ICRP 103 권고기반의 밀착형, 비밀착형 가공제품 사용으로 인한 몬테칼로 전산모사 피폭선량 평가체계 개발

Abstract

원료물질 또는 공정부산물을 가공하거나 이를 원료로 하여 제조된 제품인 가공제품은 함유된 천연방사성핵종(우라 늄, 토륨, 포타슘 등)으로부터 감마선 방출로 외부피폭을 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 방사성핵종 농도 우라늄·토륨 1 Bq·g-1, 포타슘 10 Bq·g-1을 가정하고 평형상태의 감마선방출을 가정하여 최종사용자의 사용환경을 반영하여 몬테칼로 전산모사로 복셀팬텀인 ICRP 기준팬텀과 ICRP 권고 103을 적용하여 가공제품의 연간피폭선량을 계산하고 체계를 개발하였다. 가공제품은 사용환경에 따라 피부비밀착형(석고보드, 음이온 벽지, 음이온 페인트)과 피부밀착형(팔찌, 목걸이, 벨트, 뜸질기)으로 구분하였고 기하학적 모델링은 일반가구가 거주하는 주택의 유형 분포 추이와 설계지침을 반영하여 룸모델링(3 m×4 m×2.8 m 보수적으로 밀폐된 방)과 복셀팬텀 분할면에 직접 가공제품을 모사하였다. 사용시간은 한국형 노출지수 개발 및 운영체계 구축 보고서를 참고하였으며 알 수 없는 제품은 보수적 으로 24시간을 가정하였다. 본 연구에서 가공제품의 연간 유효선량은 0.00003 ∼ 0.47636 mSv로 평가되었으며 벨트 류 장기등가선량률을 확인하여 복셀팬텀에 가공제품을 직접 모사하는 것의 의미를 확인하였다. Radiation exposure to humans can be caused by the gamma rays emitted from natural radioactive elements(such as uranium, thorium and potassium and any of their decay products) of Naturally Occurring Radioactive Materials(NORM) or Technologically Enhanced Naturally Occurring Radioactive Materials(TENORM) added consumer products. In this study, assume that activity of radioactive elements is 238U, 235U, 232Th 1 Bq·g-1, 40K 10 Bq·g-1 and the gamma rays emitted from these natural radioactive elements radioactive equilibrium state. In this study, reflected End-User circumstances and evaluated annual exposure dose for products based on ICRP reference voxel phantoms and ICRP Recommendation 103 using the Monte Carlo Method. The consumer products classified according to the adhere to the skin(bracelet, necklace, belt-wrist, belt-ankle, belt-knee, moxa stone) or not(gypsum board, anion wallpaper, anion paint), and Geometric Modeling was reflected in Republic of Korea “Residential Living Trend-distributions and Design Guidelines For Common Types of Household.”, was designed the Room model(3 m×4 m×2.8 m, a closed room, conservatively) and the ICRP reference phantom`s 3D segmentation and modeling. The end-user`s usage time assume that “Development and Application of Korean Exposure Factors.” or conservatively 24 hours; in case of unknown. In this study, the results of the effective dose were 0.00003 ∼ 0.47636 mSv per year and were confirmed the meaning of necessary for geometric modeling to ICRP reference phantoms through the equivalent dose rate of belt products.