 고려한다.

외부 선량 흡수의 요인

주요기사: 시버트

선원에서 받은 방사선의 양 또는 선량을 제어하는 세 가지 요인이 있다. 방사선 피폭은 다음 요인의 조합으로 관리할 수 있다.

  1. 시간: 피폭 시간을 줄이면 유효 선량이 비례적으로 감소한다. 피폭 시간을 줄임으로써 방사선량을 줄이는 예는 방사능 선원을 처리하는 데 걸리는 시간을 줄이기 위해 운영자 훈련을 개선하는 것일 수 있다.
  2. 거리: 거리를 늘리면 역제곱 법칙으로 인해 선량이 감소한다. 거리는 손가락보다는 힘줄로 소스를 다루는 것만큼 간단할 수 있다. 예를 들어, 투시 진단 절차 중에 문제가 발생하는 경우 가능한 경우 환자로부터 멀리 떨어지십시오.
  3. 차폐: 방사선원은 방사선의 에너지를 흡수하는 고체 또는 액체 물질로 차폐될 수 있다. '생물학적 방패'라는 용어는 방사능을 인간에게 안전한 수준으로 줄이기 위해 원자로 또는 다른 방사선원 주변에 놓인 물질을 흡수하는 데 사용된다. 차폐재는 콘크리트 및 납 차폐물로, 2차 방사선의 경우 두께 0.25mm, 1차 방사선의[8] 경우 두께 0.5mm이다.

내부선량흡수

주요 기사: 커밋 선량
원자력 산업에서 대형 글러브 박스는 공중 방사능 입자를 포함하곤 했다.

내부 선량은 방사성 물질의 흡입이나 섭취로 인해 섭취된 방사성 물질의 양과 기타 생물역동학 인자에 따라 확률론적 또는 결정론적 영향을 초래할 수 있다.

낮은 수준의 내부 선원에서 발생하는 위험은 선량 수량 커밋 선량으로 나타내며, 이 선량은 외부 유효 선량의 동일한 양과 동일한 위험을 가진다.

방사성 물질의 섭취는 다음의 네 가지 경로를 통해 발생할 수 있다.

  • 라돈가스, 방사능 입자 등 대기오염물질 흡입
  • 식품 또는 액체의 방사능 오염 섭취
  • 피부를 통한 삼중수소 산화물과 같은 증기의 흡수
  • 테크네튬-99m 등 의료용 방사성 동위원소 주입

핵 및 무선 화학 애플리케이션에서 공기 중 방사성 입자로 인한 직업상 위험은 그러한 물질을 포함하기 위한 글로브 박스의 광범위한 사용에 의해 크게 감소된다. 대기 중 방사성 입자의 호흡으로부터 보호하기 위해 미립자 필터가 있는 인공호흡기를 착용한다.

대기 중 방사성 입자의 농도를 감시하기 위해 방사성 입자 감시 기구는 공기 중 물질의 농도나 존재 여부를 측정한다.

섭취한 식품과 음료의 방사성 물질에 대해서는 그러한 물질의 농도를 측정하기 위해 전문 실험실 방사선측정 방법을 사용한다.

선량 흡수에 대한 권장 한계

USA Dep of Energy 2010 다양한 상황과 용도에 대한 시버트(sieverts) 선량 차트.
시버트의 다양한 방사선량, 사소한 것부터 치명적인 것까지.

ICRP는 ICRP 보고서 103의 표 8에서 선량 흡수에 대한 다수의 한계를 권고한다. 이러한 제한은 계획된 상황, 비상 상황 및 기존 상황에 대한 "상황"이다. 이러한 상황에서 특정 노출 그룹에 대한 제한이 주어진다.[9]

  • 계획된 노출 - 직업, 의료 및 공공 노출에 대해 주어진 제한. 유효선량의 직업상 피폭 한계는 연간 20 mSv이며, 정의된 기간인 5년에 걸쳐 평균적이며, 단 한 해도 50 mSv를 초과하지 않는다. 공개 노출 한도는 1년에 1mSv이다.[10]
  • 비상노출 – 직업 및 공공노출에 대해 주어진 제한
  • 기존 노출 – 모든 노출자의 기준 수준

여기에 오른쪽에 표시된 미국 에너지부의 공공 정보 선량 차트는 ICRP 권고에 기초한 미국 규정에 적용된다. 라인 1에서 4까지의 예에는 선량률 척도(단위 시간당 방사선)가 있는 반면, 5와 6은 총 누적 선량 척도가 있다.

알라프 & 알라라

주요기사 : ALARA

ALARP는 방사선 및 기타 직업 건강 위험에 노출되는 중요한 원리의 약자로, 영국에서 "합리적으로 실행 가능한 한 낮음"[11]을 의미한다. 목표는 방사능 피폭 또는 기타 위험의 위험을 최소화하는 동시에 당면한 작업을 더 진행하기 위해 일부 피폭이 허용될 수 있음을 명심하는 것이다. ALARA와 동등한 용어인 "합리적으로 달성 가능한 낮은 수준"은 영국 밖에서 더 흔하게 사용된다.

이 절충안은 방사선학에 잘 나타나 있다. 방사선 적용은 의사 및 기타 보건의료 전문가에게 의료 진단을 제공함으로써 환자를 도울 수 있지만, 환자의 노출은 암이나 사르코마(스토크스틱 효과)의 통계적 확률을 허용 가능한 수준 이하로 유지하고 결정론적 영향(예: s)을 제거할 수 있을 정도로 충분히 낮아야 한다.진홍색 또는 백내장). 확률적 영향의 허용 가능한 발생 수준은 작업자에게 일반적으로 안전하다고 간주되는 다른 방사선작업의 위험과 동일하다고 간주된다.

이 정책은 아무리 작은 방사선 피폭이라도 암 등 생물학적 부정적 영향을 미칠 가능성을 높일 수 있다는 원칙에 따른 것이다. 또한 방사선 피폭의 부정적 영향 발생 확률은 누적 평생 선량에 따라 증가한다는 원칙에 근거한다. 이러한 아이디어들은 결합되어 선량이 증가함에 따라 확률적 효과의 발생 비율이 증가하지 않는 문턱이 없다는 선형 무임계 모델을 형성한다. 동시에 방사선과와 이온화 방사선의 사용을 수반하는 다른 관행이 이익을 가져오므로 방사선 피폭을 줄이면 의료행위의 효용이 감소할 수 있다. 방사선 방호벽 추가와 같은 경제적 비용도 ALARP 원칙을 적용할 때 고려해야 한다. 컴퓨터 단층 촬영, C로 더 잘 알려져 있다.T. 스캔 또는 CAT 스캔은 의학에 엄청난 기여를 했지만, 약간의 위험이 없는 것은 아니다. 그들은 특히 어린이들에게 암을 유발할 수 있는 전리방사선을 사용한다.[12] 간병인이 성인기법보다는 적절한 사용지침과 어린이 안전기법을 따를 경우 다운스트림 암을 예방할 수 있다.[12][13]

개인 방사선 선량계

주요 기사: 선량계

방사선 선량계는 중요한 개인 선량 측정 기구다. 모니터링 대상자가 착용하며, 기기를 착용한 개인에게 축적된 외부 방사선량을 추정하는 데 사용된다. 그것들은 감마, X선, 베타 및 기타 강하게 침투하는 방사선에 사용되지만 알파 입자와 같은 약하게 침투하는 방사선에 사용되지는 않는다. 전통적으로 필름 배지는 장기 모니터링에, 석영 섬유 선량계는 단기 모니터링에 사용되었다. 그러나 이러한 것들은 대부분 열전등 선량측정(TLD) 배지와 전자 선량계로 대체되었다. 전자 선량계는 사전 설정된 선량 임계값에 도달한 경우 경보 경보를 제공할 수 있으며, 수신된 선량을 지속적으로 모니터링해야 하는 높은 방사선 수준에서 보다 안전하게 작업할 수 있다.

방사선사, 원자력 발전소 근로자, 방사선 치료를 사용하는 의사, 방사성핵종을 사용하는 실험실 근로자, HAZM 등 방사선에 피폭된 근로자AT 팀은 작업 노출 기록이 작성될 수 있도록 선량계를 착용해야 한다. 그러한 장치는 규제 목적으로 직원 선량을 기록하는 데 사용하도록 승인된 경우 일반적으로 "법적 선량계"라고 불린다.

도스미터는 전신선량을 얻기 위해 착용할 수 있으며 특정 활동을 위한 국부적 신체 조사를 측정하기 위해 손가락에 착용하거나 헤드기어에 클리핑할 수 있는 전문의 유형도 있다.

전리방사선에 대한 일반적인 유형의 웨어러블 선량계는 다음과 같다.[14][15]

방사선 차폐

다양한 형태의 전리방사선 및 그러한 유형을 중지하거나 줄이는 데 사용되는 물질의 종류를 보여주는 다이어그램.
플롯 대 감마 에너지인 감마선에 대한 납의 총 흡수 계수(원자 번호 82) 및 세 효과에 의한 기여도. 여기서 광전 효과는 저에너지에서 지배한다. 5MeV 이상에서는 쌍끌이 생산이 지배하기 시작한다.
연구실에서 방사성 샘플을 보호하기 위해 만들어진 납 성으로 납 차폐의 일종이다.

거의 모든 물질이 충분한 양으로 사용된다면 감마선이나 X선의 차폐 역할을 할 수 있다. 다른 유형의 전리방사선은 차폐 물질과 다른 방식으로 상호작용한다. 차폐의 효율성은 방사선 유형과 에너지 및 사용되는 차폐 재료에 따라 달라지는 정지 전원에 따라 달라진다. 따라서 방사선의 용도와 종류 및 에너지에 따라 다른 차폐 기법이 사용된다.

차폐는 방사선 강도를 감소시켜 두께에 따라 증가한다. 이는 동일한 실드 재료 조각이 추가됨에 따라 점차 감소하는 효과를 갖는 지수 관계다. 이를 계산하기 위해 반쪽 두께로 알려진 양이 사용된다. 예를 들어, 대략 115cm(3ft 9인치)의 포장된 먼지의 절반 두께가 10개인 낙진 대피소에서 실제 방패는 감마선을 원래 강도(즉 2)의−10 1/1024로 감소시킨다.

일반적으로 차폐 물질의 효과는 중성자 차폐를 제외하고 Z라 불리는 원자 번호에 따라 증가하며, 이는 붕산, 카드뮴, 탄소 및 수소와 같은 붕소 화합물과 같은 중성자 흡수제 및 감속기와 같은 종류에 의해 보다 쉽게 차폐된다.

Graded-Z 차폐는 이온화 방사선으로부터 보호하도록 설계된 서로 다른 Z 값(원자 번호)을 가진 여러 재료의 라미네이트다. 단일 재료 차폐에 비해 동일한 질량의 등급-Z 차폐가 전자 침투율을 60% [16]이상 감소시키는 것으로 나타났다. 위성 기반 입자 검출기에 일반적으로 사용되며 다음과 같은 몇 가지 이점을 제공한다.

  • 방사능 피해로부터 보호
  • 검출기의 배경 소음 감소
  • 단일 재료 차폐 대비 낮은 질량

설계는 다양하지만 일반적으로 알루미늄으로 마감되는 주석, 강철, 구리와 같은 연속적으로 낮은 Z 원소를 통해 높은 Z(일반적으로 탄탈룸)의 구배를 수반한다. 때로는 폴리프로필렌이나 붕소 카바이드와 같은 더 가벼운 재료가 사용된다.[17][18]

일반적인 등급-Z 실드에서, 하이-Z 층은 양자와 전자를 효과적으로 분산시킨다. 또한 감마선을 흡수하여 X선 형광을 생성한다. 이후 각 층은 이전 물질의 X선 형광을 흡수하여 결국 에너지를 적절한 수준으로 감소시킨다. 에너지의 각 감소는 검출기의 에너지 임계값보다 낮은 브렘스트라훌룽과 오거 전자를 생성한다. 일부 설계에는 단순히 위성의 껍질이 될 수 있는 알루미늄 외층도 포함된다. 생물학적 방패로서 물질의 효과는 산란과 흡수를 위한 단면과 관련이 있으며, 첫 번째 근사치에는 방사선원과 보호 대상 지역 사이의 가시선을 따라 삽입된 단위 면적당 물질의 총 질량에 비례한다. 따라서 차폐 강도 또는 "두께"는 일반적으로 g/cm2 단위로 측정된다. 간신히 뚫고 들어가는 방사선은 방패의 두께와 함께 기하급수적으로 떨어진다. X선 설비에서 X선 발생기로 방을 둘러싼 벽에는 납 시트와 같은 납 차폐물이 포함되거나, 석고에는 황산바륨이 포함될 수 있다. 작업자는 납으로 된 유리 스크린을 통해 대상을 보거나, 대상과 같은 방에 있어야 하는 경우에는 납으로 된 앞치마를 착용한다.

입자 방사선

입자 방사선은 충전된 이온과 아원자성 기본 입자의 흐름으로 구성된다. 여기에는 원자로 내 태양풍, 우주방사선, 중성자속 등이 포함된다.

  • 알파 입자(헬리움 핵)가 가장 적게 침투한다. 아주 정력적인 알파 입자도 종이 한 장으로 막을 수 있다.
  • 베타 입자(전자)는 더 침투성이 높지만, 여전히 몇 mm의 알루미늄에 의해 흡수될 수 있다. 단, 고에너지 베타 입자가 방출되는 경우에는 플라스틱, 목재, 물 또는 아크릴 유리(Plexiglas, Lucite)와 같은 낮은 원자량 재료로 차폐를 수행해야 한다.[19] 브렘스스트라흘룽 X선 생성을 줄이기 위해서다. 베타+방사선(양전자)의 경우 전자-양전자 소멸 반응에서 나오는 감마선은 추가적인 우려를 제기한다.
  • 중성자 방사선은 충전된 입자 방사선만큼 쉽게 흡수되지 않기 때문에 이 유형은 침투성이 매우 높다. 중성자는 핵반응에서 원자의 핵에 의해 흡수된다. 이것은 흡수핵이 다음으로 무거운 동위원소로 변환되기 때문에 종종 2차 방사선 위험을 발생시키는데, 그 중 다수는 불안정하다.
  • 우주 복사는 지구 대기가 흡수하고 자기권이 방패 역할을 하기 때문에 지구에서 흔히 볼 수 있는 문제는 아니지만, 특히 밴 앨런 벨트를 지나거나 지구 자기권의 보호 구역 바깥에서 완전히 벗어나 있는 동안 위성과 우주 비행사들에게 중대한 문제를 제기한다. 잦은 플라이어는 얇은 대기에서 흡수가 감소하기 때문에 약간 더 높은 위험에 처할 수 있다. 우주복사는 극도로 높은 에너지로 매우 침투적이다.

전자기 복사

전자기 방사선은 파장에 따라 달라지는 전자파의 방출로 구성된다.

  • X선과 감마선은 무거운 핵을 가진 원자에 의해 가장 잘 흡수된다; 핵이 무거울수록 더 잘 흡수된다. 일부 특수 용도에서는, 고갈된 우라늄이나[20] 토륨이 사용되지만 납은 훨씬 더 흔하다; 종종 몇 cm가 필요하다. 황산바륨은 일부 용도에서도 사용된다. 그러나 비용이 중요할 때는 거의 모든 재료를 사용할 수 있지만 훨씬 더 두껍게 해야 한다. 대부분의 원자로는 두꺼운 콘크리트 방패를 사용하여 내부에 얇은 수냉식 납층이 있는 바이오실드를 만들어 내부의 냉각재로부터 다공성 콘크리트를 보호한다. 콘크리트는 또한 콘크리트의 차폐 특성에 도움을 주기 위해 바리테나 마그나덴스(마그나이트)와 같은 무거운 골재로 만들어진다. 감마선은 감마선 경로의 면적당 총 질량에 비해 어느 효과도 중요하지 않지만 높은 원자수와 고밀도를 가진 물질에 의해 더 잘 흡수된다.
  • 자외선(UV) 복사는 최단 파장에서 전리화되지만 침투하지 않아 자외선 차단제, 의류, 보호 안경 등 얇은 불투명 층으로 차폐할 수 있다. UV로부터의 보호는 위의 다른 형태의 방사선보다 간단하기 때문에 종종 별도로 고려된다.

어떤 경우에는 방사선이 차폐 물질과 상호작용을 하여 유기체에 더 쉽게 흡수되는 2차 방사선을 생성하는 경우, 부적절한 차폐는 실제로 상황을 악화시킬 수 있다. 예를 들어 높은 원자 번호 물질은 광자를 차폐하는 데 매우 효과적이지만, 이를 베타 입자를 차폐하는 데 사용하면 브렘스스트라흘룽 X선의 생산으로 인해 방사선 피폭이 더 높아질 수 있으므로 낮은 원자 번호 물질이 권장된다. 또한 중성자를 차폐하기 위해 중성자 활성화 단면이 높은 물질을 사용하면 차폐 물질 자체가 방사능이 되어 존재하지 않을 때보다 더 위험해진다.

개인 보호 장비(PPE)—방사선

개인 보호 장비(PPE)는 방사성 물질에 노출되어 심각한 질병과 부상을 예방하기 위해 착용할 수 있는 모든 의복과 부속품을 포함한다. 여기에는 SR100(1시간 보호), SR200(2시간 보호)이 포함된다. 방사선은 내부 및 외부 오염을 통해 인간에게 영향을 미칠 수 있기 때문에 다양한 선원의 스펙트럼에서 방사선 피폭의 유해성으로부터 인간을 보호하기 위한 다양한 보호 전략이 개발되었다.[21] 내부, 외부 및 고에너지 방사선으로부터 보호하기 위해 개발된 몇 가지 전략은 아래에 설명되어 있다.

내부 오염 방지 장비

내부 오염 방지 장비는 방사성 물질의 흡입과 섭취를 방지한다. 방사성 물질의 내부 증착은 신체 내부의 장기 및 조직에 방사선이 직접 노출되는 결과를 초래한다. 아래에 기술된 호흡기 보호 장비는 비상근무자가 잠재적으로 방사능 환경에 노출될 때 그러한 물질이 흡입되거나 섭취될 가능성을 최소화하도록 설계되었다.

재사용 공기 정화 호흡 보호구(APR)

  • 입과 코에 착용한 탄력 있는 얼굴 피스
  • 필터, 카트리지 및 캐니스터가 포함되어 보호 기능 향상 및 여과 기능 향상

동력 공기 정화 호흡 보호구(PAPR)

  • 배터리 구동 블로워가 공기 정화 필터를 통해 오염됨
  • 정화된 공기가 양압으로 면피스에 전달됨

SAR(공급 공기호흡기)

  • 고정된 소스로부터 얼굴 조각으로 전달되는 압축 공기

보조탈출호흡기

  • 착용자가 유해 가스, 증기, 연기 및 분진을 흡입하지 않도록 보호
  • 공기정화탈출호흡기(APER) 또는 자급식호흡기(SCBA)형호흡기로 설계 가능
  • SCBA형 탈출용 호흡 보호구는 호흡 공기 공급원과 오염된 외부 공기를 차단하는 후드가 부착되어 있다.

자체 내장 호흡 장치(SCBA)

  • 호스를 통해 전면 마스크에 매우 순수하고 건조한 압축 공기 공급
  • 공기는 환경으로 배출된다.
  • 생명과 건강(IDLH)에 즉시 위험한 환경에 진입하거나 정보가 불충분하여 IDLH 대기를 배제하지 못할 때 착용

외부 오염 방지 장비

외부 오염 방지 장비는 방사성 물질이 신체나 옷에 외부로 침전되는 것을 차단하는 장벽을 제공한다. 아래에 설명한 피부보호장비는 방사성 물질이 피부에 물리적으로 닿는 것을 차단하는 장벽 역할을 하지만 외부로 침투하는 고에너지 방사선으로부터 보호하지는 않는다.

내화학성 이너 슈트

  • 다공성 전체 슈트—에어로졸, 건조한 입자 및 비위험 액체로부터 피부 보호
  • 피부 보호 기능을 제공하는 비-집단적 전체 슈트:
    • 건조 분말 및 고형분
    • 혈액 매개 병원체 및 생물학적 위험
    • 화학적 비산 및 무기산/베이스 에어로졸
    • 독성 물질 및 부식 물질로 인한 경미한 액체 화학 물질 튀김
    • 유독성 공업용 화학물질 및 소재

레벨 C 등가: 벙커 기어

  • 소방관보호복
  • 내화성/내수성
  • 헬멧, 장갑, 풋 기어 및 후드

레벨 B 등가 - 가스 밀폐 방지 보호복

  • 즉각적인 건강 위험성이 있지만 피부에 흡수될 수 있는 물질이 없는 환경을 위해 설계

A 레벨 등가—완전 캡슐화 화학 및 증기 보호복

  • 즉각적인 건강상의 위험이 있고 피부에 흡수될 수 있는 물질이 함유된 환경을 위해 설계

외부 침투 방사선

저에너지 X선과 같은 저에너지 방사선 피폭에 대한 차폐에는 많은 해결책이 있다. 납 에이프런과 같은 납 차폐 마모는 일상 의료 검사의 잠재적으로 해로운 방사선 효과로부터 환자와 임상의사를 보호할 수 있다. 신체의 넓은 표면적을 저에너지 스펙트럼의 방사선으로부터 보호하는 것은 상당히 실현 가능하다. 왜냐하면 필요한 보호를 위해 필요한 차폐 재료가 거의 없기 때문이다. 최근 연구에 따르면 구리 차폐가 납보다 훨씬 효과적이며 방사선 차폐의 표준 물질로 대체할 가능성이 높다.

감마선과 같은 보다 에너지 넘치는 방사선에 대한 개인 차폐는 전신을 적절히 보호하는 데 필요한 많은 양의 차폐 물질이 기능적 이동을 거의 불가능하게 만들기 때문에 달성하기가 매우 어렵다. 이를 위해 전파에 민감한 내부 장기의 부분 신체 차폐가 가장 실행 가능한 보호 전략이다.

고에너지 감마선에 대한 강렬한 피폭의 즉각적인 위험은 돌이킬 수 없는 골수 손상의 결과인 급성 방사선 증후군(ARS)이다. 선택적 차폐의 개념은 골수에서 발견되는 조혈모세포의 재생 잠재력에 기초한다. 줄기세포의 재생 품질은 피폭 후 신체에 영향을 주지 않는 줄기세포를 다시 채울 수 있는 충분한 골수를 보호하면 되는데, 백혈병을 앓고 있는 환자들을 위한 일반적인 치료법인 조혈모세포이식(HSCT)에 적용되는 유사한 개념이다. 이러한 과학적 발전은 고농도의 골수를 보호하여 급성 방사선 증후군의 조혈성 부신경을 훨씬 더 높은 용량으로 지연시키는 새로운 종류의 비교적 가벼운 보호장비의 개발을 가능하게 한다.

한 가지 기법은 선택적 차폐를 적용하여 엉덩이와 복부 내 다른 전파에 민감한 장기에 저장된 골수의 고농도를 보호하는 것이다. 이를 통해 최초 대응자는 방사능 환경에서 필요한 임무를 안전하게 수행할 수 있다.[22]

방사선방호기구

교정된 방사선방호장치에 의한 실질적인 방사선측정은 방호대책의 효과성 평가와 개인이 받을 가능성이 있는 방사선량을 평가하는 데 필수적이다. 방사선 방호를 위한 측정 기구는 "설치"(고정 위치)와 휴대용(핸드헬드 또는 이송 가능)이다.

설치된 계측기

설치된 계기는 한 구역의 일반 방사선 위험을 평가하는 데 중요한 것으로 알려진 위치에 고정된다. 예를 들어 "면적" 방사선 감시기, 감마 연동 감시기, 인력 출구 감시기 및 공기 중 입자 감시기가 설치된다.

영역 방사선 감시기는 주변 방사선(대개 X선, 감마 또는 중성자)을 측정한다. 이러한 방사선은 선원에서 수십m를 초과하는 범위에 걸쳐 상당한 방사선 수준을 가질 수 있고 따라서 넓은 영역을 커버할 수 있는 방사선이다.

감마선 "인터락 모니터"는 높은 방사선 수준이 존재할 때 해당 영역에 대한 직원 접근을 방지하여 작업자의 부주의로 초과 선량에 노출되는 것을 방지하기 위해 응용 프로그램에 사용된다. 이것들은 직접적으로 프로세스 접속을 연동시킨다.

대기 오염 감시기는 대기 중 방사능 입자의 농도를 측정하여 방사능 입자가 섭취되거나 인력의 폐에 침전되는 것을 방지한다. 이러한 계측기는 일반적으로 국지적으로 경보를 울리지만, 발전소 지역을 대피시키고 공기 중 오염도가 높은 공기에 사람이 들어가지 못하도록 통합 안전시스템에 연결되는 경우가 많다.

직원 출구 감시기(PEM)는 "오염 통제" 또는 잠재적으로 오염될 수 있는 지역을 빠져나가는 근로자들을 감시하기 위해 사용된다. 이것들은 손 감시기, 옷 프리스크 프로브 또는 전신 감시기의 형태일 수 있다. 이들은 작업자의 신체와 의복의 표면을 감시하여 방사능 오염이 퇴적되었는지 여부를 확인한다. 이것들은 일반적으로 알파, 베타, 감마 또는 이들의 조합을 측정한다.

영국 국립물리연구소는 이온화 방사선 계측학 포럼을 통해 이러한 장비의 제공 및 사용할 경보 수준 계산 방법에 관한 모범 사례 가이드를 발표한다.[23]

휴대용 기구

카시니 우주선에 대한 3개의 방사성 이소토프 열전 발전기(RTG) 중 하나의 표면 선량률에 사용 중인 휴대용 이온실 조사계.
주요기사 : 측량계

휴대용 기구는 휴대하거나 휴대할 수 있다. 휴대용 계측기는 일반적으로 물체나 사람을 자세히 확인하거나 설치된 계측기가 없는 영역을 평가하기 위해 측량기로 사용된다. 또한 현장 내 인원 이탈 감시 또는 인원 오염 점검에도 사용할 수 있다. 이것들은 일반적으로 알파, 베타, 감마 또는 이들의 조합을 측정한다.

운송 가능한 계측기는 일반적으로 영구적으로 설치되었을 수 있지만 위험이 발생할 가능성이 있는 곳에 지속적인 모니터링을 제공하기 위해 지역에 임시로 배치되어 있다. 그러한 기구는 종종 쉽게 전개할 수 있도록 트롤리에 설치되며, 일시적인 작동 상황과 관련된다.

영국에서 HSE는 해당 응용 프로그램에 대한 올바른 방사선 측정 기구를 선택하기 위한 사용자 지침서를 발행했다.[24] 이것은 모든 방사선 기기 기술을 다루며, 유용한 비교 지침이다.

계측기 종류

일반적으로 사용되는 다수의 검출 기기 유형이 아래에 열거되어 있으며, 고정 및 조사 모니터링에 모두 사용된다.

링크를 따라 각 링크를 자세히 설명하십시오.

방사선관련수량

다음 표는 방사선 관련 주요 수량 및 단위를 보여준다.

전리방사선 관련 수량 보기 ‧ talk ‧ 편집
수량 구성 단위 기호 파생 연도 SI 동등성
활동(A) 베크렐 Bq s−1 1974 SI 단위
퀴리 Ci 3−1.7 × 1010 초 1953 3.7×1010 Bq
러더퍼드 RD 10초6−1 1946 100만 Bq
노출(X) 킬로그램 당 쿨롱 C/kg 공기 C⋅kg−1 1974 SI 단위
뢴트겐 R esu / 0.001293 g의 공기 1928 2.58 × 10−4 C/kg
흡수선량(D) 회색의 GY J⋅kg−1 1974 SI 단위
그램 당 에르그 에르그/g 에르그−1 1950 1.0 × 10−4 Gy
방사선을 치다 방사선을 치다 100 에르그−1 1953 0.010 Gy
등가선량(H) 체를 치다 SV J⋅kg−1 × WR 1977 SI 단위
뢴트겐 등가 남성 렘 100R 에르그−1 x W 1971 0.010 Sv
유효선량(E) 체를 치다 SV J⋅kg−1 × WR × WT 1977 SI 단위
뢴트겐 등가 남성 렘 100T 에르그−1 × WR × W 1971 0.010 Sv

우주선 방사선 도전

로봇과 승무원을 겸비한 우주선은 우주 공간의 높은 방사선 환경에 대처해야 한다. 태양과 다른 은하 선원에 의해 방출되고, 방사선 "벨트"에 갇히는 방사선은 지구에서 보통 경험하는 의료용 X선이나 정상적인 우주 방사선 같은 방사선 선원에 비해 더 위험하고 수백 배나 더 강렬하다.[25] 우주에서 발견되는 강한 이온화 입자가 인체 조직에 부딪히면 세포 손상을 초래할 수 있고 결국 암으로 이어질 수도 있다.

방사선 방호를 위한 일반적인 방법은 우주선과 장비 구조물(일반적으로 알루미늄)에 의한 물질 차폐로, 고에너지 양성자와 우주선 이온이 주된 관심사인 인간의 우주 비행에서 폴리에틸렌에 의해 증강될 수 있다. 목성 미션, 즉 지구 중궤도(MEO)와 같은 고전자적 환경의 무인 우주선에서는 높은 원자 번호의 물질을 가진 추가 차폐가 효과적일 수 있다. 장기간 유인 임무에서 액체 수소 연료와 물의 좋은 차폐 특성을 활용할 수 있다.

NASA 우주방사선연구소는 양자나 중이온의 빔을 생산하는 입자 가속기를 사용한다. 이온들은 우주의 원천과 태양에 의해 가속된 것들의 전형이다. 이온의 빔은 100m(328피트)의 수송 터널을 통해 37m2(400평방피트)의 차폐된 목표 홀까지 이동한다. 거기서 그들은 생물학적 샘플이나 보호 물질일 수 있는 표적을 맞혔다.[25] 2002년 NASA 연구에서는 폴리에틸렌과 같이 수소 함량이 높은 물질은 알루미늄과 같은 금속보다 1차 및 2차 방사선을 더 크게 줄일 수 있다고 판단했다.[26] 이 "수동 차폐" 방법의 문제는 물질의 방사선 상호작용이 2차 방사선을 발생시킨다는 것이다.

능동 차폐(Active Shielding), 즉 자석, 고전압 또는 인공 자석 공간을 사용하여 방사선을 감속 또는 비껴서 방사선을 잠재적으로 차단하는 것으로 간주되어 왔다. 지금까지 활성 차폐장비의 장비 비용, 전력 및 중량은 그 장점을 능가한다. 예를 들어 활성 방사선 장비는 이를 수용하기 위해 거주할 수 있는 볼륨 크기가 필요하며, 자기 및 정전기 구성은 종종 강도에 있어 균질하지 않아 고에너지 입자가 지구의 2극 자기장의 쿠스프처럼 저강도 부품으로부터 자기장과 전기장을 투과할 수 있다. 2012년 현재 NASA는 잠재적인 능동 차폐 애플리케이션을 위한 초전도 자기 아키텍처에 대한 연구를 진행 중이다.[27]

조기 방사선 위험

1896년 초기 크룩스 튜브 X선 장비 사용. 한 남자는 튜브 배출을 최적화하기 위해 그의 손을 형광 투시기로 보고 있고, 다른 한 사람은 그의 머리를 튜브에 가까이 두고 있다. 아무런 예방 조치도 취해지지 않고 있다.
1936년 성터에 세워진 모든 나라의 엑스레이와 라듐 순교자 기념비. 함부르크의 게오르크 병원, 초기 방사선작업종사자 359명 추모

방사능과 방사능의 위험성은 즉시 인식되지 않았다. 1895년 엑스레이의 발견은 과학자, 의사, 발명가들에 의한 광범위한 실험으로 이어졌다. 많은 사람들이 1896년부터 기술지에 화상, 탈모, 그리고 더 안 좋은 이야기를 다시 쓰기 시작했다. 그해 2월 밴더빌트 대학의 다니엘 교수와 더들리 박사는 더들리의 머리를 엑스레이로 찍어 탈모하는 실험을 했다. H.D. 박사의 보고서. 컬럼비아 대학을 졸업한 호크스는 엑스레이 시연에서 심한 손과 가슴 화상을 입은 것으로 전기 리뷰의 다른 많은 보고서들 중 첫 번째였다.[28]

토마스 에디슨 연구소의 엘리후 톰슨, 윌리엄 모튼, 니콜라 테슬라를 포함한 많은 실험자들 또한 화상을 입었다고 보고했다. 엘리후 톰슨은 일정 기간 동안 일부러 엑스레이 튜브에 손가락을 노출시켰고 통증, 붓기, 물집 등을 앓았다.[29] 자외선과 오존을 포함한 다른 영향들이 때때로 그 피해의 원인으로 지목되었다.[30] 많은 물리학자들은 X선 노출의 영향은 전혀 없었다고 주장했다.[29]

1902년 초에 William Herbert Rollins는 X-ray의 부주의한 사용에 관련된 위험에 대한 그의 경고가 산업계나 그의 동료들에 의해 주의를 받지 않고 있다고 거의 절망적으로 썼다. 이때쯤 롤린스는 엑스레이가 실험동물을 죽일 수 있고, 임신한 기니피그가 낙태할 수 있으며, 태아를 죽일 수 있다는 것을 증명했다.[31][self-published source?] 그는 또 "동물들은 X-light의 외부 작용에 민감성이 다양하다"고 강조하면서 환자들을 X-ray로 치료할 때 이러한 차이를 고려해야 한다고 경고했다.

방사선의 생물학적 효과가 알려지기 전에 많은 물리학자와 기업들은 방사능 물질을 야광 색소 형태의 특허 의약품으로 마케팅하기 시작했다. 라듐 관장 치료법, 라듐 함유 수분이 토닉으로 취하도록 한 것이 그 예였다. 마리 퀴리는 방사선이 인체에 미치는 영향이 잘 이해되지 않는다고 경고하면서 이런 치료법에 항의했다. 퀴리는 나중에 이온화 방사선에 노출되어 발생할 가능성이 있는 재생성 빈혈증으로 사망했다. 1930년대까지 라듐 치료 애호가들의 뼈 괴사와 사망 사례가 속출하자 라듐 함유 약품(방사능 돌팔이)이 시장에서 크게 퇴출되었다.

참고 항목

참조

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  2. ^ ICRP. Report 103. pp. para 29.
  3. ^ ICRP. "Report 103": Section 6. Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)
  4. ^ ICRP. "Report 103": para 253. Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)
  5. ^ ICRP. "Report 103": para 274. Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)
  6. ^ ICRP. "Report 103": para 284. Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)
  7. ^ ICRP. "Report 103": Introduction. Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)
  8. ^ "Biological shield". United States Nuclear Regulatory Commission. Retrieved 13 August 2010.
  9. ^ ICRP. "Report 103": Table 8, section 6.5. Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)
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메모들

외부 링크

  • [3] - "방사선 선량측정 혼란의 세계" - 미국 환경보호청 M.A. 보이드. 미국과 ICRP 선량측정 시스템 간의 시간적 차이에 대한 계정.
  • "Halving-thickness for various materials". The Compass DeRose Guide to Emergency Preparedness - Hardened Shelters.