시버트

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시버트(sievert, 기호: ㏜)는 선량당량(dose equivalent)을 나타내는 SI 단위계의 단위이다. 일반적인 방사선의 흡수량(흡수당량; absorbed dose)은 그레이로 표현되는데 반해, 시버트는 여기에 생물학적 효과까지 반영한 단위이다. 시버트라는 단위는 방사능 노출 측정 및 생물학적 영향을 연구한 스웨덴의 유명한 의학 및 물리학자인 롤프 막시밀리안 시버트의 이름을 딴 것이다.

일반적으로 밀리렘을 많이 사용해왔지만, 점차 국제표준인 시버트가 더 많이 이용되고 있다. 1밀리시버트는 100 밀리렘과 같다.[1]

정의[편집]

생물 조직에 대한 선량당량그레이로 표시되는 흡수당량에 방사능 종류에 따른 선질계수(quality factor) Q와 그밖의 다른 요소들을 나타내는 계수 N을 곱해서 구해진다. N은 노출되는 신체 부위, 시간 및 부피, 혹은 종에 따라서 달라진다. QN은 단위가 없다. QN의 곱은 복사 가중치(radiation weighting factor)라고 하며 Wr로 표시한다. 여러 조직으로 구성된 장기에 대해서는 가중치 합이나 적분 등이 사용된다. SI 단위계에서

1 Sv = 1 J/kg = 1 m2·s–2

시버트는 그레이와 단위는 같지만 (J/kg), 구별되어 사용된다. 흡수당량선량당량의 구분을 위해 흡수당량을 위해서는 그레이, 선량당량을 위해서는 시버트가 사용된다. 주어진 그레이 단위의 방사능에 대해서도, 시버트 단위의 생물학적인 효과는 복사 가중치(Wr)에 따라 매우 차이가 난다.

SI 접두어 및 변환[편집]

일반적으로 사용되는 SI 접두어는 밀리시버트(1mSv = 10-3Sv) 와 마이크로 시버트(1μSv = 10-6Sv) 와 나노시버트 (1nSv = 10-9Sv)이다.

예전에 사용되던 선량당량의 단위는 인체 뢴트겐 당량(렘)이며. 1 시버트는 100 렘과 같다. 어떤 분야나 국가에서는 렘/밀리렘(rem, millirem)이 시버트/밀리시버트(Sv, mSv)와 함께 사용되어 혼동을 주기도 한다. 즉 1 시버트는 100 렘, 10 밀리시버트는 1 렘이라는 변환은 기억하기 힘들며, 변환에 주의를 요한다. 이 단위들 간의 변환관계는 다음과 같다.

  • 1 Sv = 1,000 mSv (millisieverts) = 1,000,000 μSv (microsieverts) = 1,000,000,000 nSv (nanosieverts) = 100 rem = 100,000 mrem (millirem)
  • 1 mSv = 100 mrem = 0.1 rem
  • 1 μSv = 0.1 mrem
  • 1 rem = 0.01 Sv = 10 mSv
  • 1 mrem = 0.00001 Sv = 0.01 mSv = 10 μSv

생활 척도[편집]

밀리시버트(mSv)는 X선이나 핵의학, 양전자 방출 단층촬영, 컴퓨터 단층 촬영등과 같은 의료 검진시 발생하는 유효 노출을 측정하는 경우 사용된다. 배경복사(자연 방사능)로 인한 유효 노출은 장소에 따라 매우 편차가 심하지만, 대개 일 년에 3.5 밀리시버트 근처이다.

전신 노출시에, 1 시버트는 약간의 혈액 변화를 유발하며, 2-5 시버트는 메스꺼움, 탈모, 출혈을 유발하며, 많은 경우 사망을 유발한다. 6 시버트 이상은 2 개월 이내에 80% 이상이 사망한다.

일상생활에서 노출되는 방사선량은 다음과 같다. [출처 필요]

  • 흉부 X-레이 = 0.04 mSv
  • 해수면에 도달하는 우주입자선 = 연간 0.24 mSv
  • 지하로부터 나오는 지상 방사선 = 연간 0.28 mSv
  • 매모그램 (Mammogram 유방암 진단) = 0.30 mSv
  • 인체의 자연발생 방사선 = 연간 0.40 mSv
  • 두뇌 CT 스캔 = 0.8 ~ 5 mSv
  • 개인에게 미치는 연 평균 자연 방사선 양 : 2 mSv; 오스트레일리아는 1.5 mSv, 미국은 3 mSv
  • 미국 가정의 연 평균 라돈 방사선 양 = 2 mSv
  • 흉부 CT 스캔 = 6 ~ 18 mSv
  • 미국인 연 평균 방사선 노출량 : 6.2 mSv
  • 뉴욕-동경간 항공 승무원이 받는 연간 방사선 양 : 9mSv
  • 하루 담배 1.5갑을 필 때 = 연간 13 mSv
  • 내장기관 X-레이 = 14 mSv
  • 핵관련 종사자 연간 허용치 : 20 mSv
  • 이란, 인도, 유럽의 연간 배경 방사선 양 : 50 mSv
  • 발암 최저 한계치 : 연간 100 mSv
  • 체르노빌 사태 후 이주를 결정한 근거 : 평생 350 mSv

Q 값[편집]

특정한 종류와 에너지의 방사선이 상대적으로 조직에 미치는 피해는 Q 때로는 QF로 표시한다.

일부 Q 값은 다음과 같다.

  • 모든 에너지의 광자 : Q = 1
  • 모든 에너지의 전자뮤온 : Q = 1
  • 중성자
    • 에너지 < 10 keV : Q = 5
    • 10 KeV < 에너지 < 100 KeV : Q = 10
    • 100 KeV < 에너지 < 2 MeV : Q = 20
    • 2 MeV < 에너지 < 20 MeV : Q = 10
    • 에너지 > 20 MeV : Q = 5
  • 양성자, 에너지 > 2 MeV : Q = 5
  • 알파 입자 및 다른 원자핵 : Q = 20

N 값[편집]

장기 및 조직에 대한 일부 N 값은 다음과 같다.

그리고 인간에 대한 기타 생명체의 N 값은 다음과 같다.

주석[편집]

참고[편집]