피폭되면 인체에 미치는 영향 : 4chapter 피폭을 줄이는 방법

이번 시간에는 피폭을 줄이기 위해서는 어떻게 해야 할까? 라는 주제로 이야기하겠습니다.

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가장 큰 요인은 무엇일까요?

우선 방사선을 적게 맞는 것이 중요하겠죠? 그래서 가장 중요한 인자는 흡수 선량입니다.
흡수 선량을 많이 맞으면 결정적인 영향 입장에서는 심각도가 증가하고 확률적 영향으로는 증상이 발생확률이 증가합니다.

그다음 고려해야 할 것이 피폭되는 범위입니다.
같은 선량을 받더라도 전신으로 나눠 받는 것이 집중적으로 받는 것보다는 장해 발생 확률이 더 낮습니다. 반대로 장해 발생 확률이 높은 선량을 전신에 받는 것보단 일부분에 집중해서 받으면 증상이 그 부분만 나타나겠죠. 그래서 적게 맞을수록 좋은 것이고 선량분포를 고려해 피폭 범위를 조절해야 할 것입니다.
다음 고려대상은 선량률입니다.
같은 선량을 하루 동안 나누어 받는 것과 1초 만에 받는 것 중 어떤 것이 타격이 클까요? 딱밤을 100대 맞는 것보다 야구방망이로 한대 맞는 것이 훨씬 아프겠죠? 그래서 받는 시간이 중요한 요인 중 하나입니다.

또 다른 고려대상은 방사선의 종류입니다.
알파선이냐 감마선이냐 베타선이냐 중성자선이냐 엑스선이냐 등에 따라 각각의 선질이 내는 에너지가 다르기 때문에 위험도가 다릅니다. 그래서 어떤 방사선을 맞았는지 아는 것이 중요합니다.
자 여기까지 말한 흡수 선량, 피폭 범위, 선량률, 방사선 선질은 우리가 미리 준비할 수 있을까요? 사고 전에 이러한 대비는 불가능합니다. 사고는 예기치 못한 곳에서 발생합니다. 그렇다면 피폭을 받고 난 후에 피폭 받는 양에 대한 방호조치에 관해서 알아보겠습니다.
여기에는 산소, 온도조작과 함께 방호물질이 기여합니다. 무엇에 기여하느냐면 방사선 감수성을 낮추는 역할을 합니다. 방사선감수성은 인체조직이 방사선을 조사받았을 때 민감하게 반응하는 정도를 말합니다. 그러니까 감수성이 낮으면 방사선이 들어와도 에너지흡수가 더 적어 피해량을 줄일 수 있습니다.

(저산소 세포는 더 높은 선량까지 살아 있음을 알 수 있다)

먼저 산소에 대해서 이야기 하겠습니다.
산소가 많으면 감수성이 올라가고 산소가 낮게 되면 장해가 감소된다고 합니다. 그렇기 때문에 피폭 시 저산소 상태를 만들어줄 필요가 있습니다.

그리고 온도에 관해서는 낮추어야 합니다. 온도를 낮추게 되면 확산속도가 낮아지고 저산소상태를 돕는 효과가 있어 방사선 감수성이 낮아집니다.
결론적으로 인위적으로 방호물질을 사용합니다. 산소를 줄이거나, 온도를 낮추는 방법을 같이 사용하면서요.

-시스테아민 : 방사선을 맞으면 -OH기가 많이 생기는데 이 -OH가 2차 반응물질을 만들어 인체를 위협합니다. 그래서 이를 환원시켜 안정된 상태로 만드는 역할을 합니다. 시스테아민은 섬유 처리제나, 사진 현상 조제 등 다양한 분야에서 사용한다고 합니다.

-수소 공여제 : 수소를 가진 물질을 넣어 -OH와 반응하여 다시 물로 만들도록 돕습니다.

-Thoil 화합물 : 인체에 투여되어 특정 세포들과 결합해 방사선으로부터 보호하는 역할을 합니다. 또한 쉽게 산화되는 특징을 가지고 있어 인체 내 산소를 가져가 저산소 상태를 유발하게 됩니다.
화학에 대한 지식은 부족하여 이 정도까지만 서술하겠습니다. 이 방호물질들은 방사선으로부터 지켜주지만 그 이상 복용하면 인체를 위험하게 만들 수 있을 것 같습니다.

이외에 추가로 고려해야 할 사항은 연령, 유효반감기입니다.
세포분열이 활발하면 방사선 감수성이 높다고 합니다. 그래서 비교적 어린 사람들이 예민한데 이러한 이유로 임신 기간에 특별히 엑스레이나 CT 촬영을 하지 말라는 이유가 여기 있습니다. 지금은 사용하지 않는 방식이지만 D=5(N-18) rem이라는 방식으로 N이 나이인데 18세 미만은 맞지 못하도록 하는 규정을 사용한 적이 있습니다. 지금은 조금 더 엄격한 잣대를 사용하는 것으로 알고 있습니다.

마지막으로 고려할 것이 유효반감기입니다. 방사성동위원소는 반감기가 있다고 했죠? 이 동위원소를 먹게 되었다면 여기서 먹었다는 것은 오염된 공간에 노출되어 공기 중으로 섭취하게 되는 경우를 말합니다. 인체 내부에서 붕괴하며 에너지를 냅니다. 그런데 반감기가 100년이라면 죽을 때까지 이물질은 남아있을까요? 그렇지 않습니다. 왜냐하면 인체는 배설을 하기 때문입니다. 배설이라는 활동을 통해 100일 정도 지나면 섭취한 물질 대부분이 빠져나간다고 보고 있습니다. 이를 생물학적 반감기라 합니다. 이 반감기 또한 고려하여 인체에 있는 동안 고려할 수 있는 반감기가 유효반감기입니다. 최대한 빨리 인체에서 빠져나가는 것이 중요하므로 이 반감기가 짧은 것이 좋습니다. 그래서 피폭이 된다면 생물학적 반감기는 촉진이 가능하므로 배설을 빠르게 하는 설사약 등을 복용하게 됩니다.

-이미지 출처-

1. CDC (Centers for Disease Control and Prevention)
2. http://www.ionactive.co.uk/glossary/absorbed_dose.html
3. http://windfiredesigns.com/Tools/CircleTool/index.html
4. http://www.physics.isu.edu/health-physics/tso/rad_training/ussconcepts.html
5. http://ozradonc.wikidot.com/rb:oxygen-effect
6. https://thebsreport.wordpress.com
7. https://hu.wikipedia.org/wiki/Ciszteamin
8. https://astarmathsandphysics.com/