제 3장 방사선 장해방어

 
1-3 방사선 피폭과 관련된 양과 단위
1-3-1 방사선과 관련된 양과 단위
(1) 입자선속 ( Particle fluence) : Φ
단위면적당 통과하는 입자수 (Particle/㎠)
Φ=dN/da
(2) 입자선속밀도 (Particle flux density) : Φ
단위면적당 단위시간당 통과하는 입자수 (Particle/㎠.sec)

(3) 에너지 선속 (Energy fluence) : Ψ
단위면적당 통과하는 에너지양 (erg/㎠, MeV/㎠)
Ψ= (R=N.E)
(4) 에너지 선속밀도 (Energy fluence density) : Ψ
단위 면적당 단위시간당 통과하는 에저지양 (erg/㎠, MeV/㎠)
Ψ=
(5) 선형감쇠계수 (선형흡수계수, 선흡수계수….) : μ
두입자 (예를들어 감마선과 물질)가 충돌할수 있는 확률크기의 합으로서 재질 및 방사선의 종류에 따라 달라진다 (cm-1 )
일반적으로 방사선의 에너지가 커지면 선흡수계수는 작아지고 물질의 원자번호가 커지면 선흡수계수는 커진다
(6) 질량감쇠계수 (Mass attenuation coefficient)
질량흡수계수 라고도 하며 선형감쇠계수를 밀도로 나누어준 값(㎠/g)
<Ref> 단위질량당 흡수에너지율
에너지 선속밀도 (Ψ) ⅹ질량감쇠계수
erg/㎠ㆍsec ⅹ㎠/g = erg/gㆍsec
(예) 점등방 감마선원인 Cs-137의 방사능이 10mCi이고 붕괴시 0.66MeV 감마방사선을 방출한다. 0.66MeV 감마선에 대한 공기의 질량 에너지 흡수계수는 0.03㎠/g이다
이때 선원으로부터 거리 100cm 위치에서의 다음은 얼마인가?
1) 입자선속밀도 2) 에너지선속밀도
3) 조사선량율 4) 흡수선량율

(풀이) :
1) 입자선속밀도 (Φ)
점등방선원이므로 거리 100cm위치는 선원을 기준하여 반경 100cm인 구(球)의 표면에 단위시간당 통과하는 입자수가 된다
따라서 초당 붕괴하는 총 입자수는 10mCi 이므로
S=10ⅹ10-3 ⅹ3.7ⅹ1010 /sec = 3.7ⅹ108 /sec
또한 반경 100cm인 구의 표면적(a)은
a=
따라서
입자선속밀도(Φ)= = 약 3ⅹ10 /㎠ㆍsec
2) 에너지 선속밀도 (Ψ)
에너지선속밀도(Ψ)는
Ψ=ΦⅹE (E : Energy)
= 3ⅹ103 /㎠ㆍsecⅹ0.66MeV = 약 2ⅹ103 MeV/㎠ㆍsec
3) 조사선량율 (R/hr)
단위질량당 흡수에너지율 = 에너지선속밀도ⅹ질량에너지흡수계수 이므로
이는 2ⅹ103 MeV/㎠ㆍsecⅹ0.03㎠/g = 60MeV/gㆍsec 가 된다
1eV= 1.6ⅹ10-12 erg 이므로
60MeV/gㆍsec = 60ⅹ106 ⅹ1.6ⅹ1012 erg/gㆍsec = 9.6ⅹ10-5 erg/gㆍsec
또한 1R의 조사선량으로 공기 1g에 흡수되는 에너지는 약 87erg/g,
즉 1R=87erg/g(공기)이므로
= 약 1.1ⅹ10 R/sec = 1.1ⅹ10 ⅹ3600 R/hr
= 3.96ⅹ10 R/hr = 3.96Mr/hr
4) 흡수선량율 (rad/hr)
앞의 3)에서 단위질량당 흡수에너지율은 9.6ⅹ10 erg/g?sec 이다
또한 1rad=100erg/g 이므로
흡수선량율은 = 9.6ⅹ10 rad/sec
= 9.6ⅹ3600ⅹ10 = 약 3.5ⅹ10-3 rad/hr = 3.5mrad/hr

  질량감쇠계수에 밀도를 곱하여 나온 값은?

선흡수계수 붕괴상수