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다른 글들도 내용이 보강되면 새로 갱신할 계획이다. 내용이 부실하다고 완성될 때 까지 기다리다간 아무것도 쓸 수 없다.

중성자는 물질 입자(fermion)지만 중성이라서 뭔가 특이하다. 일단, 대전된 입자에서 보이는 브래그 피크 현상이 없다. 브래그 피크는 하전입자가 물질 속을 통과할 때, 특정 깊이에서 완전히 흡수되는 현상을 말한다. 특정 깊이는 에너지에 따라 달라지는데, 에너지가 클수록 깊어진다. 중성자는 빛과 마찬가지로 지수함수적으로 감소하는 특징을 보인다. 흡수율이 지수함수적으로 감소하는 특징은 예전에 쓴 글에서 얘기한 적이 있다.


http://snowall.tistory.com/1619

아무튼 중성자는 빛도 아니고 하전입자도 아니기 때문에, 매우 독특한 피폭 특징을 갖는다. 우선, 깊이 침투한다. 아무리 에너지가 낮더라도 같은 에너지의 양성자보다 깊이 들어간다. 우리 몸에서도 피부는 그나마 자외선같은 방사선에 항상 노출되기 때문에 회복이 빠르다. 그리고 계속 벗겨지므로 어느정도 피폭은 문제가 되지 않는다. 하지만 중성자는 그걸 무시하고 깊이 들어가서 내장을 피폭시키므로 문제가 된다. 또한, 중성자는 원자의 핵종 자체를 바꿀 수가 있다. 에너지가 작다고 하더라도 전자기력의 영향을 받지 않으므로 핵 근처에 가서 핵과 달라붙거나, 핵을 깨트릴 수 있게 되는데, 그 결과 2차적인 방사선이 방출된다. 그리고 화학 결합 자체가 달라지므로 분자 구조가 망가지게 된다. 만약 그 망가지는 분자가 DNA거나 세포의 다른 중요한 단백질이라면, 무시할 수 없는 영향을 주게 된다.

그래서 중성자 폭탄은 한때 매우 깨끗한 폭탄이라고 부르기도 했다. 핵폭탄을 만들면서, 핵폭탄의 껍데기에 방사선을 받고 중성자를 많이 방출하는 물질로 싸면 중성자 폭탄이 완성된다. 그럼 중성자탄이 투하되면 그 자리에는 대량의 중성자가 방출되는데, 앞서 말했듯이 중성자는 건물 벽을 쉽게 뚫고 지나갈 수 있기 때문에 피할 방법이 없다. 그냥 핵폭탄이라면, 중성자 말고도 다른 종류의 방사선으로도 에너지가 많이 방출되므로 건물 안에 있으면 그나마 조금 나을 수도 있지만, 중성자탄의 폭격에서는 피할 장소가 없다. 그럼 중성자는 영향을 받는 장소 전체의 생명을 없앤다. 이른바, “멸균”이라고 부를 수 있는 것이다. 인간은 물론이고 세균 1마리도 살아남기 힘든 장소가 된다. 물론 폭발 자체가 강력한 것은 아니기 때문에 건물에는 영향이 없다. 정확히 그라운드 제로



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의 근처가 아닌 한 대부분의 건물은 그대로 살아남는다. 그리고 중성자의 반감기는 대략 13분이다. 13분정도 후면 중성자 자체는 모두 사라진다고 봐도 된다. 물론, 다른 핵이랑 결합해서 방사선이 계속 방출되기는 하겠지만, 그 양은 크지 않을 것이다. 따라서 투하 후 대략 1시간 정도 후에 걸어 들어가서 깃발 꽂으면 된다. 물론 집집마다 쓰러져 있는 시체 치우는 삽질을 해야겠지만…



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이번에 일본 원자력 발전소의 사고 현장 근처에서 중성자가 검출되었다고 해서 엄청 난리가 났던 것도 이와 같은 특징 때문이다. 다른 방사선은 일단 옷 입으면 저에너지 방사선은 막을 수 있다. 그러나 중성자는 에너지에 상관 없이 막을 방법이 없다. 중성자를 차단하려면 핵력으로 차단해야 하는데, 당구와 볼링을 쳐본 사람은 잘 알겠지만 큰 덩어리에 작은 덩어리가 부딪치면 에너지가 거의 교환되지 않는다. 질량이 비슷해야 에너지를 잘 잃어버리는데, 중성자와 질량이 비슷한 것은 알다시피 양성자 뿐이다. 따라서, 수소가 많아야 중성자를 멈출 수 있다. 그리고… 우리 몸의 70%는 물이다. 수소가 많이 함유되어 있다는 바로 그 물.

따라서 중성자의 습격을 피하려면 수영장이나 바닷물에 들어가 있으면 된다. 그럼 중성자는 많이 산란되어 인체에 도달하기 힘들어 진다. 물론 중성자 피하려다가 익사하는 일은 없도록 주의해야겠지만.

원자번호가 5번인 붕소는 우리가 “백반”이나 “명반”이라고 부르는 물질에 많이 들어 있다.



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그리고 붕소는 중성자를 잘 흡수한다. 따라서 핵반응을 조절할 때 사용하는 물질이다. 붕소가 왜 중성자를 잘 흡수하느냐는 묻지 말자. 길어진다.

다만, 붕소가 중성자를 막아준다는 것이 몸에 좋다는 뜻은 아니다. 함부로 먹지 말자.

아무튼, 이 중성자는 핵변환을 잘 시켜준다는 특징이 있기 때문에, 방사성 동위원소를 만드는데 사용할 수 있다. 그리고 옛날에는 방사선 치료에도 쓰였다고 한다. 물론, 주로 사용되는 곳은 원자력 발전소에서 핵분열의 연쇄반응을 일으키는데 사용된다.

사실 난 방사선이나 핵물리 전공자가 아니다. 그냥 물리학 학사학위를 받은 사람들보다 입자물리학에 대해서 조금 더 알고 있을 뿐이다.



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그러므로 그냥 아는대로 적고 있고, 궁금한 내용이나 틀린 내용은 댓글로 달아주면 보충하도록 하겠다.

전자는 우리가 “물질”이라고 부르는 페르미 입자 중에서 네번째로 가벼운 입자이다.



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전자 역시 빠른 속도로 달려가게 되면 다른 물질의 전자를 떼어내거나 충격을 줄 수 있기 때문에 화학 반응에 가담하게 되고, 따라서 고에너지 전자선은 방사선으로 취급된다.

맥스웰의 전자기학에 따르면, 전자를 가속시키는 방법은 두가지가 있다. 하나는 전기장이고, 다른 하나는 변화하는 자기장이다. 전기장을 이용해서 전자를 가속시키는 것이 선형 가속기이다. 선형 입자 가속기는 전자가 가는 길의 앞에는 +전위, 뒤에는 -전위가 되도록 계속해서 전기장의 방향을 바꿔준다. 선형 가속기의 장점은, 싱크로트론 복사로 잃어버리는 에너지가 적어서 효율적인 가속이 가능하다는 점이다. 단점은, 싱크로트론 복사가 안나온다는 거…

변화하는 자기장을 이용한 가속은 레이저를 사용한 가속인데, 이건 사실 강한 전기장과 강한 자기장으로 휙 밀어버리는 것과 같다. 이 내용을 다루려면 따로 긴 글을 써야 하므로 자세한 내용은 생략한다.

또는, 방사성 핵종이 붕괴할 때 베타 붕괴를 하면 전자가 방출된다. 베타 붕괴란 중성자가 양성자와 전자와 전자 중성미자로 붕괴하는 경우인데, 이때 전자가 튀어나오는 것이다.

전자는 다 똑같으므로 이놈이나 저놈이나 고에너지 전자선이라면 비슷한 작용을 한다. 대표적으로 전자선을 사용하는 장치가 브라운관이다. 이른바 CRT(Cathod-ray tube)라고 부르는 그것인데, 쉽게 설명하자면 옛날옛날 LCD가 나오기 전에 널리 사용되던 모니터나 TV의 화면 표시 방식이다.

전자선은 물질을 잘 뚫고 지나가지를 못한다. 입자도 가볍고, 상대적으로 큰 전하를 띄고 있기 때문에(즉 비전하가 크다) 에너지가 크더라도 다른 물질과 상호작용을 잘 한다. 상호작용을 잘하면 결국 이리저리 잘 흩어진다는 뜻이다. 다시말해서, 몸에 맞게 되면 표면쪽에 큰 영향을 주고 깊은 곳에는 영향이 적다. 물론, 베타 붕괴를 하는 물질을 먹게 된다면 내부에서 피폭되므로 아주 안좋다.

전자선을 피하려면 일단은 옷을 두껍게 입으면 된다. 금속판을 대는 것이 좋긴 한데, 그럼 제동복사 때문에 엑스선이 방출되므로 더 안좋을 수 있다. 안전하게 하려면 일단 가장 겉에 옷을 두겁게 입고 안쪽에 금속 성분의 보호대를 착용하면 된다.

전자빔을 이용하면 화학 반응의 속도를 가속시킬 수 있는데, 그래서 나온게 이런 거다.


http://article.joinsmsn.com/news/article/article.asp?total_id=2791276&ctg=16



http://www.icons.or.kr/boards/view/cooper445/2977/page:1


전자빔으로 오/폐수의 독성과 악취를 줄인다고 한다.

시간이 없어서 다음 시간에…

이번엔 감마선에 대해서 알아보자. 감마선은 엑스선보다 더 파장이 짧은 빛이다. 아무튼 빛이다. 파장이 짧아서 빛의 입자성이 가장 잘 드러나는 빛이다. 빛이기 때문에 감마선을 만드는 방법 역시 두가지가 있는데, 하나는 전자를 가속시키는 것이고 하나는 핵의 에너지 준위를 떨어트리는 것이다. 그러나 전자를 가속시켜서 감마선을 만들려면 엽기적인 가속도가 필요하기 때문에 실용적이지 못하고, 보통은 핵의 에너지 준위를 떨어트려서 얻어낸다. 그럼, 핵의 에너지 준위란 무엇인가?

알다시피 핵은 양성자와 중성자들로 이루어진 녀석이다. 양성자와 중성자 사이에는 핵력이 존재하는데, 이것은 전자기력과 조금 비슷하다. 아무튼, 원자핵 주변에 전자 껍질이 있어서 전자들이 층층이 쌓여있듯이, 양성자와 중성자들도 원자핵 내부의 에너지 준위에 층층히 쌓여있는 형식으로 존재한다. 어떻게 보면, 물방울 같이 생각해도 된다. 물방울이 공중에 둥둥 떠 있는 경우, 물방울을 툭 건드리면 표면에 파동이 생기는데 그런 것들이 핵 내부의 에너지 준위랑 비슷하다고 볼 수 있겠다. 물론 근원은 다르지만.

핵 내부의 에너지 준위를 올리는 방법은 다른 핵자가 와서 때리거나, 내부적으로 핵이 붕괴하는 경우이다. 양성자나 중성자가 달려와서 핵을 때리면, 마치 퐁당퐁당 돌을 던지면 냇물이 퍼져서 나물을 씻는 누나의 손등을 간질여 주듯이 물결이 생기는데, 그 물결이 바로 에너지가 한칸 위로 올라가서 생긴 것이다. 또는, 불안정한 핵이 붕괴하면서 조금 안정적인 두세가지 종류의 핵으로 변할 때, 딸핵종이 완전히 바닥 상태로 내려가지 못하고 높은 에너지 준위에 머물러 있는 경우이다. 어느쪽이든, 핵 자체가 들뜬 상태이다. 핵이 들뜬 상태에서 바닥상태로 툭 떨어질 때, 그 바스락 거리는 소리가 감마선으로 방출된다.

감마선은 엑스선보다 파장이 짧아서 투과력이 더 좋다. 그리고 더 강력하다. 그래서 비파괴 검사나 암치료에 주로 사용된다. 비파괴 검사는 건축물을 위한 엑스선 촬영이라고 생각하면 된다. 내부를 들여다보고 싶은데 뜯어보면 안되는 경우, 한 편에 감마선을 방출하는 물질을 놓고 다른 편에 필름을 놓고 사진 찍듯이 잘 찍으면 된다. 그럼 벽이나 파이프에 균열이 있는지 멀쩡한지 알 수 있다. 물론 감마선은 빛이기 때문에 건축물의 결합에 큰 영향을 주지는 않고, 그것이 바로 비파괴 검사이다. 감마선이 암치료에 사용되는 이유는 투과력이 좋고 파괴력도 좋기 때문이다. 지나간 곳을 초토화시킨다고나 할까. 물론, 그렇게 초토화 되어버리면 멀쩡한 세포들도 영향을 받기 때문에, 돌려가면서 감마선을 쪼여준다. 그게 감마나이프 기법이다.



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감마선을 이용한 영상장비도 있는데, 그게 말로만 듣던 PET장비이다. PET는 양전자 방출 토모그래피(Positron emission tomography)의 약자이다. 양전자 방출인데 왜 감마선을 이용한 것이냐는 질문이 나올 것이다. PET에서는 양전자를 방출하는 방사성 동위원소를 약에 섞는다. 그리고 그 약을 사람이나 동물에 주사한다. 그럼, 약 성분에 따라 다르지만 특정 위치에 가서 약 성분이 모이게 되는데 그때부터 방사성 동위원소가 일을 한다. 방사성 동위원소에서 일어나는 과정중, 양전자 방출 과정은 양성자가 양전자와 중성자와 전자 중성미자를 방출하는 경우이다. 여기서 “붕괴”라는 말 대신에 “방출”이라는 표현을 쓴 것은, 양성자가 중성자보다 가볍기 때문에 위에서 아래로 내려가는 느낌의 붕괴 보다는 방출이 좀 더 어울리기 때문이다. 아무튼, 양성자 측면에서는 위로 올라가는 것이지만 핵 전체에서는 에너지가 낮아지는 효과가 있는 경우라서 이런 일이 발생한다. 그리고 여기서 방출된 양전자는 열심히 달려가다가 전자랑 만난다. 전자랑 만나면, 양전자는 전자의 반입자이므로 둘 다 우주에서 존재 자체가 사라지는 쌍소멸이 일어나는데



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이 과정에서 빛이 방출된다. 그리고 그때 나오는 빛이 감마선이다. 이 빛은 운동량 보존 법칙 때문에 정확히 반대 방향으로 나온다.



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따라서, 감마선 검출기를 한바퀴 빙 둘러놓고 빛이 동시에 들어온 검출기를 조사하면 빛이 어디서 나왔는지 알 수 있다. 그게 바로 PET의 원리이다.

감마선이 우주에서 날아오는 경우도 있는데, 초신성 폭발같은 특수한 상황에서는 엄청나게 많은 핵 변환이 일어나고, 따라서 흥분한 핵들로부터 대량의 감마선이 방출된다. 이것을 감마선 폭발GRB(Gamma-ray burst)이라고 한다. 물론 가까운 별이 초신성 폭발을 하지 않는 한 사람이 죽을 정도로 많이 쏟아지지는 않고, 심지어 그런 일이 있다 해도 일단 대기가 한번은 막아주기 때문에 걱정할 필요는 없다. 그리고 사람이 죽을 만큼 쏟아진다고 해도 지구 자체가 막아주는 것도 있어서 반대편은 사람이 살아있을 수 있다. 그런 일이 있을 때 당신이 어디에 있느냐는 복불복이므로 겸허히 받아들이도록 하자. 물론 초신성 폭발 자체가 보기 드문 현상이라 그 전에 다른 이유로 사망하겠지만.

물론 태양으로부터도 감마선이 나온다. 그러나 지구에 도달해서는 공기 때문에 많이 약해지므로 걱정할 필요 없다.

감마선이 위험한 경우는 감마선을 주로 방출하는 방사성 동위원소 근처에 있는 경우이다. 감마선 자체는 빛이기 때문에 거리의 제곱에 반비례해서 세기가 약해지고, 따라서 방출하는 원천이 근처에 없으면 안전하다. 그리고 감마선은 방사성 동위원소에서만 나온다고 보면 된다.

감마선은 뭔가 막을만한 방법이 별로 없다. 워낙 투과력이 좋아서 뭘로 막아도 안 막히기 때문이다. 납이나 철을 이용하면 막을 수 있긴 하다. 엑스선까지는 납으로 대면 다 막힌다고 보면 되는데, 감마선은 납으로 두껍게 대야 어느정도 약해지는 수준이다. 아무튼 감마선의 위협으로부터 벗어나는 가장 좋은 방법은 안 만나는 것이다.



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다음에는 전자…

질량 순서대로.

엑스선은 대략 파장에서 볼 때 10나노미터 이하의 파장을 갖는 빛이다. 아마 방사선으로 알고 있는 것들 중에서 가장 익숙할 것이다. 엑스선은 뢴트겐이 발견했는데, 당시에는 이게 뭔지 몰라서 미지수 X를 넣어 엑스선이라고 불렀는데 그게 그대로 엑스선이 되었다. 물론 발견한 사람의 이름을 따서 뢴트겐 선이라고도 부른다. 이름이야 어떻든. 엑스선이 가장 많이 사용되는 영역은 사람 몸에서 뼈를 살펴볼 때라고 할 수 있다. 사람을 구성하는 다른 성분은 잘 통과하지만 뼈를 잘 통과하지 못하기 때문에 사람 몸에 대고 찍어서 영상을 살펴보면 뼈에 어떤 이상이 있는지 알아볼 수 있다.

엑스선을 만들기 위해서는 간단히 두가지 방법이 있는데, 하나는 전자를 급하게 가속시키는 것이고 다른 하나는 원자가 가진 전자 중에 가장 안쪽에 있는 전자를 떼어내는 것이다. 전자기학으로부터 알려진 사실중 하나는 속도가 변하는 하전입자는 가속도에 수직인 방향으로 전자기파를 방출한다는 점이다.

전자를 급하게 가속시키는 방법은 주로 두가지 방법이 있는데 가장 흔하게 쓰이는 방법은 빠르게 달리는 전자를 금속판에 충돌시켜서 급격히 멈춰 세우는 것이다.



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이것은 제동복사(Bremstrahlung)라고 하는데, 흔히 정형외과 병원에서 볼 수 있는 엑스선 방전관이 이 원리를 사용하여 엑스선을 만든다. 다른 하나는 빠르게 달리는 전자의 방향을 바꾸는 것이다. 알다시피 등속 원운동은 가속운동이다. 몰랐으면 지금부터 알아두자.



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전자의 방향을 바꾸는 방법은 자기장을 통과시키거나 전기장을 통과시키면 되는데, 그중 좀 더 편리한 쪽은 자기장을 통과시키는 쪽이다. 전기장을 사용해서 속력을 빠르게 하고 자기장을 통과시켜서 빛을 얻어내는 방법이 흔히 쓰인다. 이 방법을 사용한 엑스선 발생장치가 바로 포항에 있는 가속기이다. 이 방식으로 얻어지는 엑스선을 싱크로트론 복사(Synchrotron Radiation)라고 부르는데, 여기서 나오는 빛은 제동복사로부터 얻어지는 빛과 구별할 수 있는 조금 특별한 특징이 있다. 고등학교 다니면 배우는 지식중의 하나가 빛은 횡파라는 점이다. 횡파란, 진행방향과 진동방향이 수직인 빛이다. 빛은 여러 종류의 파동 중에 종파 성분이 전혀 없는 유일한 파동이다.



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우리가 사는 공간은 방향이 3개가 있는데, 그중 진행 방향을 빼면 2개의 방향이 남는다. 그럼 빛이 진동할 수 있는 방향은 2개 방향 성분을 조합한 매우 다양한 방향이 가능하다. 횡파에서 진동할 수 있는 방향을 편광이라고 부르고, 아무 방향으로나 진동하는 빛은 편광되지 않은 빛이라고 부른다. 앞서 얘기한 제동 복사로부터 나오는 엑스선은 편광되지 않은 빛이다. 그러나 싱크로트론 복사에서 나오는 엑스선은 정확히 회전 면에 평행한 방향으로 방출된다. 한쪽 방향으로만 진동하는 빛을 편광된 빛이라고 부른다.



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편광된 엑스선을 사용하면 방향성을 가진 현상을 조사할 수 있다. 싱크로트론 복사가 중요한 또다른 물리 현상중 하나는 중성자별이다. 중성자별은 말 그대로 중성자로 가득찬 별인데, 중성자는 전하를 갖고 있지 않지만 자기장을 갖고 있어서 중성자별은 매우 강력한 자기장을 그 주변에 펼치고 있다. 만약 이 강력한 자기장 안에 빠른 속도로 돌아다니는 전자가 진입하면 앞서 말했듯이 자기장 때문에 계속해서 빙빙 돌게 되고, 그 결과 싱크로트론 복사가 방출된다. 이 싱크로트론 복사는 중성자별의 자기장 방향에 수직인 방향으로 방출되고, 만약 회전하는 중성자별의 회전축이 자기장의 축과 다른 방향이라면 싱크로트론 복사는 계속해서 방향을 바꾸게 된다. 마치 계속해서 빛을 방출하지만 배에서 보기에는 깜빡이는 등대처럼 이런 별은 깜빡거리는 싱크로트론 복사를 방출한다. 이런 중성자별을 천문학자들은 펄서(Pulsar)라고 한다. 펄서에 대해서도 재밌는 얘기들이 많지만 지금은 방사선 시간이므로 다음에 하도록 하자.

전기장과 자기장을 적절히 조합하면 입자의 속도와 가속도를 마음대로 조절할 수 있으므로 가속으로부터 방출되는 엑스선은그 파장이 다양하게 변한다. 이것을 연속 엑스선이라고 부르는데, 불연속 엑스선도 있다. 물론 불연속 엑스선에는 특성 엑스선(Characteristic X-ray)이라는 멋진 이름이 붙어 있다. 특성 엑스선은 원자의 스펙트럼 중, 가장 안쪽 껍질로 전자가 추락하면서 방출된다.물론 웬만해서는 그런 일이 벌어지지 않는데, 몇가지 경우가 있다. 앞서 얘기한 제동복사에서, 전자가 멈출 때 그냥 멈추지 못하고 다른 전자를 때리면서 마치 당구공 치듯이 빗겨가는 경우가 있다. 즉, 만약 정면충돌해서 하나가 튕겨나갔다면 하나가 그자리에 그대로 있기 때문에 그냥 지나간 것 처럼 보이지만, 옆으로 살짝 각도를 줘서 스쳐지나가면 하나가 튕겨나가지만 다른 하나도 여전히 튕겨나가므로 빈자리가 생기게 된다.



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그럼 그 빈자리가 안쪽에 있는 경우, 그곳으로 바깥에 있던 전자가 떨어지면 엑스선이 나온다. 다른 경우는, 핵 변환 중 전자포획(Electron Capture)이라는 현상이 벌어지는 경우이다. 중성자가 양성자보다 조금 무겁기 때문에, 보통의 경우에는 중성자가 양성자와 전자 중성미자와 전자로 붕괴한다. 그런데, 어떤 경우에는 양성자가 전자와 충돌해서 전자 중성미자를 방출하고 중성자로 변하는 경우가 있다. 이 경우, 핵에서 가장 가까운 녀석이 끌려들어가기 때문에



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가장 안쪽에 빈자리가 생긴다. 이렇게 해서도 특성 엑스선이 방출된다.

특성 엑스선의 특징은 파장이 정해져 있다는 점이다. 따라서 파장을 알고 다른 물리적인 현상을 조사할 때 유용하게 사용할 수 있다.

그 외에도 고차조화파 발생으로부터 엑스선을 만들 수도 있는데, 이건 나도 잘 모르므로 넘어가도록 하자. 또한, 초고출력 레이저를 이용해서 엑스선 레이저를 발생시키는 것도 있는데, 역시 잘 모른다.

사실 엑스선은 가장 먼저 방사선으로 인식된 녀석이라 연구가 많이 되어 있다. 어느정도는 물질을 통과하고 어느정도는 물질에 흡수되기 때문에 물질의 특성을 조사하는데 널리 사용된다.(그런 특징 때문에 뼈의 골절 검사에도 사용된다는 점.) 그리고 파장이 짧아서 원자 수준의 특징을 알 수 있다. 가령, DNA의 이중 나선형 구조를 밝혀내는데 엑스선 분광학이 결정적인 역할을 했다.



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자외선은 인체에 쬐였을 때 깊이 침투하지 못하기 때문에 체내에 큰 영향을 주지는 않는다. 그래서 가장 취약한 부위가 피부이고 자외선을 많이 받으면 피부암에 걸릴 가능성이 높아진다. 그러나 엑스선은 깊이 침투하기 때문에 엑스선을 많이 받으면 몸 안쪽에 암이 발생할 가능성이 높아진다. 그러나, 우리가 “화학”이라고 부르는 현상의 거의 대부분은 원자의 가장 바깥쪽 전자와 관련이 많고, 엑스선은 가장 안쪽 전자와 관련이 많기 때문에 화학적으로 아주 큰 영향을 주지는 않는다. 아무튼, CT촬영이나 골절 진단을 위한 엑스선 촬영 등은 1년간 수십번을 받아도 이상이 생길 만큼 많이 받지는 않으므로 안심해도 된다. 수백번 받으면 조금 위험할 것 같긴 하지만.

다음에는 감마선을…

최근 높아지고 있는 원자력 에너지에 관한 관심에 편승해 나도 좀 뭘 해볼까 생각중이다. 내가 갖고 있는 아이디어가 몇가지 있긴 하지만 그건 연구에 써먹어야 하니까 놔두고,



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일단 잘 알려진 것들만 풀어보자.

알다시피, 방사선이 다른 물질과 상호작용하는 방식은 두가지이다. 하나는 전자기적인 상호작용이고, 다른 하나는 핵력에 의한 상호작용이다. 전자기적인 상호작용은 화학적인 방식으로 작용하고, 핵력에 의한 상호작용은 핵의 종류를 바꾸는데 그 결과 물질의 화학적인 조성이 달라질 수 있다.

방사선의 종류는 크게 네가지로 나눌 수 있는데, 빛, 전자, 핵자, 중성자이다.

빛에서 방사선이라고 한다면 보통 자외선, 엑스선, 감마선을 말한다. 물론, 우리가 잘 알고 있는 “전자기파”이며 “빛”과 같은 특성을 갖는다. 하지만 파장이 짧은 영역에 한정하여 방사선이라는 이름을 붙인다. 자외선은 방사선 중에서는 파장이 긴 편에 속하고, 보통은 원자나 분자의 가장 바깥쪽에 있는 전자를 떼어내는 정도의 영향을 미친다. 물론 이것만으로도 세포 내부에 있는 DNA의 구조가 깨진다거나 단백질이 변성된다거나 하기 때문에 세포의 생명활동에 치명적인 영향을 분다. 자외선 살균기가 대표적인 응용 분야이며, 남자들이 좋아하는 해변에서 썬탠하는 여성들도 자외선을 활용하는 것이다. 물론 많이 쬐면 DNA와 단백질의 구조가 많이 깨지기 때문에 피부암이나 눈에 백내장의 위험이 높아진다는 점을 유의해야 한다. 우리 실험실에서 일하시는 분들 중에도 레이저에 의해 발생되는 2차적인 자외선 때문에 수정체의 혼탁도가 높아져서 백내장의 위험도가 높은 분이 몇분 있다. 그리고 자외선은 반도체 제조 공정에서 자주 사용되는데, 반도체에 아주 미세한 회로를 새겨 넣을 때 자외선으로 쪼여서 새겨넣는다. 최근 어딘가의 반도체 회사에서 20나노미터 공정이 개발되었다는 소식을 들은 것 같은데,



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그 말은 곧 파장이 20나노미터보다 짧은 빛을 사용하고 있다는 뜻이다. 빛의 회절 현상 때문에 파장보다 더 작은 회로는 새길 수 없기 때문이다. 아무튼 자외선은 방사선 중에서 가장 친숙하고 주변에서 흔히 마주치는, 어쩌면 방사선같지 않다고 느껴지는 녀석이다. 주의할 점은, 자외선 컵 살균 소독기 중에 고장난 것들은 문이 열렸을 때 자외선 전등이 꺼지지 않는 경우가 있는데, 자외선 전등을 눈으로 직접 바라보지 않는 것이 좋다. 자외선 전등을 직접 바라보는 것은 태양을 직접 바라보는 것과 비슷한 효과를 갖는다. 태양을 직접 바라볼 때는 “밝다”는 느낌이 있기 때문에 홍채가 작아지기라도 하지만, 자외선 전등은 그런 느낌도 없어서 홍채가 열린 상태에서 자외선을 받게 된다. 한두번 정도야 괜찮겠지만, 자외선을 눈에 많이 쪼여서 좋은 영향이 있기를 기대하는 것은 어려우므로 눈을 감거나 다른 곳을 보거나 하자. 불이 꺼진다면 괜찮다. 물론 그정도의 자외선은 피부에 쪼이는 건 별 영향이 없으므로 뭘 꺼낼 때 안심하고 꺼내도 된다.

친구가 불러서 잠시 중단. -_-; 엑스선은 다음 시간에…

일본에서 일어난 지진 때문에 전 세계로 퍼져나가는 방사성 물질이 많다. 우리나라 사람들도 그걸 걱정하면서 방사선을 해독할 수 있는 음식이라며 요오드 성분이 많이 함유된 미역, 다시마 등 해조류를 추천하고 있다. 그러나 방사선이 걱정되서 미역을 많이 먹을 필요는 없다.

우선, 요오드 성분이 많이 함유된 해조류를 추천하는 이유는 다음과 같다. 일본에서 유출된 방사성 물질 중 하나가 방사성 요오드인데, 요오드 자체의 생화학적 특성 때문에 인체에 흡수되면 갑상선에 주로 모이게 된다. 따라서 갑상선이 방사선에 노출되면서 안좋은 영향을 미친다. 이런 상황을 방지하기 위하여 방사성을 갖지 않는 요오드를 많이 먹으면 방사성 요오드의 흡수를 방해하여 우리 몸에 안좋은 영향을 주지 않는다는 것이다. 그러나 그럴 필요가 없는 이유는 양 때문이다.

방사선에 피폭되지 않았는데 요오드를 많이 먹는 것은 위험하다. 요오드 자체가 갑상선에 주는 영향이 있고, 갑상선에 있는 요오드의 양이 적정 수준일 때 갑상선이 제기능을 한다. 방사성 요오드의 흡수를 막으려면 방사성 요오드가 체내에 들어오기 전에 요오드를 먹는 것은 아무 의미가 없다. 체내에 들어온 후에 흡수되기 전 대량의 요오드를 투여하여 방사성 요오드의 흡수를 방해하는 것이 효과적이다. 따라서, 방사선 피폭의 예방을 위해 요오드를 섭취하는 것은 멍청한 짓이다. (멍청하다는 표현에 부족함이 없을 정도로 멍청한 짓이다.) 사실 피폭 예방이란 다른데로 피해 있는 것이지 음식을 먹어서 조절할 수 있는 것이 아니다. 물론 해조류는 몸에 좋은 여러가지 영양소를 갖고 있으므로 먹지 말라는 뜻이 아니다. 단지, 방사선의 위험을 걱정하여 일부러 더 먹을 필요가 없다는 뜻이다.

만약, 방사성 요오드가 이미 체내에 들어와서 흡수되기 시작했다면? 그 경우에는 요오드가 많이 함유된 해조류가 도움이 되지 않을까? 그러나 해조류에 포함된 요오드는 방사성 요오드의 흡수를 방해하는데에는 많이 부족하다. 해조류만으로 배부를 정도로 먹어야 필요한 양 만큼 섭취할 수 있을 것이다. 게다가, 음식으로 먹는 경우에는 정확한 양만큼 섭취하기 힘들기 때문에 필요 이상으로 과다 섭취할 수도 있다. 따라서, 실제로 피폭이 일어난 후에 의사의 지시에 따라 요오드 제제를 복용하거나 음식으로 먹는 것이 더 안전하다.

방사선 요오드에 대해서는 다음의 글을 읽어 보는 것이 좋을 것 같다.

iodine.pdf에 액세스하려면 클릭하세요.

인기있는 블로거는 많다. 물론 인기가 없는 블로거가 더 많다. 인기있는 블로거가 되고 싶은 사람은 많다. 물론 인기없는 블로거가 되고 싶은 사람은 적다. 따라서, 독특한 사람이 되고 싶다면 인기있는 블로거이지만 인기없는 블로거가 되고 싶은 사람이 가장 적절하다. 이 블로그는 이제 그것을 목표로 한다.

국립 암센터의 양성자 치료센터는 약 80미터 x 30미터 정도 크기에 3개 층을 사용하고 있다.


http://ncc.re.kr/center_home/proton/center/02.jsp

고등광기술연구소의 극초단광양자빔특수연구동은 50미터 x 50미터 크기에 2개 층을 사용하고 있다.

넓이로 보면 비슷하고…

그러나 범용과 전용은 다르지.

요새 양성자 치료에 대해서 공부하고 있는데, 흥미로운 녀석이다. 뭐랄까, X선이나 감마선을 이용한 치료는 직구를 던지지만 양성자를 이용하면 변화구를 던지는 느낌인듯?

한비자에 보면, 제왕은 능력있는 사람을 곁에 두고 싶어하고 신하는 능력이 없이 제왕 곁에 있고 싶어 한다. 친구로서도 마찬가지인데, 누구나 친구로서 괜찮은 사람을 곁에 두고 싶어하지만, 나랑 같이 놀려고 하는 많은 사람들이 모두 친구로서 괜찮은 것은 아니다. 친구로서 괜찮은 사람과 그렇지 않은 사람을 구분하는 것은 제왕으로서 성공하는 것과 마찬가지로 중요하고, 또한 어려운 일이다.

오일러 프로젝트에서 배너가 추가되었다. 현재 31개 문제를 풀어서 1단계 “정사면체”이다.