10 차시 방사선안전취급기술
방사선안전취급기술 밀봉선원의취급 비밀봉선원의취급 사고대책
밀봉선원의종류 ( 세기 ) 교정용선원 방사선계측기교정 100μCi (3.7MBq) 이하의선원이대부분 방사선이용계측기용선원 : 두께측정기, 밀도측정기, 유황분석기및방사선이용계측기선원 수 mci 수 Ci 비파괴검사용선원 60 Co, 192 Ir 수십 mci- 수십 Ci 조사용대선원 : 방사선의산업이용선원, 방사선멸균, 식품보존, 의료용선원 3000Ci, 10000Ci 주로 60 Co
밀봉선원의종류 ( 선원 ) 알파선원 연기탐지기용 : 241 Am, 진공도측정과정전기제거용 : 226 Ra 형광x선분석용선원 : 210 Po 저에너지베타선원 3 H, 14 C, 63 Ni 가스크로마토그래피용 베타선원 두께측정기, 비중측정기, 정전기제거용 대표적으로 85 Kr, 204 Tl 감마선원 밀도측정기 60 Co, 137 Cs, 192 Ir 중성자선원 Am-Be (alpha,n) 반응이용, 252 Cf 자발핵분열
밀봉선원의취급방법 선원의소재가분명, 선원목록도철저히유지관리 분실시에는방사선안전관리자에게즉시연락 모든가능한수단을동원하여방사선피폭량이최소가되도록 안전수칙이나주의사항을시설출입구나경계에반드시게시하고고방사선준위는분명하게표시하고울타리등을설치하여관계자외의출입차단 선원을손으로취급해서는안되며긴손잡이가달린적절한도구를사용하거나원격조작장치를사용 철저한작업계획을세워최단시간내에작업종료
밀봉선원의안정성시험 누설시험 기포실험, 헬륨누설시험, Ra 시험 오염시험 침적시험, 문지름시험 수송을위한시험 ( 충격, 가열, 타격, 침적 ) 특수시험 누설점검의대상에서제외되는것 베타및감마선원을방출하는밀봉선원으로서방사능량이 3.7MBq 이하의것 알파선을방출하는밀봉선원으로서방사능량이 0.37MBq 이하의것 물리적반감기가 30일이하의것
비밀봉선원의안전취급 체내섭취방지 오염된물질의섭취방지 - 섭취될수있는모든가능성배제 가스및증기흡입 - 기밀인용기에방사성핵종을보관하고용기는후드에보관 먼지및분진의흡입 - 분말상의핵종취급시반드시글로브박스내에서수행
비밀봉선원의안전취급 인체표면오염방지 맨손으로취급금지 오염된손이나장갑을낀채로비오염물질의접촉금지 시설의오염방지 작업실전용신발이나작업복비치 오염된물건과비오염물건을명확히구분하여보관 바닥등에는가급적제염이용이한재료를사용
긴급조치 인체안전보호 ( 인명구조최우선 ) 관계자에게통보 ( 방사선안전관리자에게통보 ) 오염확대방지 ( 사고의위험도를판단하여안전하다면오염확대방지조치 ( 오염원의봉쇄, 오염실폐쇠, 환기정지, 초기소화 ) 를하나안전하지않다고판단될경우방사선안전관리자의지시대기 사고현장출입제한 자료수집 ( 과피폭의경우피폭선량평가를위해가능한상세한자료를수집 ) 의사에게연락 ( 중대한인체오염이나외부피폭이있는경우 )
사후조치 응급조치 ( 울타리등의설치, 주의사항게시, 오염확대방지를위한응급조치등의안전확보수단강구 ) 제염 ( 인체제염이최우선 ) 사고관계자의선량평가 건강진단-사고관계자에대해신속한건강진단실시 원인조사- 재발방지조치강구 보고- 관계기관에보고, 특히방사성동위원소의도난이나소재불명등사고의경우경찰서에반드시보고해야함
예방조치 교육훈련 ( 안전관리규정의주지, 안전취급기술숙지및기준준수 시설정비 ( 정기적인점검을통해항상시설을완전한상태로유지 ) 방사성동위원소관리 ( 도난, 소재불명방지 ) 사고처리절차서작성 ( 예상되는사고에대하여사고처리매뉴얼작성 ) 위험물질에대한배려 ( 발화성물질, 인화성물질, 폭발성물질의저장은법정기준에따라수행하고가급적최소한으로사용
방사성핵종이엎질러졌을경우 같은부서의직원에게즉시알림 오염이확대되지않도록조치 책임자에게보고 오염구역접근금지 ( 울타리설치, 로프등, 관계자외출입금지 ) 사고현장에있는직원의서베이실시 제염, 제염작업자에대한방사선방호고려 제염후 survey 사고원인규명및사고재발방지
방사성오염제거원칙 계측기로오염의규모범위확인 신속한제염, 확대방지 폐기물처리방안수립 평시제염장비및도구확보 방사성제염경제성검토 ( 폐기처분과제염 ) 제염정도확인 원인파악및재발방지대책수립
방사선모니터링
개인피폭모니터링 개인피폭모니터링의목적 개인의내부및외부피폭선량을측정하여, 선량한도초과여부확인 개인피폭선량측정결과를해석하여, 방사선작업관리평가 과피폭이나관리목표선량치를초과한경우, 작업환경및시설개선 과피폭한개인에대한의료처치수준결정 측정자료는법적규제요건에따라기록영구보존
외부피폭모니터링 기본선량계 ( 법적선량계 ) : TLD, 필름뱃지 보조선량계 : 직독식포켓선량계, 경보선량계, 전자선량계 내부피폭모니터링 In Vivo ( 직접법, 체외계측법, 전신계수법 ) : WBC, NaI(Tl), 플라스틱섬광체, 반도체검출기등 In Vitro ( 간접법, 간접생체분석법 ) : LSC 공기오염도와체류시간등을통한계산법 : 공기시료채집기, 공기감시기로측정하여흡입섭취량등을계산및예측
외부피폭 ( 체외피폭 ) 모니터링
개인선량계의종류 개인선량계 ( 수동형 ) - 개인선량계의용건 : 측정의정확성, 착용이간편, 가격이낮고안정성이높음 - 실용되는개인선량계 : TLD, 필름뱃지, 형광유리선량계, OSL 보조선량계 ( 능동형 ) - 포켓선량계, ADR [ 능동형선량계의역할 ] - 작업자의심리적안정도모 - 주선량계파손및분실시선량을대체평가 - 사고등의감지및경보
열형광선량계 (Thermal Luminscent Dosimeter) - 방사선에너지를흡수한물질에열을가하면형광을방출하는성질을지닌물질 - 충만대에있는전자가방사선에너지를받아전도대로올라가자유전자형성 - 자유전자가물질내에서이동하다활성물질함정에갇힘 - 섬광물질에서는함정의전자가즉시천이하는반면열형광물질은외부에서에너지 ( 가열 ) 를추가로공급할때천이 자유전자 e 전도대 전도대 hν 여기 e 천이 e 가시광선 e e 충만대 e e e e 충만대 e 여기과정 가열과정 방사선장의세기 가시광선의세기
- 판독기 : TLD 가열장치 + 신호처리장치 - 가열방법 : 고온질소가스가열, 레이저가열, 마이크로웨이브가열법등 P 사 TLD Preamp AMP ADC Scaler TLD H. V. 가열 H 사 TLD AUTOMATIC SYSTEM
열형광물질의종류및특성 구분열형광물질 Z eff 상품명측정방사선용도 TLD-100, TLD-700 감마선, 베타선 LiF:Mg,Ti 8.3 TLD-600 중성자 6 Li(n,α) 3 H 조직등가 LiF:Mg,Cu,P 8.3 TLD-100H, TLD-700H GR-207( 7 LiF:Mg,Cu,P) 감마선, 베타선 개인선량측정 TLD-600H GR-206( 6 LiF:Mg,Cu,P) 중성자 조직비등가 Li 2 B 4 O 7 :Cu,Mn 7.3 감마선, 베타선 CaSO 4 :Dy,Mn 14~15 감마선, 베타선 CaF 2 :Dy, Mn 16.3 감마선, 베타선 개인선량측정환경감시 원자번호가높은물질일수록광전효과확률이커지므로저에너지의엑스선, 감마선에응답반응이높아환경용으로사용
열형광선량계의특성 - 감도가매우우수최소검출한도 : 1 mr 이하 저선량측정용이 - 반응도의에너지의존성이낮다. ( 단, 비조직등가물질의경우, 저선량영역 (10keV 이하에선의존성이높아필터로보정 ) - 잠상퇴행이낮다잠상퇴행 (fading) 시간이경과함에따라선량계에기록된정보가손실되는현상 - 열처리 (annealing) 하면재사용가능 * 열처리단계 1. 판독전가열 : 낮은에너지에서포획된전자를방출시키기위해낮은온도피크를완전제거 2. 판독가열 : 선량판독을위한가열 3. 가열냉각 (annealing) : TLD 초기특성으로전환시키기위해모든잔류신호제거
필름뱃지의특성 - 열형광선량계에비하여 잠상퇴행이크다 100 필름배지의에너지의존성 - 온도및습도영향이크다 - 측정가능한선량범위가좁다 - 비용이저렴 - 에너지의존성이크다 D Film /D Tissue [Gy/Gy] 10 1 필름유제속의 47 Ag 35 Br( 브롬화은 ) 의 원자번호가높기때문 0.1 10 1 10 2 10 3 10 4 Photon Energy[keV]
열형광선량계및필름배지에서필터의역활 - 실용량에해당되는선량을조직등가보정하기위해필터의두께를조정하여 심부선량 : Hp(10) 피부선량 : Hp(0.07) 수정체선량 : Hp(3) 측정 - 입사되는방사선의선질정보획득
내부피폭 ( 체내피폭 ) 모니터링
In Vivo ( 직접법, 체외계측법, 전신계수법 ) : - WBC, Lung Counter, NaI(Tl), 플라스틱섬광체, 반도체검출기등 - X선, 감마선방출핵종은측정가능 - 알파선측정불가 - 베타선의경우, 고에너지베타선으로제동복사선으로변환되는효율높은핵종만가능 ( 90 Y, 32 90 P, SS ) - 측정이용이하고, 정확도도좋고, 핵종침착부위평가가능 - 체외와체내오염구별어려움, 장치가격고가, 정확한교정필요 In Vitro ( 간접법, 간접생체분석법 ) : LSC, 저준위베타계수기 - 방사선의종류측정가능 ( 모든방사선종류 ), - 방사성핵종의예측이가능하고, 체내거동을알고있을때유용 - 전처리등복잡한분석절차, 체내침착부위평가곤란, 개인간신진대사의편차가큼 공기오염도와체류시간등을통한계산법 : - 공기시료채집기, 공기감시기로측정하여흡입섭취량등을계산및예측 - 관련변수가많아정확도낮음. ALI가높은곳에선상기두방법바람직함.
내부피폭선량평가 공기중오염 포집기를이용하여시료를채집한후감시목적에따라방사선계측기를선택하여측정 입자형태 - 여과지와공기포집기를이용하여포집 - 여과지 : 셀룰로스 (cellulose), 유리섬유 (glass fiber), 멤브레인 (membrane) r A = ε V 60 A : 공기중방사능농도 (Bq/m 3 ) r : 순계수율 (cpm) ε : 검출효율 V : 공기유입량 (m 3 ) 불활성가스 - 85 Xr, 133 Xe, 222 Rn, 220 Rn 등 - 연속유입형계수기 ㆍ공기포집기와검출기 ( 전리함 ) 로구성 - Grab sampler ㆍ현장에서공기를포집한후계측실로이동하여분석 ㆍ Lucas Cell (scintillation particle detector)
내부피폭선량평가 선량평가일반절차 - 1단계 : 개인에대한모니터링 [ 전신계측, 생체시료분석, 호흡공기의오염도측정 ] - 2단계 : 측정결과로부터섭취량계산 - 3단계 : 섭취량으로부터선량평가 측정결과로부터섭취량평가 - IRF(Intake Retention Fraction) : 섭취잔류분율를이용 I M IRF() t M 은측정된 = 방사능 - 공기중방사능평균농도 C 를이용 I B 는평균호흡률, T 는 = CBT 노출시간 섭취량으로부터예탁유효선량평가 - E 50 = I e 50, e 50 : 예탁선량환산계수 [Sv/Bq] ICRP 78 e 50 = E l AAA E l: 연간유효선량한도
내부피폭선량평가 섭취된방사성물질의인체내거동평가 - 1 회섭취로인한평생동안의피폭선량 ( 예탁등가선량 ) - 적분시간 (τ): 성인 (50 년 ), 소아및아동 (70 년 ) 섭취 조직및장기로의분포및전이 물리적붕괴 피폭 생물학적배설