x-선의 이용과 응용

소개글

x-선의 이용과 응용에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 방사선이란?

2. 방사선의 종류와 성질

방사선의 종류와 투과력

1. 방사능의 단위

2. 방사선의 단위

방사선의 종류에 따른 방사선의 양과 연간 받는 방사선의 종류별 분포량

자연방사능과 인공방사능

1. 방사선 방어의 원칙

2. 외부피폭의 방어원칙

3. 내부피폭방어의 원칙

1. 물질이나 생체 내에서 원소나 화합물의 행동을 추적하기 위한 목표로서의 이용

2. 동위원소를 이용한 병의 진단

3. 공업용 또는 계측용 방사선원으로서의 이용

4. 방사능을 이용한 물질 분석의 응용

본문내용

아주 적은 양의 방사성 요오드만 있으면 응용할 수 있는 편리한 방법이면서 타조직에 영향은 거의 없는 아주 우수한 진단법입니다.
이와 같은 현상이 생체의 여러 기관과 물질과의 사이에서 일어나고 있기 때문에 적절한 방사성 물질을 사용하면 폐, 간장, 췌장, 신장 등 여러 기관의 질병이나 이상 상태의 진단 및 기능검사가 가능하게 됩니다. 이러한 진단법은 진단하는 방법에 따라 체내검사와 체외검사로 구분해 볼 수 있습니다.
3. 공업용 또는 계측용 방사선원으로서의 이용
방사선 사진법(radiography:방사선에 의한 사진촬영)에 의해서 비파괴 검사를 할 때의 방사선원(이리듐 192Ir, 코발트 60)이나 액면계(60Co), 유체의 밀도계(세슘 137), 박판이나 종이의 두께 측정계(크립톤 85Kr, 스트론튬90Sr, 탄소14) 등 방사선에 의한 공업계측 등, 공학 방면에서 광범위하게 이용되는 것 외에, α방사능을 이용한 발광도료(라듐·폴로늄)나 인공 방사성 동위원소에서 나오는 β선의 에너지를 이용한 원자력전지(삼중수소 3H 또는90Sr, 이트륨 90Y)도 실용화되었습니다.
비파괴 검사
4. 방사능을 이용한 물질 분석의 응용
방사화분석이라 하는 특수한 분석법인데, 대개의 경우 분석시료를 원자로의 중성자로 충격하여 방사선 동위원소로 변화시키고, 그 결과 시료에서 나오는 β선 또는 γ선을 측정함으로써 목적하는 원소 또는 핵종의 존재량을 정량적으로 조사하는 방법이다. 이 방법은 검출정밀도가 극히 높아, 화학적인 분석법으로는 불가능한 미량분석을 할 수 있으므로 널리 응용되며, 특히 원자로 재료의 연구에 이용된다. 또 방사성 동위원소의 특수한 응용으로 수명이 긴 동위원소의 붕괴량을 아주 긴 시간의 계측척도로 이용하는 일도 행해진다. 예를 들면, 우라늄광석 속에 있는 우라늄 238U(반감기 45억년)과 그 붕괴생성물인 납206Pb의 존재비를 측정하면 우라늄이 지구상에 나타난 후 현재까지의 시간, 즉 지구의 연령을 추정할 수 있다. 또 탄소 14 라는 방사성 동위원소(반감기 5,570년)는 우주선의 입자(粒子)가 대기 중의 질소와 충돌하여 생기는 핵종인데, 비방사성 탄소와 함께 이산화탄소로 식물에 흡수된다. 따라서 오래 된 목재나 그것을 원료로 하여 만들어진 종이 속의 탄소12C와 잔류해 있는 탄소14C의 비를 측정하여 대기 중의 그것과 비교하면, 그 목재가 어느 시기에 말라죽은 것인지, 그 종이가 얼마나 오래 된 것인지를 추정할 수 있다. 이와 같은 방사성 동위원소에 의한 연대 측정법은 고고학상의 자료나 미술공예품의 감정 등에 이용된다.
현대생활에서 방사선이 차지하는 비중은 대단히 크다. 우리는 방사선을 이용해서 병을 진단하고 치료할 뿐아니라 품종을 개량하며 항공기와 같은 복잡한 기계를 뜯어보지 않고 균열을 알아내기도 한다. 방사선은 주사기나 거즈와 같은 의료용품을 살균하고 식품을 장기 보존하는 데도 유용하게 이용되고 있다. 그러나 방사선은 양이 지나치면 인체를 비롯한 생명체에 위해를 가져다 줄 수 있다. 방사선은 천의 얼굴을 가진 괴물같은 존재이기도 하다.
괴물단지인 방사선이 우리에게 알려진 것은 지금으로부터 102년 전인 1896년 프랑스 물리학자 베크렐(Antoine Henri Becquerel 1852~1908)에 의해서였다. 베크렐이 방사선을 처음 발견하게 된 경위는 흥미롭다.
베크렐은 할아버지와 아버지가 모두 물리학자였다. 베크렐이 물리학을 전공하게 된 것은 이같은 가정적인 배경에서 이루어졌다.
베크렐
파리 자연사 박물관에서 응용물리학을 강의하고 있던 베크렐이 모교인 파리 이공대학(에콜 폴리테크닉)에 부임한 것은 독일의 뢴트겐(Wilhelm Konrad Roentgen: 1845~1923)이 X선을 발견한 해인 1895년이었다.
뢴트겐의 X선 발견소식은 유럽 과학자들을 크게 자극했다. 베크렐도 X선 발견 소식을 듣고 흥분했다. 베크렐은 뢴트겐이 음극선을 써서 X선을 발견했는데 다른 방법으로 같은 광선을 얻어낼 수 없을까 하는데 관심을 쏟고 연구에 몰두했다.
베크렐은 인광성(燐光性) 물질 위에 보통의 태양 광선을 쪼여 X선을 만들 수 있지 않을까 생각했다. 베크렐은 인광성 물질로 당시 널리 알려진 황산 우란칼륨을 가지고 실험을 시작했다.
베크렐은 감광성 금속판(Plate)에 인광성 물질을 얹고 가시광선이 들어오지 못하도록 두꺼운 검정 종이로 싼 다음 햇빛에 쪼여 보았다. 그랬더니 사진용 감광 필름을 개발했을 때와 같은 화상이 표면에 나타나는 것을 발견했다. 베크렐은 처음 이를 새로운 X선에 의해 생겨난 것으로 믿었다.
불안정한 원자의 원소핵이 스스로
붕괴하면서 내부로 부터 방사선을
방출하는 현상. 방사선에 감광된
베크럴의 사진건판.
방사능 발견의 계기가 되었다. 베크렐은 같은 실험을 되풀이해 보았다. 그러던 어느 날 베크렐은 날씨가 흐려서 실험을 할 수 없는 일이 생겼다. 그래서 실험재료인 감광성 금속판을 서랍 속에 넣어둔 채 나갔는데 그는 이를 깜빡 잊고 있었다. 몇 달 후 그는 우연히 이 금속판을 발견하게 되었는데 놀라운 일은 서랍 속에 들어 있던 금속판이 감광현상을 일으킨 것이다.
베크렐은 그 원인을 찾던 중 가까이에 두었던 우라늄 때문이었다는 사실을 알아냈다.
베크렐은 실험을 통해 우라늄으로부터 어떤 광선이 나온다는 새로운 사실을 알게 되었다. 그리고 이 광선은 X선과 달리 전계(電界)나 자계(磁界)에 의해 굽어진다는 사실도 알아냈다. 베크렐은 이 광선을 베크렐 선이라 이름붙였다.
베크렐은 실험결과를 1896년 일곱 개의 과학논문지에 발표했다. 인류 최초로 방사선은 이렇게 해서 알려지기 시작했다. 그러나 방사선이란 이름을 처음 사용한 사람은 라듐의 발견자인 퀴리(Marie Curie :1867~1934)부인이었다.
마리 퀴리는 베크렐의 연구에 흥미를 갖고 연구를 하던 중 토륨원소에서도 방사선이 나온다는 사실을 확인했다. 그리고 이러한 현상에 대해 처음으로 방사능(radioactivite)이라는 말을 사용하기 시작했다. 마리 퀴리는 남편인 피에르 퀴리와 함께 연구를 계속해서 방사선을 내는 폴로늄과 라듐원소를 최초로 발견하는 데 성공했다.

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