이 계산기의 용도
이 도구는 방사성 물질에 오염된 공기를 들이마셨을 때 사람이 받게 되는 예탁 유효 내부 피폭선량을 추정합니다. 사고나 오염 상황에서 자주 보고되는 세 가지 핵종, 즉 요오드-131(I-131), 세슘-134(Cs-134), 세슘-137(Cs-137)을 대상으로 합니다. 선량 평가의 물리적 원리는 전 세계 공통이며, 여기 표시되는 기본 선량계수 값은 전 세계에서 사용되는 ICRP 계열의 예탁 유효선량계수를 따르며, 일본 방사선의학종합연구소(NIRS)가 정리한 수치를 참고했습니다.
주요 단위
1 베크렐(Bq)은 1초당 원자핵 붕괴 횟수로, 방사능의 세기를 나타냅니다. 여기서는 공기 중 방사능 농도를 의미합니다. 1 시버트(Sv)는 인체에 미치는 생물학적 영향을 나타내는 유효선량 단위입니다. 선량계수(단위 섭취량당 예탁 유효선량)는 핵종과 연령대에 따라 달라지는데, 장기의 크기, 대사량, 호흡량이 나이에 따라 다르기 때문입니다.
사용 방법
먼저 연령대를 선택하면 기본 호흡량과 선량계수가 자동으로 입력됩니다(필요하면 모두 직접 수정할 수 있습니다). 그다음 각 핵종별 공기 중 방사능 농도를 \(\text{Bq/m}^3\) 단위로 입력하고, 피폭 일수를 입력하세요. 계산기는 핵종별 선량과 합계를 마이크로시버트(uSv), 밀리시버트(mSv), 시버트(Sv) 단위로 보여줍니다.
계산식 설명
각 핵종에 대해 흡입한 방사능량은 농도(\(\text{Bq/m}^3\)) × 호흡량(\(\text{m}^3\)/일) × 일수로 계산되어, 총 흡입 Bq 값이 나옵니다. 여기에 선량계수(uSv/Bq)를 곱하면 uSv 단위의 선량이 됩니다. 전체 선량은 모든 핵종의 합입니다:
$$E = B \cdot D \sum_{i} C_i \, e_i$$$$\text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} B &= \text{Breathing Rate (m}^3\text{/day)} \\ D &= \text{Days} \\ C_i \, e_i &= \text{C}_{I131}\,e_{I131} + \text{C}_{Cs134}\,e_{Cs134} + \text{C}_{Cs137}\,e_{Cs137} \end{aligned} \right.$$
계산 예시
성인, 호흡량 22.2 \(\text{m}^3\)/일, 1일 기준. 농도: I-131 100, Cs-134 50, Cs-137 50 \(\text{Bq/m}^3\). 흡입량: 각각 2220, 1110, 1110 Bq. 선량:
$$2220 \times 0.0074 = 16.428 \ \text{uSv}$$$$1110 \times 0.0066 = 7.326 \ \text{uSv}$$$$1110 \times 0.0039 = 4.329 \ \text{uSv}$$합계 \(= 28.083 \ \text{uSv} = 0.028083 \ \text{mSv}\).
자주 묻는 질문
방사성 붕괴가 반영되나요? 아니요. 예탁 유효선량은 성인의 경우 50년, 어린이의 경우 70세까지 적분한 값이며, 이는 이미 선량계수에 포함되어 있습니다.
나이에 따라 결과가 달라지는 이유는? 어린 사람일수록 호흡량과 대사량이 다르기 때문에 선량계수도 달라집니다.
이것이 공식 규제 평가인가요? 아니요. 간이 선별용 추정치입니다. 실제 평가에서는 더 많은 핵종, 경구 섭취 경로, 시간에 따른 섭취량 변화까지 고려합니다.
