최근 후쿠시마 원전 오염수 방류가 이슈로 떠오르면서 삼중수소라는 말이 자주 언급되고 있습니다. 삼중수소 대체 무엇이기에 자꾸 언급이 되고 걱정을 하는지 이 글에서는 삼중수소에 대해 제대로 알아보겠습니다.
삼중 수소의 정의
- 삼중수소란 자연으로부터 생성되는 것 외에 원전에서 중성자 방사화 과정이나 삼중 핵분열 과정 등에 의해 생성되는 방사성 물질
- 자연적으로 생산되는 것은 고에너지 우주선에 포함되어 있는 중성자가 공기중의 질소와 상호작용하면 탄소와 함께 생성되며, 그 양은 극소량에 불과함
- 대부분의 삼중수소는 인공적으로 생성되며, 주로 원자로 내부에서 중수소, 리튬, 붕소가 중성자를 포획하는 핵 반응 과정에서 생성
- 붕괴 과정에서 베타 입자만 방출하므로 외부 피폭에 의한 영향은 없음
- 호흡, 피부흡수, 음식물 섭취 등에 의한 내부 피폭은 문제가 될 수 있음
- 일반적으로 삼중수소에 의한 피폭량은 의료용 방사선, 항공기 이용으로 발생하는 피폭량 보다 미미한 것으로 알려져 있음
삼중 수소의 반감기
- 반감기란 어떠한 물질의 양이 초기값의 절반이 되는데 걸리는 시간
- 삼중소수의 반감기는 3년으로 붕괴과정에서 베타 입자를 방출
- 최대 에너지는 6 keV, 평균에너지는 약 6 keV
삼중수소의 측정방법
- 삼중수소는 저에너지 베타 방출체로 일반적인 방사선계측기로는 측정이 어려움
- 시료를 액체섬광체와 혼합, 액체섬광계수기를 이용하여 시료 중에 포함된 삼중수소의 방사능 농도를 측정
삼중수소의 인체 내 확산과 이동
- 체내로 들어온 삼중수소는 인체의 연조직 막을 통과하여 인체의 물속에 분포
- 인체의 물 속에서 삼중수소는 빠른 속도로 균일하게 확산됨
- 수시간 이내에 신체 내에서 평형에 도달하여 피폭을 일으킴
- 인체내에서 삼중수소는 대부분 약 10일의 반감기로 외부로 배출
- 극히 일부는 약 40일 정도의 반감기를 가지고 외부로 배출
생물학적 효과와 생물학적효과비(RBE)
국내외에서는 삼중수소로 인한 암 발생, 유전적 효과, 염색체 이상, 세포사 등에 대한 방사선 생물학적 효과에 관한 많은 연구가 이루어 졌고 그 내용을 참고로 하여 작성하였습니다.
- 삼중수소는 기준이 되는 엑스선이나 감마선에 비해 RBE가 2~3 정도로 더 크케 나타남
- 삼중수소가 유기분자와 결합하는 경우 RBE는 더욱 증가할 수 있음
- 물을 많이 마실수록 체내의 삼중수소는 외부로 빠르게 배출되는 특징이 있음
- DNA를 구성하는 수소자리에 삼중수소가 들어갈 경우 헬륨으로 변하면서 DNA에 영향을 미쳐 세포 사멸, 생식 기능 저하 등 인체에 손상을 줄 수 있음
이글에서는 삼중수소 대체 무엇기에란 주제로 삼중수소의 정의, 피폭방사선량평가와 관련된 생물학적 반감기, RBE 대한 선량평가 등에 대한 내용을 정리해 보았습니다. 이러한 내용은 삼중수소에 관심을 가지고 있는 여러분에게 도움을 드릴 수 있을 것으로 판단됩니다.