시버트
SI 유도 단위 · 양: 등가선량과 유효선량
01 · 정의
시버트는 흡수선량에 방사선의 종류와 피폭된 장기의 민감도를 헤아리는 계수를 곱한 것이다. 차원은 그레이와 같지만, 시버트가 답하는 것은 「에너지가 얼마인가」가 아니라 「얼마나 위험한가」다.
지구의 평균 주민은 한 해에 약 이 점 오 밀리시버트를 받으며, 대부분은 기술이 아니라 땅에서 지하실과 일층으로 스며드는 라돈에서 온다. 의료 진단은 보건이 발달한 나라에서 대략 그만큼을 더한다. 사고와 원자력과 실험은 합쳐서 백분율의 끄트머리를 줄 뿐이다 — 그런데도 이 단위가 어떻게 받아들여지는지를 정하는 것은 바로 그것들이다.
가중계수는 방정식에서 나오지 않는다: 국제방사선방호위원회가 히로시마 생존자, 우라늄 광산 광부, 실험동물에 대한 자료를 일반화하여 정한다. 위원회는 십 년에서 이십 년마다 이를 다시 살피고, 숫자는 바뀐다: 중성자에는 한때 계단식 척도가 주어졌으나 지금은 일 메가전자볼트 언저리에 최댓값을 갖는 매끄러운 곡선이다. 즉 1990년에 계산된 시버트 단위의 선량과 오늘날 규칙에 따른 같은 선량은, 하나의 같은 피폭에 대해 서로 다른 수다.
02 · 환산
선량을 넣으면 이 자료가 단위별로 나눕니다
렘은 소련과 미국 문서에서 구십년대까지 버텼고, 일 렘은 시버트의 백 분의 일이다 — 라드가 그레이에 대해 갖는 비와 같다. 그레이에서 환산하려면 방사선의 종류를 알아야 한다: 광자와 전자에서는 수가 일치하고, 알파 입자에서는 스무 배 다르다.
렘은 「roentgen equivalent man」의 줄임말이며 사십년대에 나타났다. 같은 전리라도 해를 끼치는 방식이 다르다는 것이 이미 분명했던 때다. 시버트는 1979년에 그 자리를 차지하며 단위를 백 배로 키웠고 — 그것은 라드와 그레이 때와 같은 혼동을 불렀다: 옛 기록의 숫자를 오늘 것으로 읽으면 선량을 백 분의 일로 낮춰 본다. 러시아 방사선안전 기준에서 렘은 2000년대까지 공식 허용되었고, 오래된 시설의 문서에는 지금도 나온다.
| 단위 | 이름 | 값 | 어디서 만나는가 |
|---|---|---|---|
| Sv | 시버트, SI 단위 | 0.0024 | 사고, 급성 선량 |
| mSv | 밀리시버트 | 2.4 | 기준, 의료, 연간선량 |
| µSv | 마이크로시버트 | 2400 | 촬영, 비행, 배경 |
| nSv | 나노시버트 | 2 400 000 | 선량률, 예민한 기기 |
| Gy | 계수 1일 때의 그레이 | 0.0024 | 광자와 전자만 |
| 년 | 세계 평균 배경의 햇수 | 1 | 자연 배경 몇 해어치인가 |
| rem | roentgen equivalent man, 1940년대 | 0.24 | 소련과 미국, 1990년대까지 |
| mrem | 밀리렘 | 240 | 직원 선량측정 |
| R | 공기 중 뢴트겐, 어림값 | 0.27273 | 조직이 아니라 공기의 전리 |
| 라드 | 계수 1일 때의 라드 | 0.24 | 흡수선량이지 등가선량이 아니다 |
| Sv | 시버트 | 0.0024 | 오늘날의 단위 |
그레이가 들어간 줄이 옳은 것은 X선과 감마선일 때뿐이며, 거기서는 가중계수가 일이다. 비행 시간은 중위도 고도 십일 킬로미터의 순항에 대해 계산했다.
03 · 크기의 차수
바나나에서 비상 근무까지이 점 오 밀리시버트: 세계 평균의 한 해
04 · 측정 기기
시버트는 무엇으로 재는가
가운 주머니 속 실리콘 검출기: 펄스를 세고 선량을 쌓으며 선량률 문턱을 넘으면 삐 소리로 알린다. 보여 주는 것은 유효선량이 아니라 운영량 — 기기가 실제로 잴 수 있는 것이다.
지름 사분의 일 미터의 폴리에틸렌 구, 안에 헬륨 계수관이 들었다. 껍질은 기기의 감도가 중성자 가중계수의 곡선을 따르도록 골랐다 — 기기는 곧바로 시버트를 내놓지 계수값을 내놓지 않는다.
알루미늄, 구리, 플라스틱 창 아래의 열형광 소자. 필터마다 검어진 정도의 차이에서 에너지와 방사선의 종류를 되살리고, 거기서 계수를 얻는다 — 그것 없이는 계수값을 시버트로 옮길 수 없다.
오래된 강철과 납으로 벽을 세운 방의 의자. 여기서 검출기는 몸 안으로 들어간 동위원소의 감마선을 붙잡는다. 사람 속의 세슘과 칼륨을 곧바로 세어 앞으로 오십 년 동안 예상되는 선량으로 바꾼다.
05 · 표기 규칙
시버트는 언제나 누구의 선량인지 밝혀서
기호는 대문자 S와 소문자 v로 쓴다. 일상에서 선량은 거의 언제나 밀리시버트와 마이크로시버트로 적는다: 온전한 일 시버트는 무거운 손상을 뜻하며, 보통의 상황에서 그런 수는 나오지 않는다. 선량률은 시간당 마이크로시버트로 쓰고, 피폭 시간 없이는 결코 인용해서는 안 된다.
유효선량은 방호를 운영하려고 고안된 것이지 특정한 사람의 피해를 평가하려는 것이 아니다: 장기의 민감도를 중년이면서 남녀를 아우르는 가상의 사람에 대해 한꺼번에 평균한다. 그것을 나중에 피폭자에게 적용하는 것은 흔한 잘못이며, 그럴 때는 해당 장기의 선량을 계산한다. 규칙이 하나 더 있다: 서로 다른 선원에서 온 유효선량은 더해도 되지만, 그것을 가정용 선량계의 값과 견주는 일은 거의 없다.
06 · 이웃 단위
시버트는 방사선의 사슬을 닫는다: 베크렐은 붕괴를 세고, 그레이는 물질에 닿은 에너지를, 시버트는 예상되는 피해를 센다. 한 걸음마다 앞 단위에 없던 정보가 더해진다.
조직계수는 고르게 나뉘어 있지 않다: 붉은 골수, 허파, 위, 유방이 저마다 백분의 십이, 살갗과 뼈가 저마다 백분의 일을 받는다. Simetrium의 자료 가운데 시버트에 잇닿는 것은 그레이, 베크렐, 퀴리, 그리고 킬로그램과 함께 줄 자료표 가운데 시버트에 잇닿는 것 그레이, 베크렐, 퀴리 와 줄 s 킬로그램 차원의 바탕에.
07 · 역사 부문
에너지를 위험으로 옮기는 법을 어떻게 배웠나
롤프 시베르트는 라디움헤메트의 물리부를 이끌었고 국제방사선방호위원회의 창립자 가운데 한 사람이 되었다. 환자 선량을 감시하는 첫 기기들도 그가 만들었으며, 한계는 의사의 의견이 아니라 수여야 한다고 고집했다.
원자로와 중성자를 다룬 일들은 같은 전리라도 해를 끼치는 방식이 다름을 보여 주었다. 렘이 나타났다 — 효과에서 일 뢴트겐과 맞먹는 선량 — 그리고 그와 함께 상대생물학적효과비라는 개념이 생겼다.
국제도량형총회는 그레이보다 네 해 뒤에 시버트를 들였고, 차원이 같은 두 양에는 서로 다른 이름이 필요하다고 인정했다. 그러지 않으면 문서에서 어느 쪽 이야기인지 알 수 없었다.
위원회는 중성자의 계단식 척도를 매끄러운 곡선으로 바꾸고, 유방과 생식샘의 가중치를 고치고, 양성자에 별도의 계수를 들였다. 1990년 규칙으로 계산된 모든 선량은 새것과 견줄 수 없다고 선언해야 했다.
잴 수 없는 유일한 SI 단위
유효선량은 어떤 기기도 재지 못하고 원리상 잴 수도 없다: 살아 있는 사람의 장기에 걸친 합으로 정의되며, 위원회가 방호를 이유로 정한 계수로 가중된다. 선량측정이 쓸 만하게 남도록 운영량이 고안되었다 — 주변선량당량과 개인선량당량이다. 이것들은 사람이 아니라 지름 삼십 센티미터의 조직등가물질로 된 가상의 구에 대해 계산되며, 이것이라면 이미 표준으로 재현하고 기기의 증명서에 적을 수 있다. 기기는 이 양들에 맞추어 교정되고, 위원회는 그것들이 유효선량에 견주어 안전한 쪽으로 여유를 남기는지 따로 확인한다. 그리하여 삼층짜리 구조가 생긴다: 잴 수 있는 양, 계산되는 양, 그리고 그 둘을 방정식이 아니라 합의로 잇는 계수들. 바로 그래서 가정용 선량계의 숫자와 연간선량 보고서의 숫자는 같은 수가 아니다. 단위는 둘 다 같은데도.
목록 · 측정 단위
양마다 하나의 자료표
SI 기본 단위 일곱, 고유한 이름을 가진 유도 단위 스물둘, 그리고 기술도 일상도 없이는 안 되는 계 밖의 단위들. 저마다 제 자료가 있다: 정의, 환산, 기기, 표기 규칙. 36개 언어로.