[원자력기사 기출풀이] 2016년 방사선이용 및 보건물리 6 ~ 10번

 

86. 내부피폭에 대한 다음의 설명 중 틀린 것은?
    ① 방어원칙은 격납, 희석, 차단이다.
    ② 선량계측에서 등가선량 또는 유효선량을 평가하기 위해 직접 사용할 수 있는 실용량이 정의되어 있다.
    ③ 선원장기에서 방출된 에너지가 특정 표적조직에 흡수되는 비율을 흡수분율이라고 한다.
    ④ 섭취량을 알 경우 선량환산계수를 활용하여 예탁유효선량을 평가할 수 있다.

 

내부피폭은 인체 내부로 유입된 방사성핵종에 의한 피폭을 말한다.

내부피폭의 방호는 외부피폭과 다르다.

외부피폭과는 다르게 차폐를 할 수 없고, 핵종이 몸에서 빠져나가기 전까지 모든 시간동안 피폭된다. 피폭시간을 조절할 수 없다. 외부피폭에서 문제가 되지 않았던 알파핵종과 저에너지 베타핵종의 피폭이 중요해진다.

 

1번 : 내부피폭의 방어원칙은 격납, 희석 차단이다.

격납 - 방사성물질을 격납시켜, 사람과 접촉할 수 없도록 한다.

희석 - 다량의 물이나 공기 등으로 희석시켜 방사성물질의 농도를 낮춘다.

차단 - 호흡기, 피부 등 사람의 몸으로 들어올 수 있는 경로를 차단한다.

 

반면, 외부피폭의 경우 방어원칙은 시간, 거리 차폐 이다.

 

2번 : 등가선량과 유효선량을 직접 측정할 수 없어, 실용량인 선량당량과 유효선량당량으로 이들을 대체하는 것은 맞다. 하지만 이 보기는 외부피폭에 대한 설명이다.

 

3번 : 내부피폭을 평가하기 위해, 선원이 있는 장기에서 방출된 방사선이 우리가 관심이 있는 표적 장기에 흡수되는 비율을 흡수분율이라고 한다. 선원장기와 표적장기가 같을 수도 있다. 예를들어 알파선은 비정이 짧으므로, 선원장기와 표적장기가 같은 경우, 흡수분율은 1일 것이다.

 

4번 : 섭취량에 선량환산계수를 곱하면 예탁유효선량을 알 수 있다. 선량환산계수란, 1 Bq 섭취당 예탁유효선량 값을 미리 계산해놓은 것으로, 섭취량만 알면 간단하게 예탁유효선량을 알 수 있다.

예탁유효선량 : 내부피폭에서, 내부로 유입된 핵종이 오랜기간 ( 작업종사자의 경우 50년)동안 주는 유효선량을 모두 적산한 것

 

 

정답 : 2

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87. 다음 입자 중 방사선 가중치 값이 가장 높은 것은?
    ① 10 MeV 전자   ② 2 MeV 감마선    ③ 30 MeV 양자   ④ 5 MeV 알파입자

 

 

위 표는 우리나라 고시 "방사선방호등에 관한기준"의 별표로 ICRP60에 기반한 방사선가중치를 보여준다.

지금 주 권고는 ICRP103 이고, ICRP 103에서는 위 표와 조금 다른점이 있긴 하지만, 우리나라는 아직까지 ICRP60을 사용하고 있다.

 

알파의 방사선가중치가 가장 높다. ICRP 103 을 기준으로 보아도 알파가 가장 높다.

문제 보기 중에서 ICRP103에서 바뀐 것은 양자밖에 없다., 양자의 가중치가 5에서 2 로 낮아졌다.

 

정답 : 4

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88. 다음 중 반도체 검출기를 이용하여 방사선을 계측할 때, 검출기 내에서 실제로 계측에 필요한 반응이 이루어지는 영역은?
    ① 충만대 ② 전도대   ③ 공핍층 ④ 전하 포획영역

 

반도체검출기는 N형 반도체와 P형 반도체가 접촉되었을 때, 접촉부에 생기는 공핍층이 검출부이다.

 

공핍층은 전하운반자가 거의 없고 고정된 이온만 존재하는 영역이라서 저항이 매우 크다. 저항이 매우 크기 때문에 약간의 이온쌍만 생겨도 전압이 크게 나온다.

 

방사선이 공핍층에 입사하여, 전자와 정공 쌍을 생성시키면, 양극에 인가된 전압에 의해 전자와 정공은 반대쪽으로 끌려간다. 그러면서 전류신호를 발생시킨다.

 

 

정답 : 3

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89. 유도 공기중농도(DAC) 계산에 있어 기준이 되는 방사선 작업종사자의 연간 작업 시간은?
    ① 1,800 시간 ② 2,000 시간  ③ 2,200 시간 ④ 2,400 시간

 

 

유도공기중농도(DAC) : 1년동안 작업자가 작업했을 경우, 작업자의 방사성물질섭취량이 연간섭취한도(ALI)가 되는 작업장 공기의 방사능농도.

 

$$ DAC = \frac{ALI}{연간작업시간 * 시간당 호흡률}$$

 

시간당 호흡률 : 작업자가 작업장에서 단위시간당 흡입하는 공기량 [ m^3 / hr ].  ICRP 103 전까지는 1.1 m^3 /hr, ICRP103 에서는 1.2 m^3/hr 를 권고

 

연간작업시간 : 작업자의 연간 작업시간으로, 1주일에 40시간 씩, 50주 = 2000 시간이다.

 

 

 

 

 

정답 : 2

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90. 엑스선 또는 감마선을 차폐하고 하는 경우 축적인자를 사용하여 계산 값을 보정해야 할 필요가 있는데 다음 중 가장 관계가 깊은 것은?
    ① 전리 작용    ② 얇은 차폐체    ③ 계측기 효율    ④ 콤프톤 산란

 

축적인자 : 광자가 차폐되는 정도를 선형감쇠계수만 이용하여 아래처럼 지수감쇠 식으로 계산하면, 실제보다 과소평가하는 결과가 나온다.

 

$$ I(x) = I(0) e^{-\mu x}$$

 

이는 차폐체에서 여러번 산란된 광자가 측정지점에 다시 들어오는 효과가 있기 때문이고, 이를 축적효과, Build-up effect라고 한다. (아래 그림 참조. 왼쪽은 축적효과를 고려하지 않은 것으로, 광자빔이 얇은 경우, 협역빔인 경우이다. 오른쪽은 빔이 넓고, 산란된 광자가 다시 들어와  축적효과를 고려해주어야 한다.)

 

 

 

축적효과와 가장 관련이 깊은 것은 컴프턴 산란이다.

 

정답 : 4