81. 다음 중 방사성 핵종의 비방사능(Specific Activity)을 나타내는 식은? (단, A는 핵종의 원자량, T는 반감기, k는 상수) ① kAT ② kAT^2 ③ kA/T ④ k/AT
비방사능이란, 핵종의 단위질량당 방사능을 의미한다.
원자 아보가드로수 0.602e24 개 만큼의 질량은 원자량 A 그램이고,
원자 1그램에 원자는 0.602e24 / A 개가 있다.
방사능 $A = N\lambda$ 이므로,
1그램 속의 원자갯수와 붕괴상수를 아므로 비방사능을 구할 수 있다.
비방사능을 구해보면
$$S.A = \frac{0.602*10^{24}}{A}*\frac{ln2}{T}$$
상수는 전부 k로 나타내면
비방사능
$$S.A = \frac{K}{AT}$$
이다.
정답 : 4
82. 아래의 방사선 중 연속 스펙트럼의 에너지를 가지는 것은 모두 몇 개인가?
① 1개 ② 2개 ③ 3개 ④ 4개
방사선의 에너지가 연속적이면, 즉, 여러 에너지를 가질 수 있으면 연속스펙트럼이고,
특정 에너지들만 가질 수 있으면 선스펙트럼이다.
특성엑스선 : 궤도전자에 빈자리가 있을 때, 더 바깥궤도의 전자 1개가 빈자리를 채우면서 궤도준위 차이만큼의 에너지를 광자(엑스선)으로 방출하는 것. 즉, 궤도에너지 차이만큼 딱 정해진 선스펙트럼이다.
오제전자 : 특성엑스선을 내는 대신, 전자 하나를 방출하는 것. 특성엑스선과 비슷하게 선스펙트럼이다.
소멸방사선 : 양전자가 전자와 만나 소멸하면서 전자의 정지질량에너지만큼의, 0.511 MeV 감마선 2개를 내는데 이를 소멸감마선이라고 한다.
제동복사선 : 하전입자(주로 가벼운 전자에 의해 발생)가 핵의 쿨롱장에 영향을 받아 가속(감속)운동을 할 때, 에너지손실분을 광자로 방출하는 것으로, 하전입자가 에너지를 얼마나 잃는지는 임의적이므로 연속스펙트럼이다.
내부전환전자 : 핵이 높은 준위에서 바닥으로 천이할 때 감마선을 내는 대신 궤도전자 한개를 방출하는 것. 감마선의 에너지는 선스펙트럼이므로, 내부전환전자의 에너지도 선스펙트럼이다.
위 보기 중 연속스펙트럼인 것은 제동복사선 1개이다.
이외에도 베타붕괴 시 나오는 베타선이 연속스펙트럼이다.
정답 : 1
83. 다음 중 중성자 차폐체와 감마선 차폐체에 대한 설명으로 옳은 것은? ① 중성자 차폐체는 경원소 물질, 감마선 차폐체는 중원소 물질이 효과적이다. ② 중성자 차폐체는 중원소 물질, 감마선 차폐체는 경원소 물질이 효과적이다. ③ 중성자나 감마선 모두 경원소 물질로 된 차폐체를 사용하는 것이 효과적이다. ④ 중성자나 감마선 모두 중원소 물질로 된 차폐체를 사용하는 것이 효과적이다.
중성자는 흡수물질에 흡수를 시켜야 하는데, 중성자의 에너지가 낮을수록 흡수가 더 잘된다. 중성자의 에너지를 감속시켜야 하는데, 원자번호가 중성자와 비슷할수록, 즉, 가벼울수록 감속을 더 잘 시킨다. 따라서 중성자 차폐에는 경원소 물질이 유리하다.
감마선은 결국 광전흡수되어야 한다. 광전흡수는 무거운 원자번호에서 더 잘되므로, 감마의 차폐는 중원소물질이 좋다.
정답 : 1
84. 기체봉입형검출기의 전압과 집적전하량과의 관계에서 전리함 영역이 평탄한 이유는? ① 입사 방사선량이 일정하기 때문이다. ② 입사 방사선의 에너지가 일정하기 때문이다. ③ 전리함 내에 생성된 전자의 증배계수가 전압변동 만큼 보상되기 때문이다. ④ 인가전압의 증가에 따라 수집되는 이온쌍의 수는 거의 변하지 않기 때문이다.
위 그래프에서 ionization region이 문제에서 물어보는 전리함 영역이다.
세로축은 수집전하량, 가로축은 인가전압을 의미한다.
전리함 영역에서는 인가전압이 증가해도 수집전하량이 일정함을 볼 수 있다.
전리함 영역에서는 기체증배가 없다.
입사방사선의 에너지에 비례하는 전하쌍이 생기고, 그 전하쌍만이 수집될 뿐이다.
다음 영역인 비례계수 영역에서는 인가전압을 증가시키면 점점 수집전하량이 증가하는 것을 볼 수 있다.
이 영역에서는 기체증배가 일어난다. 전압이 커지면 기체가 더 많이 증배되어 수집전하량이 배가된다.
정답 : 4
85. 다음 중 결정론적 영향(Deterministic Effect)에 해당하는 것은? ① 고형암 ② 백내장 ③ 백혈병 ④ 유전결함
결정론적 영향은 방사선이 장기 내의 세포를 많이 사멸시켜 그 장기가 기능을 상실하는 효과이다.
반면 확률론적 영향은 세포에 돌연변이가 생기고, 그 돌연변이가 제거되지 않고 유지되는 경우이다.
체세포에 생긴 돌연변이가 살아남으면 암이 걸리는 것이고 생식세포에서 살아남으면 유전적 결함을 발생시키는 것이다.
따라서, 암과 유전결함은 확률론적 영향이고, 나머지는 결정론적 영향이다.
백혈병도 혈액 암이다.
백내장은 영향이 천천히 나타나는 만성적 영향이라 헷갈리는 경우가 있는데, 백내장도 세포사멸에 의해 발생하는 결정론적 영향이다.
