내부피폭 방호원칙

내부피폭에 대한 방호를 위해서는 외부피폭 방호원칙인 시간, 거리, 차폐와 관계된 기준을 준수하고 선원의 격납, 적절한 시설이나 설비로 공기 중 방사성물질의 농도 희석 그리고 방사성물질의 인체 내 흡입경로 차단 등 내부피폭 방호 3원칙을 잘 지켜야 한다. 내부피폭 발생 시 방사성핵종은 특정 장기에 집착되는 특성이 있는데 핵종마다 고유한 특성을 가진다. 그중에서 뼈에 모이기 쉬운 향 골 성 핵종을 bone seeking 핵종이라고 하는데 32-P, 45-Ca, 239-Pu, 226-Ea, 90-Sr 등이 있다. 향 골 성 핵종은 대체로 유효반감기가 길고, 뼈의 성장이 왕성한 부분에 침착되어 뼈의 성장을 저해하거나 또는 골수에 조사되어 조혈기 장애를 일으키기 때문에 방사선생물학이나 의학적으로 중요하다. 우라늄 체내 피폭 시 결정 장기는 신장이며, 요오드 체내 피폭 시 결정 장기는 갑상선이다.

선원 격납

방사성물질을 작업환경과 격리시킴으로써 공기 내 방출 또는 인체 내 흡수를 방지하는 방법이다. 비밀봉선원을 취급할 때는 항상 방사성물질의 외부 확산 및 오염의 가능성이 있으므로 이를 예방하기 위해 선원 자체를 적절한 격납 설비 내에서 취급하고 격납 경계면 외부로 방사성물질의 누출을 최소로 줄이기 위해 격납 경계 외부로 연결된 누출 경로에는 필터와 같은 차단설비를 설치한다. 비밀봉선원을 취급할 때 격납설비 내 후드나 글로브박스를 이용하므로 방사성물질의 인체 섭취를 감소시킬 수 있다. 특수 콘크리트 또는 납으로 된 시설인 핫셀, 납셀 내에서 방사성물질을 격리시켜 원격 조작기로 취급하는 것이나 원자력발전소와 같이 원자로 용기, 1차 냉각계통, 격납건물 등 다중 방벽으로 방사성물질의 누출을 방지하는 것도 선원을 격납하는 방법이다.

농도의 희석

완벽한 격납은 일반적으로 불가능하다. 그러므로 개봉 선원 취급 시 방사성물질의 누출과 확산으로 인한 공기오염과 표면오염의 가능성이 있으므로 항상 오염을 방지하거나 오염농도를 최소로 유지하기 위해 2차 방호수단으로서 공기정화설비나 배기 및 배수 설비를 설치하여 공기 중 방사성물질의 농도를 낮게 한다. 그러나 선원의 격납이 완벽하지 못한 경우도 있으므로 추가로 방사선 작업환경을 개선하고 공기오염과 표면오염을 지속적으로 관리해야 한다. 그리고 공기오염과 표면오염은 상관성이 있으므로 작업장 내 여러 표면상의 오염을 제염작업에 의해 관리 유지해야 한다. 방사성물질을 외부로 방출하는 경우는 정화설비를 이용함으로 일반 환경 중의 방사성오염을 방지할 수 있다. 시설 외부로 방출되는 유출물은 방출에 앞서 정화설비를 거치게 함으로써 환경 중의 방사성 오염도를 낮출 수 있다.

섭취 경로 차단

선원 격납, 농도 희석 등으로도 작업환경이 안전한 상태로 유지하기 어려울 때는 방사성물질의 섭취 경로를 차단해야 한다. 방사성물질의 인체 내 섭취 경로는 크게 호흡기를 통해 입자, 가스 등이 섭취되는 경우는 호흡, 입과 소화기를 통해 음식물 등이 섭취되는 경우인 섭취 그리고 피부에 묻거나 상처 등으로 직접 인체 내에 방사성물질이 침투되는 경우인 피부 침투 등이 있다. 방사성물질의 인체 섭취에서는 통상적으로 호흡기를 통한 방사성물질의 흡입이 문제가 된다. 그러므로 작업장의 공기가 방사능을 띈 미세입자, 에어로졸 또는 기체 방사성물질로 크게 오염된 경우에는 방독면, 마스크를 착용하고 작업해야 한다. 삼중수소(3-H)는 피부를 통해서도 침투하므로 2중 고무장갑 또는 플라스틱 장갑을 착용하는 것이 필요하다. 그리고 방호복, 장갑 등을 착용하여 피부나 상처를 통하여 방사성물질이 체내로 유입되는 것도 방호해야 한다. 원칙적으로는 상처가 있는 경우에는 작업을 금지해야 하지만 부득이한 경우 상처 부위를 밀봉한 후에는 작업을 수행해야 한다. 작업장 내에서 음식물 및 음료수의 섭취와 흡연을 해서는 안 된다. 공기오염도가 높을 경우에 착용하는 호흡 방호 장비의 종류로는 반면 마스크, 전면 마스크, 연속공기공급 마스크, 자체 공기공급 마스크 등이 있다.

화학적 처치법

사고 등의 원인으로 다량의 방사성물질이 체내에 섭취되어 내부피폭이 발생한 경우에는 적절한 약품(방호제)을 투여하여 체내의 방사성물질을 외부로 배설시켜 내부피폭을 줄이는 방법으로 체내 섭취량을 줄일 수 있다. 체내에 섭취된 방사성물질의 배설을 촉진하기 위한 방법으로 착화제라는 화학제를 인체에 투여하는데, 화학제로는 DTPA, EDTA, TTHA 등이 사용된다. 플루토늄, 아메리슘, 큐륨과 같은 초우라늄 원소의 제거에 효과가 있는 것으로 알려져 있으며 반복 투여 시 체내의 아연 성분이 고갈되는 부작용이 있으며, 혈액순환계로 흡수된 방사성물질은 제거가 어렵다. 삼중수소를 섭취한 경우는 이뇨제나 다량의 수액제 투여, 다량의 수분 섭취 후 삼중수소의 배출을 촉진한다. 감청은 장세척이나 특정 약물의 투여로 소화관 흡수를 줄이는 방법이다. 소위 감청으로 불리는 ferric ferrocyanide는 세슘과 탈륨의 제거를 가속하는 효과가 있다. 감청을 경구 투여하면 장내의 세슘과 결합하여 소화관에서 재흡수를 방해함으로써 대변 배설을 증가시킨다. 통상적으로 1일 감청 3g의 투여량은 생물학적 반감기를 2~3배 단축시키는 것으로 알려졌다. 담청은 137-Cs 방사성핵종이 내장된 치료기의 절단으로 여러 사람이 치사량에 가까운 방사능오염 준위를 보인 브라질 고이아니아 사고에서 사용된 적이 있다.