방사선장해방어 Ch5 - 방사선의 인체영양과 장해 -

방사선의 인체영양과 장해에 관한 포스팅을 하겠습니다.

 

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2024.03.18 - [지(智)/원자력-원자력장해방어-] - 방사선장해방어 Ch4 -방사선 방호체계-

방사선장해방어 Ch4 -방사선 방호체계-

 

 

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DDREF (Dose and Dose Rate Effectiveness Factor) 

고선량 피폭장의 역학 데이터로부터 얻어진 평가치를 저선량 피폭장에 대한 추정치를 도출하기 위하여 도입된 개념입니다.

ICRP의 권고값에 따르면, 고선량 및 고선량률로 피폭된 경우 저선량 및 저선량률로 피폭한 경우보다 선량 - 영향관계에서 그 영향이 약 2배가 높게 나타나는 "2"값을 권고함.

 

 

 

DRF( Dose Reduction Factor ,선량감소계수) 

방호효과를 나타내는 계수. 방사선 방호물질을 투여한 경우와 투여하지 않은 경우에 대한 동일한 생물학적 효과가  나타나는데 필요한 선량의 비율을 의미합니다.

 

 

공식

 

ex) DRF가 1.5인 경우 방호제를 투여했을 때 동일한 생물학적 효과를 내기 위해 필요한 선량이 1.5배 증가한다는 것을 의미합니다. 이는 즉 방사선에 대한 감수성이 감소됨을 나타냅니다.

 

 

 

QC (Quasidose Coefficient)

선질계수로 등가선량 평가하는데 사용됩니다. 방사선가중치와 유사한 개념이며, 방사선의 생물학적 효과가 방사선의 종류에 따라 달라진다는 사실을 반영합니다. 

 

QC는 방사선의 에너지, 종류, 그리고 생물학적 영향에 따라 결정됩니다.

 

ex) 동일한 흡수 선량에 대해 α입자는 엑스선이나 감마선에 비해 훨씬 더 큰 생물학적 영향을 미칠 수 있습니다. 그래서 이 차이를 반영하기 위해 QC 또는 방사선 가중치가 사용됩니다.

 

 

 

 

 

 

 

RBE (Relative Biological Effectiveness)

상대적 생물학적 효과비를 의미합니다. 다양한 방사선이 동일한 생물학적 효과를 타나내는데 필요한 상대적인 선량 비율을 의미합니다.

 

 RBE는 방사선 종류, 생물학적 조건, 그리고 조사 환경에 따라 달라집니다.

 

ex) RBE가 2인 경우 엑스선이나 감마선에 비해 2배 더 효과적으로 생물학적 효과를 유발한다는 것을 의미합니다.

 

 

 

 

 

 

급성장해

급성장해는 피폭 후 수 주일 이내에 나타나는 방사선 장해로 다음의 4단계로 구분됩니다.

 

4단계

1) 전구증상기 : 메스꺼움, 구토, 피로감 등의 일반적인 증상이 나타납니다. 몇 시간에서 며칠 동안 지속됩니다.

2) 잠복기 : 증상이 일시적으로 사라지거나 감소하는 단계로, 일시적으로 좋아지는 것처럼 보일 수 있습니다. 기간은 수일에서 수주가 걸립니다.

3) 발병기 : 본격적인 증상과 손상이 나타나는 단계로, 감염, 출혈, 장기 손상 등이 발생할 수 있습니다. 방사선의 피폭량에 따라 달라지며, 심한 경우에 사망에 이를 수 있습니다.

4) 사망 또는 회복기 : 이 단계에서는 피해자가 사망하거나 회복하게 됩니다. 회복기는 몇 주에서 몇 달에 걸쳐 지속될 수 있으며, 건강 상태에 따라 주의 깊은 관찰과 치료를 받아야 합니다.

 

 

☆암기팁 

☆급성 전복발사

 

만성장해(지발성장해)

만성장해는 수년~수십 년 후에 나타나는 방사선 장해입니다. 이러한 장해는 방사선에 대한 노출 이후에도 지속되며, 암, 백내장, 심혈관 질환 등의 다양한 건강 문제를 포함합니다.

 

만성 장해는 일반적으로 저선량의 방사선 노출에 의해 발생하며, 노출의 누적과 개인의 감수성에 따라 위험이 증가합니다. 

 

 

향골성핵종

뼈에 축적되는 방사성 동위원소를 의미하며, 대표적으로 Sr-90(스트론튬)이 있습니다. 

 

향골성 핵종은 물리적 및 생물학적 반감기가 긴 것이 많아 장기간 내부 피폭의 원인이 됩니다.

이러한 핵종은 방사성 물질 사고나 핵 테스트 이후 환경에 잔류할 수 있으며, 이를 섭취하거나 흡입하면 뼈에 축적되어 골수에 방사선 노출을 유발할 수 있습니다. 이는 백혈병이나 골암과 같은 질환의 위험을 증가시킵니다.

 

 

추가내용 (Sr-90)

-> Sr-90은 대표적 향골성핵종으로 물리적 및 생물학적 방감기가 긴 것이 많아 장기간 내부피폭의 원인이 된다.

 

 

 

 

 

 

배가선량 (Doubling Dose)

돌연변이 발생율이 자연적으로 발생하는 율의 2배가 되는데 필요한 방사선량을 의미합니다.

X선 또는 감마선과 같은 저 LET에 대해 장기간의 저선량율로 사람의 경우 1 Gy이상 피폭시 나타날 수 있습니다..

이는 방사선에 의한 유전적 영향을 평가하는 지표로, 생물 종마다 다릅니다. 배가 선량은 유전적 돌연변이에 대한 방사선의 영향을 평가하는 데 사용되며, 이는 후손에게 미칠 수 있는 방사선 위험을 이해하는 데 중요한 역할을 합니다.

 

 

 

결정장기 (Critical Organ)

피폭 조건하에서 인체에 가장 큰 해를 주는 장기입니다.

 외부피폭으로 전신이 균일하게 조사될 경우, 조혈기관과 생식선이 결정 장기가 됩니다.  이러한 장기는 방사선에 매우 민감하여 생존 및 번식에 중요한 역할을 합니다.

 

신체가 불균등하게 조사되는 내부피폭의 경우, 피폭을 받는 신체 각부의 장기 중에서 다음 사항을 만족하는장기가 결정장기가 된다.

 

1) 방사성물질을 가장 많이 축적하는 장기 : 방사성 물질의 화학적 성질에 따라 달라집니다

예를 들면 아이오딘-131은 갑상선에 축적됩니다.

2) 전신의 건강에 필수불가결한 장기 : 심장, 간, 폐와 같이 생존에 필수적인 장기입니다.

3) 방사선 감수성이 높은 장기 : 세포의 분열 상태, 미분화 정도, 그리고 분열 속도 등에 따라 결정됩니다. 예를 들어, 조혈 기관은 분열이 활발하여 감수성이 높습니다.

 

 

 

 

 

 

베로그니 - 트린본도 법칙 (Bergoni-Trionbondeau Rule)

이 법칙에 따르면, 세포 분열이 활발하고 미분화된 세포일수록 방사선 감수성이 높습니다. 이는 방사선 치료에서 중요한 역할을 합니다.

 

분열 빈도가 높을수록: 분열 빈도가 높은 세포는 세포 주기에서 방사선에 민감한 시기를 자주 거치게 됩니다.

분열 과정이 길수록: 세포 분열 과정이 긴 경우, 분열 중 방사선에 노출될 가능성이 높아집니다.

분열 활동이 활발할수록: 분열 활동이 활발한 세포는 다양한 생물학적 분자들이 생성되고 있어, 방사선에 의한 손상이 증폭될 수 있습니다.

형태적, 기능적으로 미분화된 세포일수록: 미분화된 세포는 세포 특화 기능이 부족하여 복구 능력이 낮으며, 방사선에 더 취약합니다.

 

 

☆ 초창기의 세포일수록 더 위험하다.

 

 

 

휴펫의 단계별 결정적 영향 (Embryonic and Fetal Stage-Dependent Critical Effects)

 

착상기 (수정 ~ 1주): 이 단계에서는 방사선에 의한 손상이 착상 실패나 유산을 유발할 수 있습니다. 그러나 이 시기에는 세포 수가 적고 빠르게 분열하므로, 손상이 치유될 수 있는 탄력성이 높습니다.

 

기관형성기 (2 ~ 8주): 이 단계에서는 주요 장기와 구조가 형성되기 시작하여, 방사선에 의한 손상이 기형이나 기능 장애를 유발할 수 있습니다.

 

태아기 (8 ~ 25주): 이 단계에서는 세부 구조와 기능이 형성되며, 방사선 노출이 신경계 이상이나 발달 지연을 초래할 수 있습니다.

 

 

 

LD_50(30)과 LD_100(30) (Lethal Dose 50 and Lethal Dose 100)

반치사선량(LD_50(30)) 

반치사 선량은 방사선 피폭을 받은 지 30일 이내에 사망할 확률이 50% 이상인 선량을 의미하며, 대략 7 ~ 8 Gy입니다.

 

이는 전체 몸을 균일하게 피폭한 경우에 해당하며, 선량률이 높을수록 생물체가 입는 손상이 심해지기 때문에 LD_50(30)의 값은 낮아집니다.

 

이는 방사선의 치명적인 영향을 이해하는 데 사용되며, 방사선 사고나 테러에 대한 비상 대응 계획에 중요한 역할을 합니다.

 

치사선량 (LD_100(30)) :

치사 선량은 방사선 피폭을 받은 지 30일 이내에 사망할 확률이 100% 이상인 선량을 의미하며, 대략 10 Gy입니다.

 

이는 대량 피폭에 대한 치명적인 영향을 나타내며, 방사선 피폭에 대한 긴급 대응 및 의료 대책 수립에 중요합니다.