방사선처럼 생활 속에서 많이 접하지만 베일에 가려있는 것도 드물다. 위험하다고 치부하다보니 무지의 벽을 쌓은 것이다. 그 결과 지난 11월에는 두건의 방사성 동위원소 도나사건이 일어났다. 방사선에 대해 꼭 알아야할 내용은 무엇일까?
방사선이란 무엇인가 - 원자구조를 알려준 첩자
방사선만큼 노벨상을 많이 안겨준 것도 드물다. 최초의 노벨물리학상은 1895년 X선을 발견한 독일의 물리학자 뢴트겐이 받았다. 같은 무렵 프랑스 물리학자 베크렐도 우라늄 화합물에서 X선과 유사한 베크렐선을 발견해 세번째로 노벨물리학상을 받았다. 이후 노벨상을 받은 프랑스의 퀴리 부부가 우라늄이 아닌 다른 물질에서 방사선이 흘러나온다는 것을 증명하면서, 방사선은 20세기 과학 혁명을 일으켰다.
방사선은 불안정한 원자가 안정된 상태로 변하면서 배출하는 입자나 전자파다. X선, 감마(γ)선, 양성자, 중성자들이 대표적인 방사선이다. 그런데 방사선은 원자 내부의 변화를 알려주는 단서가 되기 때문에 과학자들은 너도나도 방사선 연구에 몰두하기 시작했다. 그 결과 수많은 방사성물질들이 발견됐고, 원자의 구조도 밝혀지기 시작했다. 지금도 연구소에서는 물질의 특성을 연구하기 위해 방사선을 이용한 수많은 실험을 하고 있다.
자연방사선은 얼마나 되나 - 인체 내에도 존재
흔히 방사선은 원자력을 이용하면서 만들어진 것처럼 오래한다. 그러나 사실은 그렇지 않다. 방사선은 자연계에 널리 흩어져 있다. 대표적으로 우라늄, 토륨, 악티늄과 같이 땅 속에 묻혀있는 천연 방사성물질이 붕괴되면서 배출하는 방사선이다. 그 때문에 누구나 연간 0.3-0.8밀리시버트의 방사선을 쐬게 된다.
우주공간에 떠다니는 우주선(cosmic ray)도 방사선의 일종이다. 우주선은 양성자, 중성자와 같은 입자들로 구성돼 있는데, 이는 태양에서 날아오거나 우주와 태양계가 만들어질 때 생긴 것들이다. 우주선들은 대개 지구대기에 의해 차단된다. 그러나 지구대기를 구성하는 산소원자나 질소원자와 반응해 고에너지의 전자, 광자, 중성자를 만들어내기도 한다. 이 때문에 우리나라 사람들은 연간 0.3-0.4 밀리시버트의 방사선을 쐰다. 물론 비행기를 타고 다니는 사람들은 더 많은 우주선에 피폭된다.
우리 몸에도 방사선물질이 있다는 것은 잘 알려지지 않은 사실이다. 칼륨은 우리 몸에 꼭 필요한 원소다. 대부분의 칼륨 동위원소들은 방사선을 내지 않는 것들이지만, 칼륨 40처럼 방사선을 내는 것도 있다. 탄소 14도 몸 속에 있는 방사선물질이다. 우리 몸 속에 있는 방사성물질에서 나오는 방사선은 연간 0.35밀리시버트 정도라고 한다.
방사선은 얼마나 위험할까 - 연간 5밀리시버트 이라면 안전
방사선은 적게 쐬면 아무런 문제가 없지만, 어느 정도 이상 쐬게 되면 신체적으로 큰 상처를 입는다고 한다. 피폭량이 0.5시버트 (5백밀리시버트)면 1시버트면 구토를 일으킨다. 또 3시버트면 머리털이 빠지고, 5시버트면 피부가 붉어진다. 그리고 온몸에 7시버트 이상 방사선을 쐬게 되면 죽게 된다. 또 방사선은 돌연변이를 일으키는 등 유전적으로도 큰 영향을 미친다.
그렇다면 방사선의 피폭량은 어느 정도가 안전선일까. 하지만 임상실험을 통해 그 안전선을 정한다는 것은 매우 어려운 일이다. 그래서 대개 사람이 자연, 대지, 우주로부터 1년 동안 받는 방사선량을 기준으로 정한다. 전문가들은 연간 5밀리시버트 이하만 쐬면 큰 문제가 없다고 본다. 원자력발전소의 경우 0.05밀리시버트 이하로 관리되고 있다.
인류를 돕는 인공방사선 - 의료·농업용 널리 이용
일반인들의 방사선에 대한 혐오감은 매우 크다. 아마 방사선의 위험성만 숙지하고 그 유용성을 모르기 때문일 것이다. 흔히 사람이 인공적으로 만든 방사선을 인공방사선이라고 하는데, 가장 많이 활용되는 곳은 아이러니컬하게도 의료 분야다. 방사선은 인체 투시, 암세포 파괴, 갑상선 치료 등에 널리 활용되고 있다. 물론 방사선은 위험하기 때문에 병원에서 사용되는 방사성물질은 엄격하게 관리되고 있다.
농업분야에서도 방사선이 많이 이용된다. 새로운 품종을 개발하기 위해 일부러 돌연변이를 일으키는 경우, 해충이 번식하지 못하도록 불임처리를 하는 경우, 식품이 변질되지 못하도록 방사선을 쏘이는 경우 등이다. 이 밖에도 방사선은 물질의 균열을 살피기 위한 비파괴검사 등 공업용, 연대측정을 위한 과학연구용으로도 쓰인다.
