<div style="text-align: left"><img style="border-bottom: medium none; border-left: medium none; border-top: medium none; border-right: medium none" id="image_06777777758982986" class="chimg_photo" alt="Radioactive_decay_chains_diagram.png" src="http://thimg.todayhumor.co.kr/upfile/201402/1392516934E2dQakFJlZmX.png" width="800" height="325" /></div> <div style="text-align: left"><자료출처: Wikipedia, Decay chain 페이지, <a target="_blank" href="http://en.wikipedia.org/wiki/Decay_chain" target="_blank">http://en.wikipedia.org/wiki/Decay_chain</a>></div> <div style="text-align: left"> </div> <div style="text-align: left">이전글: <a target="_blank" href="http://www.todayhumor.co.kr/board/view.php?table=science&no=31260&s_no=31260&page=2" target="_blank">http://www.todayhumor.co.kr/board/view.php?table=science&no=31260&s_no=31260&page=2</a></div> <div style="text-align: left">사람들이 반감기라는걸 잘못알고 있는듯, <a target="_blank" href="http://www.todayhumor.co.kr/board/list.php?kind=member&mn=232116" target="_blank"><font color="#666666"><b>뇌송송송송송</b></font></a>님 글</div> <div style="text-align: left"> </div> <div style="text-align: left">이전 글이 올라와서 같이 써봅니다.</div> <div style="text-align: left"> </div> <div style="text-align: left">반감기(Half-life)라는 것은 이전 글쓴이님이 써 주신 대로, [무언가]가 반(Half)으로 감소하는 시간입니다.</div> <div style="text-align: left">보통 동위원소의 경우 이것이 몇 초, 몇 년, 또는 몇 백만 년이 될 수도 있습니다.</div> <div style="text-align: left">예를 들어, 일상 생활에도 많이 이용되는 트리튬(삼중수소: 3H)의 경우 반감기는 약 12년 이지만, 244Pu 의 경우 반감기는 약 8천만년(...)입니다.</div> <div style="text-align: left">아직 어떤 인간도 8천만 년을 살며 관찰하지는 못했으므로, 이것은 계산된 값입니다. </div> <div style="text-align: left"> </div> <div style="text-align: left">특정 동위원소는 자연계에서 안정되지 못한 형태이므로, 시간이 흘러감에 따라 붕괴되는데, 그 과정에서 에너지가 방출됩니다. 이것이 방사능이죠.</div> <div style="text-align: left">어떤 동위원소가 붕괴되는 과정은 크게 세 가지 형태를 띕니다.</div> <div style="text-align: left"> </div> <div style="text-align: left">알파(a) 붕괴: 알파 입자(a particle)를 방출하면서 붕괴. 알파 입자란, 전자가 없는 헬륨 원자핵(2양성자, 2중성자)으로, RBE수치 약 20.</div> <div style="text-align: left"> 알파 입자는 고에너지 입자이며, 크기가 크기 때문에 종이 한장이나 피부에 의해 간단히 차폐가 가능.</div> <div style="text-align: left">베타(b) 붕괴: 베타 입자(b particle)를 방출하면서 붕괴. 베타 입자란, 전자(electron) 혹은 양전자(positron)으로, RBE 수치 약 10.</div> <div style="text-align: left"> 금속 막에 의해서 간단하게 차폐가 가능.</div> <div style="text-align: left">감마(y) 붕괴: 감마선(y ray)을 방출하면서 붕괴. 핵 분열 / 융합 시 각 원자의 에너지 준위차에 의해 남는 에너지가 방출되면서 발생. RBE 수치 1.</div> <div style="text-align: left"> 전자기파의 형태로 에너지가 전달되기 때문에, 차폐를 위해서는 무거운 원소(예를 들어, 납)로 차폐를 할 필요가 있음. 약 1cm 정도 두께의 납 판이면 에너지가 50% 이하로 감소됨.</div> <div style="text-align: left"> </div> <div style="text-align: left">예를 들자면, 플루토늄 239의 반감기는 24,000 년으로, 약 24,000 년 뒤에는 동일한 장소의 플루토늄 239 농도가 반이 된다는 뜻입니다.</div> <div style="text-align: left">239Pu의 붕괴는 a 붕괴이기 때문에, 우리가 들어마셔서 몸 안에 들어오지 않는 한은 알파 입자가 우리 몸을 뚫고 들어 올 수는 없습니다.</div> <div style="text-align: left">우리의 피부는 질겨요. 하지만 몸 안에 들어와서 내부피폭이 된다면 문제는 달라지게 됩니다.</div> <div style="text-align: left">알파 입자는 기본적으로 크기가 크고 고에너지 분자이기 때문에 내부에서 세포가 직접 맞게 될 때 세포 파괴, DNA 변형, 그리고 직접적으로 영향을 미치지 않더라도 최소한 체내의 다양한 화학분자들: 대표적으로 H2O를 때리게 되어 이온화시켜버릴 수 있습니다. 그렇게 생겨진 활성산소는 직접적으로 우리 세포의 기관을 산화시켜 망가뜨리게 됩니다.</div> <div style="text-align: left"> </div> <div style="text-align: left">b 붕괴같은 경우에는 의료용 목적으로 많이 사용이 되고 있습니다(동위원소추적 등)만, 그래도 역시 몸에 미치는 영향이 강합니다.</div> <div style="text-align: left">전자를 하나 얻는다는 이야기는, 뭔가가 이온화되어서 영향을 미친다는 뜻이니까요.</div> <div style="text-align: left"> </div> <div style="text-align: left">그런데, 여러분은 <strong>[무언가]</strong>가 [반]으로 감소하여 <strong><font size="3">[무엇이]</font></strong>되는지에 대해 생각해 보신 적 있으신가요?</div> <div style="text-align: left"> </div> <div style="text-align: left">후쿠시마에서 나온 플루토늄의 양을 보면,</div> <div style="text-align: left"> <div style="text-align: left"><img style="border-bottom: medium none; border-left: medium none; border-top: medium none; border-right: medium none" alt="제목 없음.png" src="http://thimg.todayhumor.co.kr/upfile/201402/1392518442fpdTEED25aPRbP2g.png" width="755" height="229" /></div> <div style="text-align: left"><출처: 자연과 삶 블로그, <a target="_blank" href="http://thenaturalife.tistory.com/entry/%ED%9B%84%EC%BF%A0%EC%8B%9C%EB%A7%88-%EC%9B%90%EC%A0%84%EC%82%AC%EA%B3%A0%EB%A1%9C-%EB%B0%A9%EC%B6%9C%EB%90%9C-%EB%B0%A9%EC%82%AC%EB%8A%A5%EB%AC%BC%EC%A7%88%EA%B3%BC-%EC%9D%B8%EC%B2%B4%EC%98%81%ED%96%A5" target="_blank">http://thenaturalife.tistory.com/entry/%ED%9B%84%EC%BF%A0%EC%8B%9C%EB%A7%88-%EC%9B%90%EC%A0%84%EC%82%AC%EA%B3%A0%EB%A1%9C-%EB%B0%A9%EC%B6%9C%EB%90%9C-%EB%B0%A9%EC%82%AC%EB%8A%A5%EB%AC%BC%EC%A7%88%EA%B3%BC-%EC%9D%B8%EC%B2%B4%EC%98%81%ED%96%A5</a>></div> <div style="text-align: left"> </div> <div style="text-align: left">241Pu의 1조 2천억 베크렐(...)로 가장 많이 나왔으므로 예를 들어 보겠습니다.</div> <div style="text-align: left">241Pu의 반감기는 약 <strong>14.4 년</strong>, 그리고 맨 위에 첨부해드린 표에서 241Pu를 따라가면 제일 처음으로 b 붕괴를 통해 <strong>241Am</strong>(아메리슘)이 됩니다.</div> <div style="text-align: left">241Am의 반감기는 <strong>432.6 년</strong>입니다. 그리고 241Am은 a 붕괴를 통해 <strong>237Np</strong>(넵트늄)가 되는데, 이것의 반감기는 <strong>2백만 년</strong> 입니다.</div> <div style="text-align: left">인간의 역사의 범주를 아득히 넘어서서, 인간은 2백만 년 전에는 아예 속(Genus)이 다를 정도니까, 문자 그대로 인간 종 (<em>Homo sapiens sapiens</em>)이 멸망한 시점에도 237Np는 지구상에 남아 있을겁니다.</div> <div style="text-align: left">이런 식으로 표를 따라 쭉쭉 내려가다 보면 종국에는 204Tl(탈륨)이 되게 됩니다. 어차피 나중에 것들은 표를 따라 가 봐도 237Np가 가장 길기 때문에 여기가 bottle neck이라고 할 수 있겠죠. 사실 24,000 년 따위 200만 년에 비하면 새발의 피에 불과합니다.</div> <div style="text-align: left"> </div> <div style="text-align: left">237Np 의 경우 쥐 실험에서 혈관 주사 후 24시간 뒤 약 54%가 핵에 특정적으로 분포 (<span role="menubar"><a aria-haspopup="true" aria-expanded="false" title="Radiation research." role="menuitem" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7631014#" target="_blank" alsec="jour" alterm="Radiat Res." abstractlink="yes">Radiat Res.</a></span> 1995 Aug;143(2):214-8, <span role="menubar"><a aria-haspopup="true" aria-expanded="false" title="Comptes rendus de l'Académie des sciences. Série III, Sciences de la vie." role="menuitem" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1559180#" target="_blank" alsec="jour" alterm="C R Acad Sci III." abstractlink="yes">C R Acad Sci III.</a></span> 1992;314(1):1-5.) 하는 것이 관찰되었고, 241Pu보다 어쩌면 암에 관해 영향이 클 수도 있다는 의견 (<span role="menubar"><a aria-haspopup="true" aria-expanded="false" title="The Science of the total environment." role="menuitem" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2781271#" target="_blank" alsec="jour" alterm="Sci Total Environ." abstractlink="yes">Sci Total Environ.</a></span> 1989 Jul 15;83(3):217-25.)이 제기되기도 했습니다.</div> <div style="text-align: left"> </div> <div style="text-align: left">물론 생물학적 반감기는 [생체 내에 들어온 물질이 반으로 감소하는 시간]을 말합니다.</div> <div style="text-align: left">근데 생물학적 반감기가 1 년이니, 반 년이니 하는게 무슨 의미가 있습니까? 어차피 200만 년 동안 지속적으로 체내로 유입이 될 텐데.</div> <div style="text-align: left">생물학적 반감기가 100일이라면, 지속적으로 동위원소가 공급되는 상황이라면 정상 원소가 반으로 주는 시간도 100일 입니다. 겁나 위험한거에요.</div> <div style="text-align: left">생물학적 반감기가 짧다고 해서 안심해도 되는 것이 아닙니다.</div> <div style="text-align: left">왜냐하면, 금속류 원소들은 체내에서 소모되는 것이 아니라, 단백질이나 세포질에 껴서 같이 돌아다니다가 그냥 오줌 등으로 배출되기 때문입니다.</div> <div style="text-align: left">우리 몸이 핵융합로도 아니고, 원소를 분해시켜서 다른 원소를 만들 수는 없어요 :(</div> <div style="text-align: left">생물학적 반감기라는 것은 딱 1회 들어오고 다시는 들어오지 않을 때나 의미가 있는 수치이지, 지금 일본은 해당사항이 없습니다.</div> <div style="text-align: left">마치 물리학적으로 말하는 '3kg의 무게를 가진 완벽한 구형의 닭이 있다고 가정하자'와 같은 아무 의미 없는 가정일 뿐입니다.</div> <div style="text-align: left"> </div> <div style="text-align: left">방사성 물질이 진짜 무서운 것은, 이녀석들은 <strong><font size="2">반감기를 거친다고 뿅하고 사라지거나 완전히 안전한 물질이 되진 않는다</font></strong>는 것입니다.</div> <div style="text-align: left">각각의 타입에 따라 납, 혹은 탈륨이 될 때 까지 지속적으로 알파 혹은 베타 붕괴를 거치면서 지속적으로 방사능을 뿜어냅니다.</div> <div style="text-align: left">반감기...는 반감기일 뿐입니다. </div> <div style="text-align: left">정말로 중요한 것은 방사성 물질은 반감기를 거쳐서 또 다른 방사성 물질이 되어 자신의 반감기를 새로 가지고, 붕괴되어 간다는 사실입니다.</div> <div style="text-align: left"> </div> <div style="text-align: left"><strong><font size="3">세 줄 요약: </font></strong></div> <div style="text-align: left"><strong><font size="3">무거운 방사성 동위원소들은 반감기를 거쳐서 사라지는 것이 아니라 다른 방사성 동위원소가 됩니다.</font></strong></div> <div style="text-align: left"><strong><font size="3">붕괴를 거듭하는 방사성 동위원소의 방사능 뿜뿜이 멈추는 시점은 납 혹은 탈륨이 될 때 까지입니다.</font></strong></div> <div style="text-align: left"><strong><font size="3">가장 많이 방출된 241Pu의 베타-알파 붕괴를 거친 물질은 237Np로, 반감기가 2백만 년 입니다.</font></strong></div> <div style="text-align: left"><strong><font size="3"></font></strong> </div> <div style="text-align: left">  </div></div>