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원자를 구성하는 양성자, 중성자, 전자가 균형을 이루지 못할 때 방사선을 낼 수 있는 능력 (방사능)을 갖게 되는데, 이러한 물질을 방사성물질이라고 한다. 그리고 방사성물질에서 나오는 일종의 에너지를 방사선이라고 한다. 물리학적으로 보면 방사선은 불안정한 원소가 안정된 원소로 되면서 방출하는 전자파로서 물질을 투과할 수 있는 힘을 가진 광선과 같은 것이다. 이러한 방사선에는 엑스 (χ)선, 알파 (α)선, 베타 (β)선, 감마 (γ)선 등이 있으며, 종류에 따라 투과력이 다르다.

 
 
방사선과 방사능
 
알파선

알파선은 입자이기 때문에 알파입자라고도 한다. 이 입자는 베타선보다 수천 배나 무겁고 크기도 훨씬 작아 종이 한장으로도 막을 수 있다. 공기중에서도 몇 cm 정도 밖에 날아가지 못한다.

 
베타선

베타선은 전자의 흐름으로 알려져 있다. 또한 그 속도가 매우 빨라서 빛의 속도에 가까운 것까지 있다. 베타선은 속도는 빠르지만 전기를 띤 입자이기 때문에 물질 속에서 정전기력을 받으므로 투과력은 그다지 강하지 않다.

 
감마선

감마선은 엑스선이나 빛과 같은 전자기파이다. 전파보다 가시광선, 가시광선보다 엑스선, 엑스선보다 감마선의 파장이 더 짧다. 물질을 투과하는 능력이 보통 엑스선보다 훨씬 강하다는 것이 특징이다.

 
중성자선

중성자선은 알파선이나 베타선 또는 양성자선과 같이 입자선이지만 전기를 띠고 있지 않으므로 물질 속을 비교적 멀리까지 지나갈 수 있다. 따라서 두꺼운 콘크리트 등으로 차폐물을 설치해야 한다.

 
방사선의 종류와 투과력

 
방사능 단위

방사능은 어떤 물질 중의 방사성핵종이 단위시간 내에 몇 번 붕괴를 일으키는가를 나타내는 것이다. 이는 물질 가운데 함유된 방사성핵종의 양과 반감기에 의해 결정된다. 방사능량의 단위는 예전에는 Ci(큐리)가 사용되어 왔으나 국제도량형총회의 결의에 따라 Bq(베크렐)을 사용한다.

  • 베크렐(Bq) : 주목되는 핵종의 방사능을 단위시간 당 붕괴하는 원자수로 표시한다. 국제단위로는 방사능의 발견자로 알려진 베크렐(Antoine Henri Bequerel, 프랑스,1852~1908)의 이름을 따서 베크렐(Bq)로 하고, 매초 1개의 붕괴수(Disintegration Per Second : DPS)를 1Bq로 한다.

  • 큐리 (Ci) : 라듐을 발견한 여성물리학자 마리 퀴리(Marie Curie, 1867~1934)의 이름을 따서 명명됐다. 현재 보조단위로 사용된다.

  • 입자방출률 : 단위시간에 방출되는 입자의 방출수(/s)로 나타낸다.

  • 입자플루언스 : 어떤 장소를 통과하는 단위면적당의 방사선 입자수.

  • 흡수선량 : 어떤 장소에서 어떤 물질에 흡수된 방사선에너지량. 구단위계에서는 방사선의 통과에 의해 주목 물질 1 g 중에 100 erg가 흡수되는 것을 rad(라드)로 표시해 왔으나 현재는 Gy(그레이)를 사용한다(1 Gy = 100 rad).

  • 조사선량 : 방사선의 통과에 의해 발생한 전하량을 기준으로 하는 개념. 표준상태(0℃, 760 mmHg)의 건조공기 1cc 중에 1esu의 전하가 발생하는 경우를 구단위계에서는 1R (뢴트겐)으로 한다.

  • 선량당량 및 실효선량당량 : 신체의 일부 또는 장기에 그 부위가 받게 되는 흡수선량에 방사선의 종류와 에너지를 고려해 결정한 선질계수 QF를 곱한 양을 선량당량이라 한다. 단위는 rem(렘, 구단위계)과 Sv(시버트, 신단위계, 1 Sv=100 rem)를 사용한다.
방사선과 방사능의 단위
방사능
방사선
조사선량
흡수선량
피폭방사선량
의미
방사성 물질의 양을 표시
(방사능의 세기)
공기의 단위부피에 발생된
전하량(Χ, γ선에 적용)
물질의 단위질량에
흡수된 방사선에너지
사람이 받은
방사선의 양
국제
단위
베크렐
Bq
쿨롱/킬로그램
C/kg
그레이
Gy
시버트
Sv
과거
단위
큐리
Ci
렌트겐
R
라드
rad

rem
비고


※ 1초에 1개의 원자핵이
붕괴하는 방사능량을
1 Bq로 정의


※ 공기에 대하여
1 Gy = 100 rad
1 Sv = 100 rem
 
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