방사성원소는 인간에게 어떤 존재인가?
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변종철/제주대학교 화학과 교수

어떤 국가는 암석과 토양에 있는 많은 양의 우라늄(U) 때문에 골머리를 앓고 있다. 홍콩에서는 고층 건물에서 라돈(Rn) 문제가 발생하고 있다. 이것은 건축자제가 라듐(Ra)-226(질량수)을 높은 수위로 포함하기 때문이다.

 

라돈의 위험요인은 우라늄에 많이 노출된 광부들과 폐암에 걸린 광부들에 대한 역학조사에서 밝혀졌다. 라돈에 대한 위험수위는 보통 성인의 경우 20 Bq/m3(=1000 μSv) 정도로 생각한다. 일반 주택에서 200 Bq/m3 수준이 되면 대부분 나라들의 집 소유주는 안전을 위해 좋은 환기장치나 지하공기를 외부공기와 바꿔주는 등의 조치를 취하도록 권장한다. 이에 비해 작업장에서 보호장치가 요구되는 수위는 400 Bq/m3 정도이다.

 

라돈은 영족기체 중에서 가장 무거운 원소이며, 이 원소 중에서 가장 흔한 방사성 동위원소인 Rn-222는 반감기가 3.82일이다. Rn-222는 우라늄 붕괴계열의 생성물이며, Ra-226 붕괴의 직접적인 산물이다. Rn-222이 붕괴할 때는 다른 방사성 원소 Po-218이 만들어지며, Po-218은 붕괴하여 Pb-214로 변환된다.

 

라돈은 화학적으로 불활성 기체이다. 이들은 호흡시 흡입된 후 일부는 폐에 있는 체액에 녹을 수도 있지만, 숨을 내뿜을 때 배출된다. Rn-222가 폐 속에서 붕괴하면 Po, Bi, Pb 등과 같은 반응성이 있는 금속원소로 탄생한다. 이들은 화합물을 형성하며, 대부분 폐 속에 존재하면서 방사선을 방출한다. 그 결과 폐 내부의 발병률은 정상 상태일 때보다 훨씬 더 높아진다.

 

라돈에 노출되면 폐암의 발생이 크게 증가하는 것으로 잘 알려져 있다. 라돈 자원소들의 붕괴에서 생기는 알파(α)입자와 베타(β)입자는 폐세포 속에 있는 DNA 가닥의 화학결합을 절단할 수 있다. 미국은 2005년 음주운전보다 라돈으로 인한 폐암 발생 사망자수가 많은 것으로 보고한 바가 있다.

 

이처럼 방사성 물질에 노출될 가능성이 높은 경우에는 방사능의 손상에 대하여 항상 조심해야 된다. 그러나 이와같이 해로운 방사선도 다각도로 유익하게 이용되고 있다. 우리가 자연에 존재하는 물질들을 바라보는 각도에 따라 이들을 다양하게 이용할 수 있다. 즉, 모든 물질들은 인간에게 긍·부정적 양면성을 제공한다.

 

‘방사선조사기술’을 이용하면 맛과 성분에는 영향을 끼치지 않으면서 살균처리할 수 있다. 물론 음식에 방사선 쬐기의 최고 에너지 수위는 음식 자체에 방사성이 나타나지 않도록 한계가 정해져 있다.

 

약 20여개 국이 다수의 음식물에 방사선 쬐기를 승인하였다. 방사선 쬐기에 이용하는 것은 주로 Co-60과 Cs-137이 방출하는 감마선(γ-ray)이다. 방사선을 쪼인 햄, 쇠고기, 칠면조와 절인 쇠고기는 우주인들의 식량으로 쓰인다.

 

방사선을 조사하면, 밀폐된 용기의 우유는 냉장보관하지 않고도 3개월간 보존할 수 있다. 닭고기는 냉장보관 기간이 3일이지만 방사선을 쪼이면 3주간 유지할 수 있다.

 

방사선 조사가 음식을 보관하기 위해 사용하는 다른 방법보다 덜 해롭다. 방사선을 이용한 멸균방법은 음식물이 위험한 화학물질에 노출되는 것을 줄이기 때문에 훨씬 더 안전하다. 따라서 독성 화학물질로부터 수자원을 보호하여 환경을 보전할 수 있다.

 

현재 우리가 먹는 식품의 부패로 인해 많은 문제점들이 야기되고 있다. 음식의 부패 방지에 소요되는 값은 최종 식품가의 상당 부분을 차지할 것이다. 그러나, 앞으로 방사선 조사기술을 효과적으로 이용하면 건강관리에 유익할 것이다.

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