일본 방사능 얼마나 위험할까 - 세슘의 진실

방사능 안전 이슈가 보도될 때마다, 가장 많이 듣게 되는 물질은 "세슘"일 것이다.

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세슘은 가장 대표적인 방사능 물질이다. 모든 것에는 이유가 있듯이 세슘이 방사능 안전 정도를 측정하는 척도가 된 이유도 존재한다.

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그 이유는 여러가지가 있다.

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우선, 세슘은 가장 검출이 쉽다.

그리고, 세슘은 방사능의 반감기가 길다.

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그런데, 세슘이 가장 위험한 방사능 물질은 아니고, 사고 시에 가장 많이 방출되는 물질도 아니다.

이는 우리의 직관적인 판단과는 상당히 다른 진실이다.

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실제로 방사능 사고가 발생하면 방출되는 방사능 물질은 200종이 넘는다. 세슘은 그 많은 방사능 물질 중 하나일 뿐이다. 그런데 세슘이 가장 검출하기 쉽고(검출이 쉬운 이유는 뒤에서 다루겠다.) 반감기가 길어서 인간 주변에 상대적으로 오랫동안 잔류하기 때문에 뉴스 기사에서 주로 접하게 되는 것이다.

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방사선의 종류와 검출법에 대하여

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우선 방사능 물질은 물질마다 뿜어내는 방사선의 종류가 다르다.

방사선의 종류로는 알파선, 베타선, 감마선이 있는데 투과성은 오른쪽으로 갈수록 강해진다. 방사선의 강력한 정도는 왼쪽으로 갈수록 강해진다.

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즉 물질을 뚫고 나가는 능력은 감마선이 가장 강하고

노출되었을때 강한 영향을 주는 능력은 알파선이 가장 강하다.

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알파선과 베타선은 공기중에서도 공기 분자에 의해 멀리 나아가지 못하므로, 공기 중의 방사선 세기를 조사하는 대부분의 방사능 검출기에서 검출되지 않는다. 이는 알파선이나 베타선을 방출하는 방사능 물질의 경우에는 대기 중의 방사능 물질에 의한 피폭을 거의 걱정하지 않아도 된다는 것을 의미하기도 한다.

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하지만 감마선은 공기중에서도 잘 뻗어나가므로 방사능 검출기를 통해 매우 잘 검출된다. 그리고 세슘은 방사능 물질 중에서 감마선을 방출하는 물질 중 하나이다. 다른 물질들의 경우에는 골치아프고 오래걸리는 검출 방법을 통해 그 존재를 조사해야하는 반면, 세슘은 그냥 감마선 탐지를 통해 검출할 수 있다. 감마선이 검출되면 그 원인은 열에 아홉은 세슘이기 때문이다.

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세슘 -137의 경우 베타 붕괴를 통해 바륨 137로 바뀌는데, 이 과정에서 세슘 137->바륨 137m->바륨137로 붕괴하는 과정을 거친다.

바륨 137m->바륨 137로 붕괴하는 과정에서 다량의 감마선이 방출되게 되는 원리다.

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반감기에 대하여

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반감기는 방사능 물질이 에너지를 방출하면서, 처음에 있었던 물질의 양 대비 절반으로 양이 줄어드는데 걸리는 시간이다.

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A라는 방사능 물질이 100만큼 있었는데, 에너지를 방출하면서 붕괴하고 그 물질의 양이 절반인 50까지 줄어드는데 100일이 걸린다면 A라는 물질의 반감기는 100일이다. 100일이 또 지나면 A라는 물질의 양은 50의 절반인 25로 줄어들어있다.

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세슘의 반감기는 30년이다. 100만큼의 세슘로 오염되었을 경우 100의 세슘이 10의 세슘으로 쪼그라들기까지는 90년에 가까운 시간이 걸린다.

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대부분의 방사능 물질들, 특히 정말 강력해서 잠시 노출되어도 인간을 사망하게 할 수 있는 방사능 물질들의 경우 반감기가 매우 짧기 때문에 검출이 힘들기도 하고, 굳이 검출할 필요가 없기도 하다. 방사능 노출이 일회성으로 끝났다면 말이다.

 

하지만 후쿠시마에서는 방사능이 꾸준히 방출되고 있고, 체르노빌처럼 위에 뚜껑을 덮어서 막을 생각도 안하고 있기 때문에... 과연 세슘에만 집중하는 것이 맞는 것인지 의문이다.