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방사선은 크게 빛이나 전파와 같이 파(波)의 성질을 가진 ‘전자파’와 원자핵에서 튀어나오거나 원자핵의 밖에서 발생하는 ‘입자선’으로 나뉜다.
TV, 라디오 방송에 사용되는 전파라든가 자외선, 적외선 등은 전자파이다.
전자파 중에서 파장이 짧고 에너지가 높은 X선이나 감마선 등을 전자파 방사선이라 하며, 입자방사선에는 전하를 가진 알파선, 베타선, 전자선, 양성자선 등과 전하를 가지지 않는 중성자가 있다.
전리방사선에는 알파입자, 베타입자, 중성자, 감마선, X-선 등이, 비전리방사선에는 자외선, 가시광선, 적외선, 마이크로파, 라디오파 등의 종류가 있다.
전리방사선은 인체를 투과할 때 유전체의 가닥을 절단하거나 주변조직의 이온화를 유발하여 인체에 직접적 손상을 초래하지만, 비전리방사선의 경우에는 인체조직의 분자운동을 증가시켜 열을 발생시키는 정도의 손상을 인체에 입힌다.
알파선은 양성자 2개와 중성자 2개가 뭉친 헬륨(He)의 원자핵에 해당한다.
원자량이 큰 원소가 붕괴할 때 가장 흔히 방출되는 입자로서, 알파선을 내보내는 알파 붕괴가 일어나면 원소의 전하량은 양성자 2개만큼 떨어진다. 알파선은 크고 무거워 투과력이 매우 약해 인체 피부의 보호층을 투과하지 못한다.
베타선은 베타 입자가 움직이는 입자 방사선으로, 알파선에 비해 작고 가볍기 때문에 물이나 인체 조직을 1cm 정도까지 침투할 수 있다. 베타 입자는 베타 붕괴를 통해 원자 바깥으로 나온 전자를 말한다.
전자의 반물질(反物質)인 양전자(陽電子: positron)가 움직이는 경우도 베타선으로 칭하지만 이러한 경우는 자연에서는 드물다.
감마선은 에너지가 높은 전자파여서 물질 투과력이 강하다.
일반적인 방사선피폭은 감마선에 의한 것이다.
콘크리트나 철, 납처럼 밀도가 높은 물질을 사용하여 차단할 수 있지만, 차단 효과가 가장 큰 납을 사용하더라도 10cm 정도의 두께가 필요하다.
X선도 발생하는 위치만 다를 뿐 본질은 감마선과 같다.
중성자는 원자핵에서 방출되는 입자로서 전기를 띠지 않아 물질 속을 자유롭게 이동할 수 있고, 그래서 투과력이 강하다. 중성자가 다른 원자에 흡수되면 그 원자를 방사성핵종으로 변환시킬 수 있다.