방사선 (放射線)

과학기술

개념

정의

원자나 분자로부터 전자를 떼어내어 이온으로 만들 수 있을 정도로 큰 에너지를 지닌 입자나 전자기파.

개설

방사선의 종류에는 알파 입자, 베타 입자, 중성자, 감마선과 같이 방사성 붕괴 때 발생하는 것이 있고, 우주선, 엑스선, 고주파 자외선 같이 높은 에너지를 지닌 전자기파가 있다. 입자 형태의 방사선은 원자핵이 붕괴하거나 분열할 때 생성된다.

연원 및 변천

방사선은 1895년 독일 물리학자 뢴트겐(Konrad Roentgen)이 최초로 엑스선을 발견함으로써 이루어졌다. 그후 프랑스의 물리학자 베크렐이 1896년 우라늄으로부터 방사선이 방출된다는 것을 발견하고, 이어서 퀴리 부부도 라듐이나 폴로늄으로부터 방사선이 나온다는 것을 입증했다.

내용

원자나 분자로부터 전자를 떼어내어서 이온으로 만들기 위해서는 보통 5 일렉트론 볼트(eV) 이상의 에너지가 필요하다. 이 정도의 에너지를 갖지 못한 가시광선, 적외선, 마이크로파 등의 파장은 원자나 분자를 이온화하지 못한다. 방사선은 자연 방사선과 인공 방사선으로 나뉜다. 자연 방사선은 자연 속에서 발생하는 것으로 보통 연간 1-10msV 정도의 양이 나온다. 인공 방사선은 원자력발전소, 병원, 실험실 등 방사성 물질을 다루는 곳에서 발생한다.

방사선은 세포 속의 원자나 분자를 이온화하기 때문에 인체에 손상을 준다. 손상의 정도는 방사선의 세기가 클수록 커지지만, 약한 방사선도 미약하지만 손상을 준다. 방사선이 약하면 인체 손상을 주지 않고 어느 수준의 세기가 되어야만 손상이 일어나기 시작한다는 주장이 있지만, 방사선에는 역치(threshold)가 없다는 것이 정설이다. 그러므로 엑스선 진단을 자주 받는 사람은 그렇지 않은 사람보다 더 큰 손상을 입을 수 있다.

현황

방사선은 어디에나 존재한다. 집 안에도 땅으로부터 올라오는 라돈 기체에서 방출되는 방사선이 상당량 존재할 수 있고, 이는 인체에 해를 준다. 인공 방사선도 인체에 해를 끼치지만, 의학적 진단과 치료, 각종 과학 연구, 물질 시험, 소독, 식품보존 등 유용한 목적에 이용되기도 한다.

의의와 평가

원자력발전소 사고나 원자폭탄 폭발과 실험을 통해서 나온 다량의 방사선은 많은 사람과 생태계에 큰 피해를 주었고, 지속적으로 피해를 주고 있다. 앞으로도 이것들로부터 나온 방사선은 인류의 큰 골칫거리로 남을 것이다. 따라서 원자폭탄의 폐기나 원자력발전소의 대안을 찾는 일의 필요성이 제기된다. 다른 한편으로 방사선은 과학 연구와 질병 치료에 상당한 기여를 하고 있고, 이들 목적을 위해서는 없어서는 안되는 것이 되었다.

참고문헌

『과학용어사전』(뉴턴코리아, 2010)

『과학기술대사전』(한국과학기술단체총연합회, 아카데미서적, 2005)

집필자

이필렬