(X) 환경용어

[라돈오염6] 라돈측정방법

라돈 방사능 오염 [작성:황상규]

6. 라돈의 측정 방법

실내 라돈의 농도는 하루에도 아침, 대낮, 밤등의 시간대에 따라 차이가 나고, 계
절에 따라서도 차이가 크다. 라돈은 공기에 섞여 있으므로 온도와 기후의 영향을
쉽게 받기 때문이다. 영국 국가방사선방호청(NRPB)의 자료에 의하면 자료시료의
포집시점과 포집기간은 라돈을 측정하는 방법들은 크게 3가지 방식으로 나뉜다. 즉
순간방식, 연속방식, 시간적분방식으로 나뉜다. 그리고 검출기의 선택은 측정방식에
따라 결정된다.

① 순간측정방식
어떤 시점에서 실내 또는 외부공기 속의 라돈 농도를 알고자 이 방식을 쓰는데
‘그래브샘플링’이라고도 한다. 공기시료를 담을 용기들은 플라스틱, 금속, 유리로 만
든 것을 쓴다. 용기의 크기는 5~20리터. 라돈농도가 낮은 곳은 상대적으로 시료의
양을 많이 포집하여야 한다. 경우에 따라서는 활성탄으로 흡착하거나 액체질소를
사용하여 라돈을 농집시킬 경우도 있다. 액체질소 온도에서 라돈은 얼어 붙는다.
측정할 곳의 공기를 약 5~20리터 포집하여 실험실로 가지고 와서 측정하는 경우와
휴대용 검출기로 현장에서 곧바로 측정하여 그 시점에서 라돈의 농도를 알 수 있
다. 검출기의 종류는 ‘알파 입자 ZnS 섬광 계수관’ , ‘충전막 전리함’ , ‘알파 입자
액체 섬광 계수관’ 등이 개발되었다.

② 연속측정방식
공기 중의 라돈 농도가 수시로 변하는 장소에서 앞의 순간 방식은 라돈의 감시
가 소홀해질 수 있다. 그런 장소는 중앙 집중식 연속 감시가 필요하다. 연속방식은
특히 실내 라돈 농도를 줄이려고 환기를 시킬 때 효과가 있다.
앞에서 설명한 ‘섬광 계수 검출기’ 와 ‘실리콘-장벽 검출기’ , ‘펄스형 전리함’등을
이용하여 연속 감시한다. 측정한 공기를 위의 검출기 속으로 확산 또는 동력펌프를
이용, 공기를 강제순환시키는 등의 장치가 추가로 달려 있다.
연속방식의 장점은 측정할 목적에 편리하게 쓰려고 휴대용으로 만든다. 현장에서
측정한 결과를 바로 알 수 있으므로 라돈의 농도를 관리하는데 편하다. 그러나 검
출기의 정기적인 검출 효율의 점검과 숙련된 기술이 필요하다.
라돈의 후대 핵종들은 라돈과는 달리 생겨나면서 곧바로 주위의 물질(공기의 에
어로졸, 벽등)에 흡착 또는 침적되므로 흡착된 물질에서 그들을 측정한다. 이들은
반감기가 짧기 때문에 짧은 시간안에 측정해야 한다. 경우에 따라서는 라돈 후대들
의 개별농도를 알 필요가 있다.
4종류의 후대 핵종들 중에서 폴로늄(Po214)은 반감기가 짧기 때문에 분리 측정
은 할 수 없다. 나머지 3종류는 붕괴방식과 붕괴에너지가 서로 다르므로 각각을 판
별하기는 쉽지만, 정량은 쉽지 않다. 그래서 이들을 측정하기 위하여 다음 4가지
방법들이 개발되었다.
– 알파 입자 섬광 계수법 (1회측정)
– 알파 입자 섬광 계수법 (3~4회 측정)
– 알파 입자 분광 분석
– 알파-베타 입자 분광 분석

③ 시간적분형 검출기들
실내공기에 들어 있는 라돈 농도의 측정은 시간 적분형 검출기를 많이 쓰고 있
다. ‘시간적분형’이란 방사선이 있는 장소에 검출기를 오랫동안 놓아 두었다가 그
곳의 평균 라돈 선량을 알아내는 검출기의 종류를 구별하는 말이다. 이 검출기에
는 ‘활성탄 흡수기’ , ‘플라스틱 검출기’ , ‘액체섬광검출기’ 등이 있다.

– 라돈측정값의 표준화

측정값의 표준화는 방사능의 절대 값을 검출기로 측정하였을 때, 검출기에 반응
하는 양을 환산할 수 있는 여러가지 요소들을 알아내는 작업이다. 라돈의 농도와
실내의 온도와 습도에 따라 검출기의 반응이 좋은 곳과 아주 나쁜 곳 등이 있으므
로 우리 주변의 공기 중, 라돈 농도의 차이가 아주 큰 곳은 표준화 작업이 어렵다.
또다른 문제는 어떻게 라돈의 절대값을 대표하는 표준물질을 만들 수 있을까 하는
것이다.
라돈의 표준물질은 라돈 그 자체로는 만들 수 없으므로 그의 어미 핵종이 라듐
(Ra226)을 쓰고 있다. 이는 고체인데, 그의 양을 한 번 정해 놓으면 일정한 비율의
라돈이 생겨나므로 표준물질로 쓸 수 있다.
미국 표준기술원(NIST)은 정밀한 라듐226의 양을 약한 산성용액으로 녹여서 운
반체를 넣고 바이알로 만들어 플라스틱에 담아 상품으로 팔고 있다. 라돈의 표준물
질은 그런 바이알을 이용할 수 있다. 라듐이 든 바이알은 감마선의 표준물질로 쓸
목적으므로 바이알 속에 포장되고 있다. 알파입자는 힘이 약해 바이알을 뚫고 나올
수 없으므로 바이알 속의 라듐을 물에 녹이든지 또는 다른 용기의 옮겨야 라돈읨
알파입자를 측정할 수 있다. 실제로 많이 쓰고 있는 표준물질은 검출기를 제작하는
회사에서 만든 상품들이다.

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