라돈 단위
라돈 방사능 단위로는 Bq(becquerel)과 Ci(curie)가 사용되며, 1Bq는 1초에 방사선 1개가 핵에서 1번 방출되는 것으로 정의되며 1Ci는 22Ra원자 1g이 1초 동안에 방사선을 방출하는 능력을 의미한다. SI 표준단위는 Bg를 사용하나 관 례상 Ci를 주로 사용한다. 220Ra원자 1g은 1초 동안에 370억 번 붕괴하므로 1Ci 3.7× 1010 Bg의 관계를 가지며, 토양환경이나 실내 환경에서는 일반적으로 pCi/L의 단위가 사용된다. EPA의 실내 라돈 농도의 환경기준치는 4pCi/L 이하이며 스웨덴 및 미국의 경우 토양 가스 중 라돈 농도가 270~1350pCi/L의 범위에 해당될 경우 '라돈 방어 대책'이 필요하며, 1350pCi/L 이상인 경우 '라돈 안전대책'이 필요하다고 환경기준에 명시하고 있다. 실내 라돈은 대부분 토양 가스로부터 유입되며 건축자재 혹은 가정용수에 의해 일부 유입된다.
라돈의 이동
라돈은 토양의 공극이나 암석의 파쇄면을 통해 지표 대기까지 이동한다. 토양 가스는 토양층과 건물 내부간 압력차, 건물 기초구조의 틈새, 지하구조 근처에서의 상대적으로 큰 유체투과율 등의 원인에 의해 건물로 유입된다. 지하실이 있는 건물을 건설할 경우 일반적으로 토양층을 판 후, 기초를 놓고 지하실 슬래브에 입도가 큰 자갈을 깔고 지하실 벽면이 건설되면 벽면과 토양층 간의 빈 공간은 원래 토양보다 유체투과율이 좋은 물질로 채워진다. 이 채워진 공간이 교란층의 역할을 하여 라돈의 이동을 용이하게 한다. 즉, 라돈은 교란층으로 이동한 후 지하실 하부에 깔린 자갈층으로 이동하게 된다. 충진 물질은 대개 토양과 암석이며 라돈을 생성, 발산할 수 있는 물질이다. 자갈층과 교란지역의 라돈 농도는 암석내 우라늄 농도, 주변 토양의 형태, 유체 투과율 및 토양의 수분도에 따라 좌우된다. 건물 하부 토양층의 압력은 실내보다 높기 때문에 라돈이 함유된 토양 가스가 건물 기초에 존재하는 틈새를 통해 실내로 유입된다. 건축자재도 실내 라돈의 발생원 중 하나이다. 보통 건축자재는 대체로 540pCi/mih 이하의 낮은 라돈 발산율을 가져 기계적 환기 시스템은 비효율적 인 것으로 알려져 있다. 건축자재의 라돈 발산율은 환기를 통한 실내 공기의 이동량에 반비례하는 경향을 보여 공기교환율이 2배 증가할 때 발산 정도는 50% 정도 감소하며, 건축자재의 라돈 발산율은 토양 라돈 발산율의 10분의 1 수준이다.
건축자재에는 대개 222Rn의 모핵종인 226Ra가 함유되어 있으며 일반적으로 타일, 벽돌, 콘크리트에서 높은 226Ra 방사능을 보인다. 라돈 발산이 높은 건축자재는 alum shale로 구성된 Swedish aerated concrete로 라돈 발산율이 50~200 Bq/mh인 것으로 알려져 있다. 실내의 Rn 농도에 영향을 미치는 건축자재에 대해 평가할 때는 실내 공간의 면적, 부피, 환기 정도를 고려해야 한다. 라돈은 수계에 의해 건물로 유입되기도 한다. 강이나 저수지에는 대개 적은 양의 라돈이 함유되어 있으며 이는 대기로의 발산이 쉽게 이루어지기 때문이다. 지표수를 가정용수로 사용하는 가구는 일반적으로 실내 라돈의 농집 현상 이 관찰되지 않고 상수도에도 대략 135 ~ 189pCi/L의 적은 라돈이 함유되어 있어 큰 문제를 야기하지는 않는다. 실내 라돈의 원인 중 가정용수가 차지하는 비율은 대체로 10% 이하이며 물의 사용 용도에 따라 대기로 방출되는 라돈의 전이계수는 각기 다르다고 알려져 있다. 실내로 유입된 라돈은 대부분 22Rn이며 방사능 붕괴를 통해 218Po, 214Pb, 214Bi, 214Po 등이 차례로 생성된다. 이들 후대핵종들은 에어로졸 형태로 존재하여 동력학적 거동을 통해 고체물질에 흡착되거나 분자를 형성한다. 이온이 나 분자로 존재하는 라돈 후대핵종을 비부착형태라 하며 입자에 흡착되어 존재할 경우 부착형태라고 한다. 벽, 마루, 천장 등의 동역학적 활동도에 의해 표면에 라돈 후대핵종이 떨어지는데 이것을 침강 또는 침전이라고 한다. 후대핵종 이온들의 농도는 모핵종의 붕괴 형태, 방사능 붕괴에 의한 제거, 음이온과의 재결합 및 대류유동 등에 영향을 받는다.
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