#34. 감마선을 어떻게 막을 수 있을까?

1. 감마선이란 무엇일까요?

 

   감마선은 빛을 스펙트럼으로 분류해 보았을 때 가장 오른쪽에 있는 파장이 짧고 진동수가 큰 전자기파를 말합니다. 이렇게 감마선이 강한 에너지를 갖는 이유는 원자의 핵분열을 통해서 나오는 에너지이기 때문입니다. 무거운 원자핵이 안정되기 위해 분열하면서 질량이 감소하게 되는데 이때 감소한 질량만큼 입자와 전자기파가 나와 사방으로 펴지게 되는데 이것을 방사선이라고 부릅니다. 감마선은 이 방사선의 종류 중에 하나입니다. 감마선은 1900년 프랑스 화학자이자 물리학자인 Paul Ulrich Villard가 우라늄 연구 중에 발견했다 그는 우라늄을 연구하던 중 자기장에 의해 휘지 않는 선을 발견하였고 1914년 러더퍼드가 산란을 통해 파장을 측정함으로서 전자기파라는 사실을 알아내고 3번째의 방사선이라고 하며 그리스문자로 ‘C’에 해당하는 감마라는 이름을 붙여 감마선이라고 부르게 되었습니다.

Ernest Rutherford (1871~1937)

 

2. 감마선은 강철도 뚫을 수 있다?

 

   이 감마선은 전자기파 중에서 가장 에너지가 강하기 때문에 물체에 대한 투과율이 강하는 특징이 있습니다. 그래서 종이는 물론 사람도 투과하고 금속을 투과할 수고 있습니다. 이 전시물은 이러한 감마선을 비롯한 방사선들의 물체에 대한 투과율을 보여주고 있습니다. 처음보이는 알파입자와 베타입자는 입자기 때문에 덩치가커서 사람을 통과하지 못하거나 통과해 알루미늄에 차단되는 모습을 보실 수가 있습니다. 하지만 X선과 감마선은 에너지가 강한 전자기파기 때문에 금속과 콘크리트를 뚫고 지나가는 모습을 보실 수가 있습니다. 금속을 지나가는 이유는 입자가 균일하게 배열되어 있기 때문입니다. 입자가 균일해서 그 사이에 공간이 있어 빛이 지나가기 쉬운 것입니다. 다음은 콘트리트입니다. 콘트리트를 통과하는 이유는 원작 번호가 높지 않기 때문입니다. 다시말해 물체안에 원자의 밀도가 적다는 의미 있니다. 밀도가 적다보니 그 사이로 감마선이 지나가는 모습을 볼 수가 있습니다. 마지막으로 납을 통과하지 못하는 이유는 납은 입자가 균일하게 배열 되어 있지만 밀도가 높아 그 사이로 빛이 지나가기 힘들기 때문입니다. 이렇게 해서 납을 통과하지 못하는 모습을 볼 수 있지만, 실제로 감마선을 차단하기 위해서는 납을 이용하는 것은 비용과 기술적인 면에서 한계가 있기 때문에 대부분 이 콘크리트를 이용하며, 콘트리트안에 철 성분을 넣어 밀도를 높여 사용한다고 합니다.

방사선의 투과성 (한국원자력연구원)

 

3. 감마선은 어디에 활용 될까요?

 

   이 감마선을 이용하는 예로는 육류나 체소에 있는 박체리아나 세균의 멸균에 쓰이며 산업에서는 높은 투과율을 이용하여 제품의 두께를 측정하는데 사용된다고 합니다. 또한 의료에서는 두개골을 절재하지 않고도 감마선을 이용해 병소를 치료하는데 사용되고 있다고 합니다.

 

감사합니다.