2011/04/20

후쿠시마 원전에 관한 방사성피폭의 해설 (출처 2011년 3월 15일 작성)

 (도쿄대학병원 방사선치료과 팀인 Nakagawa의 블로그입니다.)
 (원문은 여기에서 확인하실 수 있습니다.)


 도쿄대학의학부 부속 병원 방사선과의 나카가와 케이이치(中川恵一)입니다. 
 동북 관동 대지진의 피해자 분들에게 위로의 말씀을 드립니다.


 현재, 동경대병원에서 방사선치료를 담당하는 팀의 책임자이며, 의사 이외에도, 원자력공학, 이론물리, 의학물리의 전문가들이 팀을 짜, 이번의 후쿠시마 제1원전사고에 관해 올바른 의학적 지식을 제공하고 있습니다.


 2011년3월15일~19일 현재까지의 사고에 관한 코멘트를 약간 정리하였습니다. 참고하시기 바랍니다.


 [방사선과 피폭]
 방사선이라는 것은 이온화된 빛과 입자를 말합니다.
 대부분의 방사선은, 물체를 꿰뚫고 나가는 능력을 가지고 있습니다. 그리고 이것을 쐬는 양이 많아지면, 유전자에 손상을 입혀 신체에 영향을 끼치는 경우가 있습니다.


 방사선을 내뿜는 능력을 방사능, 그 능력을 가진 물질을 방사성물질이라고 합니다.
 이번의 원전 사고에서는 원전에서부터 방사성물질이 비산하고 있습니다. 이것은 큰 소나무에서 꽃가루가 비산하는 상태와 비슷합니다. 단지, 방사성물질은 눈에는 보이지 않습니다.


 꽃가루를 피하기 위해서는 창을 닫아, 꽃가루가 방안에 들어오지 않게 하면 됩니다. 하지만, 방사성물질에서 방출되는 방사선은 창이나 벽을 뚫고 지나가기 때문에, 방사선을 피하는 것은, 원리적으로는 불가능합니다. (원문에는 꽃가루라고 쓰여있으나 임의로 삭제하였음)


 또한, 체내로 흡수되는 가능성도 있습니다. 체내에서 피폭되는 것을 내부피폭이라고 합니다. 몸 밖에서 쐬게 되는 외부 피폭보다도 심각한 상태입니다.


 꽃가루와 같이 방사성물질을 몸에 잔뜩 묻힌 상태로 귀가하면, 옷을 벗어, 몸을 씻어야 합니다. 또, 외출할 때에는, 젖은 타올등으로 입이나 코를 막으면 안심할 수 있습니다.
 테이블위에 둔 과일등에는, 랩을 싸서, 먹기 전에 씻으면 됩니다. 창을 닫더라도 소용없다는 건 잘못 알려져있습니다. 창을 닫게 되면 방사성물질의 침입을 막게되어, 외부로부터의 방사선의 영향을 약하게 합니다.


 원래, 방사선의 피폭이 있다, 없다, 라는 논의는 의미가 없습니다. 왜냐하면, 평상시에도 우리들은 모두 "피폭 당하고 있기" 때문입니다.


 세계평균으로 1년간에 2.4mSv라는 양의 방사선을 쐬게 됩니다. (대기, 대지, 우주, 식음료 등에서 나오는 방사선을 쐬는 피폭을 자연피폭이라고 말합니다.) mSv는 '밀리 시벨트'라고 합니다. 밀리 시벨트는, 방사선이 인체에 주는 영향의 단위입니다. 밀리(m)는 마이크로(u)의 천배입니다. 1 mSv = 1,000 uSv 입니다.


 자연 피폭은 국가와 장소에 따라 달라, 이란의 라무사르 지방은 10.2 mSv의 방사선을 1년에 쐬게 됩니다. 즉, 연간 10,200 uSv의 피폭을 당하게 됩니다. 반대로 적은 곳도 있습니다.


 2011년3월15일, 도쿄 주변에서는, 1시간 당 1uSv 정도의 방사선이 관측되었습니다. 이것은, 대기, 식음료 등에서 평소 쐬는 자연피폭과 비교하면 어느 정도가 될까요?


 현재의 도쿄에 100일 있게 되면, 2.4 mSv = 2,400 uSv를 쐬게 됩니다. 즉, 어제의 상태가 계속되면, 평상시 1년에 쐬는 방사선량을 100일에 쐬게 됩니다. 평상시의 3배 정도의 방사선을 쐬는 것입니다.


 우선, 이 방사선량이 의학적으로 어느 정도의 영향을 가진 양인가를 생각해보겠습니다.


 200 mSv 즉, 200,000 uSv (20만 마이크로 시벨트)가 의학적 검사로 알 수 있는 가장 작은 방사선의 양이라고 알려져 있습니다. 증상이 나타나는 것은, 1,000 mSv 즉 1,000,000 uSv (백만 마이크로 시벨트)부터입니다. 극단적인 예를 들면, 전신에 4,000,000 uSv (4백만 마이크로 시벨트)를 쐬게 되면, 60일 후에 50%의 확률로 사망하게 됩니다.


 이것보다 낮은 방사선량에서는, 증상도 없을 뿐더러, 검사로도 알 수 없습니다만, 암 발생 위험이 약간 올라간다고 보고, 관리를 해야할 것입니다. 단, 불과 100 mSv 의 축적 이상이 아니면 암 발생의 위험도 올라가지 않습니다. 위험도가 올라간다고 하더라도, 100 mSv의 축적에서는 매우 낮은 증가라고 생각됩니다. (0.5% 정도의 증가를 상정해서 관리)


 원래, 일본은 세계 제1의 암 대국으로, 두명 중 한명이, 암으로 운명을 달리합니다. 즉, 50%의 위험이, 100 mSv를 쐬더라도 암이 발생할 위험성은 바뀌지 않습니다. 담배를 피는 편이 더 위험합니다. 현재의 1시간당 1 uSv의 피폭이 계속되면, 11.4년에 100 mSv 가 되기 때문에, 얼마나 위험이 적은지 알 수 있을 것입니다.


 [선량과 선량율의 차이]
 방사선의 양을 욕탕의 물을 예를 들어 설명해보겠습니다.
 「1시간 당 몇 밀리 시벨트」혹은 「1년 당 몇 밀리 시벨트」라는 경우, 그 양은 「수도꼭지에서 나오는 물의 상태」를 의미합니다. 수치가 크면, 수도꼭지에서 많은 물이 나오는 것을 의미합니다.


 그리고, 욕탕에 담겨있는 물의 양이, 「몇 밀리 시벨트」라는 수치입니다. 위의 예에서 보면, 11.4년 걸려 100 mSv의 물이 담긴 것이 됩니다.


 그러나, 여기서 주의해야할 점은, 몇 분만에 갑자기 담긴 물과, 11녀에 걸쳐 담긴 물은, 양은 같게 됩니다. 하지만 방사선의 경우에는, 인체에 미치는 영향은, 전혀 다르게 됩니다. 생물의 DNA는, 방사선에 의해 일시적으로 손상되더라도, 바로 「회복」하게 됩니다. 1 uSv/h 의「선량율」에서는, 손상된 DNA는 거의 회복되기 때문에, 의학적으로 거의 영향이 없다고 봅니다. 물론, 이후에도 영향이 전혀 없다고는 말할 수 없습니다.


 [방사성 요우드에 관해]
 이번의 원전 사고에 의해 후쿠시마현내 등에서 방사성 요우드, 세슘이 미량이지만 검출되었습니다. 이것은 우라늄의 핵분열에 의해 생긴 것으로, 바람이나 비에 의해 옮겨진 것으로 생각됩니다. 단지, 매우 미량이기 때문에, 현 시점에서는 건강 피해는 전혀 없습니다.


 갑상선에서는 요우드를 흡수해, 이것은 재료로 갑상선 호르몬(갑상선 호르몬에 관해서는 다른 문서를 참조해주시기 바랍니다. 역자 주)을 만드는 장기입니다.


 방사성 요우드는, 갑상선 암이나 갑상선 기능 항진증 (바세도우 병)의 치료에 사용되고 있습니다. 단, 의료용으로 사용되는 방사성 요우드의 양은 현재, 각 지역에서 공기나 음식료 1리터에서 1시간당 검출되는 양에 비해 단위가 다를 정도로 많습니다. (1000억~10조배정도)


 바세도우 병은, 갑상선 호르몬이 너무 많이 생성되는 병으로, 내과적치료로 조절되지 않을 경우, 정상적인 갑상선 세포에 방사성 요우드를 주입하는 것으로 갑상선 세포에 상처를 내, 과열된 갑상선기능을 억제합니다. 방사성 요우드는, 「약」으로도 사용되고 있다는 의미입니다.


 또한, 많은 갑상선 암에도, 갑상선 세포 정도는 아니지만, 요우드를 흡수하는 성질이 남아있기 때문에, 바세오두 병과 같이, 방사성 요우드를 먹음으로, 암의 치료를 행하고 있습니다. 이 경우, 정상적인 갑상선이 남아있으면, 방사성 요우드가 갑상선 세포에만 모이기 때문에, 갑상선을 전부 적출해야 합니다.


 현 시점(2011년3월15일)에서 원전 사고에 따른 방사성 요우드에 관해 걱정할 필요는 없습니다. 의약품인 요우드화 칼륨도, 현시점에서는 복용할 필요가 없습니다. 더더군다나, 소독약인  포비드요우드를 마시지 말기 바랍니다. 오히려 알레르기, 갑상선 기능 이상 등의 부작용이 우려됩니다.


 수도권의 환경방사선이, 일시적으로, 매시 1 마이크로 시벨트까지 상승해, 이후 점점 수치가 상승하는 것 아닌가 하는 걱정하시는 분이 계실지도 모르겠습니다. 그러나, 3월16일 이후에는, 예를 들어, 도쿄에서 매시 0.052~0.053 마이크로 시벨트로 평상시 수준으로 되돌아왔습니다. 나라가와, 치바, 사이타마 등도 마찬가지입니다. (4월20일 현재, 도쿄의 방사선 수준이 조금씩 오르고 있다는 기사가 있습니다. 역자 주)


 [내부 피폭의 예상 (I-131의 경우)]
 내부 피폭이 실제로 어느 정도의 영향이 있을 것인가, 하는 질문이 많아, 그것에 관해 설명하겠습니다.


 우리들은, 대기, 대지, 우주, 식음료로부터 일상적으로 방사선을 쐬고 있습니다. 그것을 「자연피폭」이라고 합니다. 방사성 물질을 포함한 물이나 음식을 먹으면, 체내의 방사성물질이, 체내에서 방사선을 방출합니다. 이런 일상적인 내부 피폭은, 주로 칼륨에 의해 생기게 됩니다.


 칼륨은, 물이나 음식물을 통해, 우리들의 몸 안에 흡수되, 보통 약 200g 존재하게 됩니다. 그 중 0.012%가 방사능을 가지고 있습니다. 즉, 일상적으로 360,000,000,000,000,000,000 개의 "방사성" 칼륨이, 체내에 존재하고 있습니다.


 "방사성"칼륨은, 체내에서 1초 당 6,000개만, 다른 물질 (칼슘 혹은 아르곤)으로 변합니다. 이것을 「붕괴」라고 합니다. 그리고 붕괴와 동시에 각 "방사성"칼륨은 방사선을 방출합니다. 이것이 체내피폭의 정체입니다. 1초당 6,000개의 붕괴가 일어나는 것을, 6,000 Bq(베크렐)이라고 말합니다.


 예를 들어, "방사성" 요우드가, 각 지역에서 관측되고 있습니다. "방사성" 요우드가 녹아있는 물을 마시면, 내부 피폭이 일어나게 됩니다. 그 영향은 어느 정도일까요?


 후쿠시마 원전으로부터 약 60km 떨어진 후쿠시마 시의 18일의 음료수에 포함된 요우드의 붕괴양은, 최대 1kg당 180Bq(베크렐)이었습니다. 1초당 180개의 붕괴가 일어나고 있다는 것입니다. 요우드가 갑상선에 흡수되는 비율은 20%정도로, 그 방사능이 절반이 되는 일수를 6일 정도로 보고 있습니다. 현재의 후쿠시마시의 물을 매일 2리터 계속 마시면, 약 720Bq(베크렐)의 내부 피폭을 받는 것이 되게 됩니다.




현재의 후쿠시마 시의 물을 매일 2리터 계속 마시게 되면, 720Bq(베크렐)의 내부피폭을 받는 것이 됩니다. 이것은, 앞서 말한 칼륨에 의한 일상적인 내부피폭 (6,000Bq[베크렐])의 8분의 1이하입니다. 물론, 흡수되는 방식이나 붕괴는 칼륨과 요우드가 다르기 때문에, 정확한 비교는 아닙니다만, 현재 관측되고 있는 방사성물질의 영향을 이 정도로 예상할 수는 있습니다.


 [「우유 문제」도 "기간 한정"]
 2011년 3월 19일 현재, 식품에 관해 방사능의 측정이 시작되어, 우유 등에서, 미약한 방사능이 검출되었다고 보도되었습니다. 그러나 「우유문제」는 "기간 한정"입니다. 왜 우유가 문제가 되는 지, 차례대로 설명해나가겠습니다.


 사상 최대의 원전 사고인 체르노빌의 원전사고에서는, 백혈병 등, 암 발생이 늘어나지 않을 것인가 우려되었으나, 실제로 증가된 것은, 유아의 갑상선 암이었습니다. 또한, 미국의 스리마일 섬의 사고에서는, 암의 증가는 보고되지 않고 있습니다.


 방사성 요우드는, 갑상선에 흡수되게 됩니다. 이것은 갑상선이, 갑상선 호르몬을 만드는 데 필요한 재료가 요우드이기 때문입니다. 원래, 보통의 요우드던 방사성 요우드던 인체에는 전혀 구별되지 않습니다. 물질의 성질은 방사성이던 아니던 같기 때문입니다.


 요우드는, 인체에 필요한 원소이지만, 일본인에게는 부족하지 않다고 보여지고 있습니다. 해초에 충분히 포함되어 있기 때문입니다. 반대로, 대륙의 중앙부에 사는 사람들은, 요우드가 부족하기 때문에, 「갑상선 기능 저하증」등, 요우드 부족증이 적지 않습니다. 체르노빌 주위도, 음식물에 요우드가 부족한 지역입니다. 이런 환경에서, 돌연 원전사고에 의해, 요우드(방사성 요우드)가 출현했기 때문에, 방사성 요우드가, 주민의 갑상선에 들러붙게 된 것입니다.


 요우드(I2)는 물에 쉽게 녹는 분자입니다. 원전 사고에서 대기중에 뿌려진 요우드는, 비에 녹아 대지에 녹아듭니다. 이것을 목초지의 풀이 흡수하고, 소가 먹게 되는 과정에, 방사성 요우드가 농축된 것입니다. 야채보다 우유가 문제가 되는 것입니다. 결과적으로, 우유를 마신 주민의 갑상선에 방사성 요우드가 모이게 됩니다.


 방사성 요우드가 내뿜는 "베타선"은, 고속의 전자로, X선이나 감마선과 달리, 질량이 있기 때문에, 물체와 부딪히면 멈춰버립니다. 방사성 요우드 (I-131) 의 경우, 방사하는 베타선은, 2mm 정도에 멈추기 때문에, 갑상선을 "선택적"으로 쐬는 것입니다. 방사성 요우드 (I-131)을 마시는 「방사성 요우드 내복 요법」은, 결과적으로는 "핀포인트 조사"의 한 종류라고 말할 수 있습니다.


 어린이들은, 어른들보다 우유를 더 마실 뿐더러, 방사선에 따른 암 발생이 일어나기 쉬운 경향이 있기 때문에, 소아의 갑상선암이 체르노빌에서 늘어난 것입니다. 단, I-131의 반감기는 약 8일입니다. 장기간, 방사성 요우드를 포함한 우유를 걱정할 필요는 없습니다. I-131은, 베타 선을 방출하면서, "키세논"으로 바뀌어 갑니다.(베타 붕괴) 8일이 반감기이기 때문에, I-131의 양은 8일에 반, 1개월에 1/16로 줄어갑니다. 3개월 정도 되면, 거의 제로가 되기 때문에 「우유 문제」도 "기간 한정"입니다. (현재 원전 사고 수습이 되고 있지 않으며, 방사성 물질이 계속 방출되고 있는 것으로 보입니다. 역자 주)


 [질문에 대한 답변]
 * 임산부에게
 방사선은, 임신 후 4개월 이내가 가장 태아에 영향을 미친다고 알려져 있습니다. 100mSv 미만이면 그 후의 태아에는 영향이 나타나지 않는다고 보고 있습니다. 임산부에 관한 방사선 보호에 관한 데이터는, 국제방사선보호위원위원회가 소유하고 있습니다.


 * 내부 피폭과 외부 피폭
 방사선에 의한 인체에의 영향은, 외부 피폭이던 내부 피폭이던 같습니다. 단지, 일단 방사성물질이 체내에 흡수되면, 피폭을 피할 수 없기 때문에, 내부 피폭 쪽이 더욱 심각하다고 할 수 있습니다. 다만, 방사성물질이 체내에 흡수되더라도, 체외로 배출되거나, 자연히 방사능이 약해지기 때문에, 방사선의 영향도 약해집니다.


 * 방사성 요우드에 관해
 원전에서 비산된 방사성물질로서 요우드와 세슘이 화제가 되고 있습니다. 이 물질들이 체내에 흡수되어 배출될 때까지 걸리는 시간은, 물질의 형태나 흡수된 몸의 부위에 따라 제각각입니다. 대강, 요우드가 갑상선에 흡수된 경우, 30일 정도면 반 정도가 배출됩니다. 단지, 요우드 자체는 8일 정도에 반으로 줄게 됩니다. 요우드의 대부분은 방사선을 방출하면서 체외로 나가게 됩니다. 도쿄병원에서는, 요우드이 방사선은 갑상선의 암 치료에도 사용하고 있습니다. 이 경우에는, 갑상선에 요우드를 모아야 하기 때문에 치료 전에 환자분에게, 요우드 섭취를 제한하고 있습니다.


 * 이번의 지진대응의 긴급 작업자의 피폭 허용량 상승에 관해
 어제, 공무원의 방사선피폭의 허용 범위를 100mSv에서 250mSv로 올렸습니다. 단시간에 새로 기준이 된 250 mSv의 방사선량(축적)을 피폭받은 경우, 백혈구가 일시적이나마, 저하될 가능성이 있습니다.


 * 의료용 피폭과는 무엇이 다른가?
 이번의 사고로, CT 검사등에 따른 의료용 피폭의 양을 처음 알게된 분이 많을 것으로 생각합니다. 의료용 피폭에는 위에 언급한 바와 같이 선량의 제한을 설정해 놓지 않습니다. 일본 국민 1명당 의료용 피폭은 1년간 평균 약 2~3mSv입니다. 이것은 자연 피폭에 필적하는 양으로, 세계 평균에 비교해서 제일 많다고 알려져 있습니다. 하지만, 일본인은 세계 제1의 장수국입니다. 물론, 피폭에 의해서 일본인이 장수한다는 말은 아닙니다. 하지만, CT 등 "의료 행위로서의 피폭"은, 일본인의 장수에 조금이나마 공헌하고 있습니다. 간접적인 이유로 의료 행위에 의한 피폭은 환자분에게 이익을 준다고 생각하고 있습니다.


 그럼, 왜 의료용 피폭에는 한도가 설정되어 있지 않을까요? 그것은 CT 촬영을 하는 등의 의료 행위에 의한 피폭은, 분명한 이익이 있기 때문입니다. CT를 통해, 조기에 암을 발견한다던지, 좋은 치료 방법을 알아낸다던지 하고 있습니다. 피폭에 의해 암 발생율이 조금 올라가는 것보다는 (1회의 CT 촬영 시의 피폭 정도로 정말로 확률이 올라가는 지 어떤지는 실은 알지 못합니다.), 플러스 되는 점이 있기 때문이지요.


 반면, 원전 사고에 의한 방사능 유출의 영향은, 그 사람에게 전혀 이익을 주지 않습니다. 또한, 의료용 피폭과 이번의 원전 사고에 의한 피폭은, 본래는 비교해서는 안되는 것입니다. CT 보다 많기 때문에, 적기 때문에, 라는 것은 고려하지 말아주시기 바랍니다. 불필요한 피폭을 억제하기 위해 의료 종사자들은 노력하고 있습니다. 이러한 관점에서 보면, 원전 사고에 의한 피폭은 절대 피하지 않으면 안됩니다. "피폭량"라는 관점에서 말할 수 있는 것은, 이번의 사고에 의해 생겨나는 현재(3월15일)의 방사선량은 문제가 되지 않는 양이기 때문에, 안심하시기 바랍니다.


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 본 게시물은 3월 15일 기점에 쓰인 것으로, 4월 20일 현재까지 사태 수습이 제대로 되고 있지 않는 것으로 알고 있습니다. (역자 주)

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