[원자력기사 기출풀이] 2018년 방사선이용 및 보건물리 6 ~ 10번

86. 어떤 핵종의 연간섭취한도(ALI)가 6*10^5 Bq일 때, 이 핵종의 유도공기중농도(DAC)는 얼마인가?
(단, 작업자의 연간 작업시간은 2,000시간이고, 평균 호흡률은 1.2 m^3/hr이다.)
    ① 250 Bq/m^3    ② 500 Bq/m^3     ③ 2,500 Bq/m^3    ④ 5,000 Bq/m^3

 

연간섭취한도 : 예탁선량이 작업종사자의 1년 선량한도인 20 mSv에 달하는 방사능 섭취량

유도공기중농도 : 1년동안 작업자가 호흡하였을 때 섭취량이 연간섭취한도에 이르는 공기중 방사능 농도

 

유도공기중농도 * 연간작업시간 * 평균호흡율 = 연간섭취한도 관계에 있다.

 

따라서 유도공기중농도는 250 Bq/m^3

 

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87. 에너지가 100 keV 미만인 광자와 물질과의 상호작용에 대한 설명으로 옳은 것은?
    ① 광전효과, 컴프턴 산란, 전자쌍생성 반응이 발생할 수 있다.
    ② 광자의 에너지가 증가함에 따라 광전효과가 발생할 확률이 증가한다.
    ③ 물질의 원자번호가 증가함에 따라 광전효과가 발생할 확률이 증가한다.
    ④ 광자가 주로 원자핵과 가까운 궤도 전자와 상호작용하여 컴프턴 산란을 일으킨다.

 

 

 

 

그림에서 보듯이 저에너지 광자에서는 광전흡수반응이 지배적이다.

위 표는 광자의 상호작용이 발생할 확률을 나타낸다.

광전효과의 경우 에너지가 낮을수록, 원자번호가 클수록 잘일어난다.

 

1번 : 전자쌍생성반응은 일어날 수 없다. 전자 2개의 정지질량에너지인 1.022 MeV 보다 큰 광자에서 일어날 수 있다.

2번 : 광자의 에너지가 작을수록 광전흡수가 더 잘 일어난다.

4번 : 컴프턴산란은 핵의 바깥궤도 전자와 더 잘 일어난다.

 

 

정답 : 3번

 

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88. 현재 전체 방사능이 10 %를 A 핵종이 차지하고, 나머지 90 %를 B 핵종이 차지하고 있다. 30일이 지난 시점에서 A 핵종의 방사능은 전체 방사능의 얼마인가?
(단, A핵종의 반감기는 13일이며, B핵종의 반감기는 7일이다.)
    ① 약 3%    ② 약 30%   ③ 약 70%   ④ 약 97%

 

 

지금 A의 방사능을 1, B의 방사능을 9 라고 하고, 30일이 지난 후 방사능을 구해보자.

 

A의 방사능은

$$A_A = 1*e^{-\frac{ln2}{13}* 30} = 0.2 $$

 

B의 방사능은

$$A_B = 9*e^{-\frac{ln2}{7}* 30} = 0.46 $$

 

따라서 A의 방사능은 전체의 30 % 정도이다.

 

정답 : 2번

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89. 용해성 방사성 물질은 체내에서 주로 어떤 경로를 통해 제거되는가?
    ① 땀    ② 대변   ③ 호흡    ④ 소변

 

용해성물질은 체액에 녹아 소변으로 배출된다.

 

정답 : 4번

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90. 작업자가 오염된 지역에서 Co-60 핵종을 1.5*10^6 Bq을 흡입하였다. 종사자의 예탁유효선량은?
(단, Co-60 핵종에 대한 연간섭취한도(ALI)는 3.0*10^6 Bq이다.)
    ① 4 mSv   ② 10 mSv   ③ 25 mSv   ④ 40 mSv

 

정답 : 2

 

연간섭취한도는 예탁선량이 종사자의 선량한도인 20 mSv가 되는 방사능섭취량이다.

1 ALI 만큼을 섭취 하였으면 예탁선량이 20 mSv이다.

 

이 작업자는 ALI 의 절반만큼 섭취하였으므로 예탁선량은 10 mSv 이다.