SRI 시험 대비 학습용 문제와 풀이입니다. 공개된 기출 복원자료의 출제 개념을 참고해 조건과 물음을 새로 구성했으며, 공식 기출문제·정답이나 실제 채점 기준을 뜻하지 않습니다.
1. 문제
점선원에서 1.0 m 떨어진 위치의 차폐 전 주위선량당량률 Ḣ*(10)은 480 μSv/h이다. 작업 위치는 선원에서 2.0 m이고, 광자에 대한 좁은 빔 반가층이 1.0 cm인 차폐체를 3.0 cm 두었다. 이 차폐 두께·작업 위치·주위선량당량에 적용하는 축적인자는 1.6이다. 30분 동안의 누적 주위선량당량과, 이를 10 μSv 이하로 관리하기 위한 최대 작업시간을 구하라. 선원은 등방성 점선원으로 근사하고, 붕괴·공기 감쇠와 다른 선원의 기여는 무시한다. 작업 중 기하·차폐·축적인자는 일정하다. 광자는 단일에너지로 근사하고 해당 두께 구간의 반가층은 일정하다.
2. 모범답안
1. 2.0 m에서 차폐 전 선량당량률은 120 μSv/h이다. 거리의 역제곱을 적용한다.
2. 차폐 후 선량당량률은 120×(1/2)³×1.6=24 μSv/h이다. 30분 누적량은 12 μSv이다.
3. 10 μSv를 넘지 않는 최대 시간은 25분이다. 따라서 주어진 단순 모델에서는 30분 계획을 그대로 적용할 수 없다.
3. 문제를 풀기 위해 알아야 할 내용
3.1. 거리 보정과 차폐 보정을 구분한다
주위선량당량률 Ḣ*(10)을 아래에서는 간단히 Ḣ로 표기한다. 기준거리 r₀에서의 선량당량률을 Ḣ₀, 작업거리를 r, 차폐두께를 x, 좁은 빔 반가층을 h, 해당 주위선량당량의 축적인자를 B라고 둔다.
차폐체 3.0 cm는 반가층 3개에 해당한다. 축적인자 1.6은 이 문제의 기하와 주위선량당량에 대해 주어진 값이며, 다른 두께·거리·에너지에 그대로 사용하는 상수가 아니다.
출처: Groningen대 방사선방호 교육, Transmission
출처: Groningen대 방사선방호 교육, Buildup factor
3.2. 누적량과 최대시간
선량당량률이 시간에 따라 일정할 때 누적량은 선량당량률과 시간의 곱이다. 시간 단위를 h로 맞춘 뒤 계산한다.
10 μSv는 문제에서 정한 관리 목표이며 법정 선량한도로 제시한 값이 아니다. 계산한 H*(10)을 실제 개인의 유효선량과 동일한 값으로 단정하지 않는다.
출처: Groningen대 방사선방호 교육, Inverse-square law
출처: IAEA GSG-7, 2.34 및 2.39–2.43: 방호량과 실용량
3.3. 단순 모델의 적용 범위
역제곱법칙은 선원을 점선원으로 볼 수 있을 때 적용한다. 넓은 선원이나 가까운 위치에서는 선원 기하를 따로 고려해야 한다. 차폐의 반가층도 방사선 에너지와 재료, 산란 조건에 따라 달라진다.
실제 작업 허용시간은 현장 측정, 작업조건과 승인된 방사선방호 절차로 확인한다. 이 문제의 25분을 다른 현장의 안전 보장값으로 옮겨 쓰지 않는다.
출처: Groningen대 방사선방호 교육, Half-value thickness
출제 개념 참고: 상위일프로, 2023년 SRI 방사선장해방어 기출 복원자료 1·9번의 축적인자·점선원 선량 개념 참고. 새로운 거리·차폐·관리 목표를 결합하여 최대 작업시간을 판단하도록 구성했다.
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