암
방사선의 과다 노출은 암(cancer)의 원인이된다. Hiroshima와 Nagasaki 지역의 생존자들을 포함한 방사선에 과다 노출 당한 사람들에 대한 연구는 약 12,500 mrem에 노출된 사람들이 암 유발에서 약 1% 정도 증가된다는 것을 보여준다. 더 높은 양에서의 암 발생률은 더 증대된다. 그 측정치는 개개인에 의한 것이 아니라 집단 전체에서의 결과이다. 방사선에 노출된 모든 개개인 전부가 암을 유발할 것이라고는 말할 수 없다. 암의 유발은 완전히 예측 가능한 방사선에 의한 질병의 유발과는 달리 기회적(종종 통계학적이란 용어로 불리는)으로 일어난다. 암은 2개 또는 그 이상의 특이 유전자들에 영향을 주기에 충분한 단일 세포내에서 일어나는 현상이기 때문에 우연적으로 발생한다. 돌연변이가 드물고 무작위적인 사건인 것처럼, 일반 세포의 암세포로의 전환도 이와 마찬가지이다.
그러나 돌연변이를 일으키기에 필요한 에너지는 매우 낮다. 만약 당신의 많은 세포가 적은 양의 방사선에 오랫동안 노출된다면, 불행히도 몇몇 세포는 암으로 전환될 것이다. 그 위험은 어떻게 평가할 수 있을까? 한 집단에 대한 12,500 mrem의 노출이 약 1% 정도의 암 유발률을 증가시킨다는 것을 알았다. 달리 말해서, 12,500 mrem 에 노출된 사람 100명당 1명이 방사선에 인해 암에 걸린다고 할 수 있다. 그러나 만약 이 이론이 옳다면, 12.5 mrem에 노출된 100,000 명 중의 1명이 암에 걸려야 한다. 즉 방사선 노출량에 대한 1.25 × 10' 과 같은 상황에서 1명이 암을 유발할 것이라는 것이다. 노출 산물은 노출된 집단 크기의 배로 증가되는 collective dose 로 알려져 있다. 그것의 단위는 개체 × mrem이다. 1990년 미국 인구는 2억5천만 명이었다. 따라서 이론적으로 매년 1mrem에 의한 미국 국민의 연간 노출량은 암 유발환자의 200명 증가의 원인이 된다.
이것을 확신할 수는 있을까? 미국인의 사망률은 약 0.0088, 즉 매년 2백2십만 명 (250X10 × 0.0088)이다. 이들 중 약 23~24%는 암에 의한 경우이다. 그리고 암에 의한 사망자의 수가 매년 500,000명 정도 증가하고 있다. 우리가 어떻게 이렇게 큰 수에서 200 명에 해당하는 증가를 찾아낼 수 있을까? 유사한 이론(그러나 5×106 명 mrem/암의 값으로)으로, 1986년 Chernobyl 사고 후의 방사선 낙진이 북반구에 사는 사람들 중 17,000 명의 암 발병자를 증가시킬 것으로 측정되었다. 이 숫자만도 큰 것임이 확실하나, 북반구 전체에서 5억천 3백만 명이 암에 의해 죽은 것으로 나타났다. 자연발생적인 암에 의한 높은 사망률 때문에 50,000 mrem 이하의 방사선량은 암을 유발한다는 것을 결론적으로 말할 수는 없는 것 같다.
생식세포 돌연변이
부모에게 노출된 적은 양의 방사선이 그들 자손들의 유전자에도 영향을 줄 것이라는 유사한 문제에 직면하게 된다. Hiroshima와 Nagasaki 의 강력한 방사선에 노출된 부모들의 자식에서 유전적 질병의 증가를 찾는다는 것은 불가능하다. 새로이 출생한 모든 아기들의 약 1% 정도는 약간의 검출 가능한 유전적 결함을 가지고 있다. 높은 선량의 방사선에 노출된 실험용 생쥐에 대한 연구는 자연발생적 돌연변이율, 즉 돌연변이율의 두 배와 같은 50,000과 250,000 mrem 사이임을 나타내준다. 인간에게서의 두 배 증가되는 배가선량(doubling dose)은 매우 높아서 순간 노출시 200,000 mrem에서 만성적 노출시 400,000 mrem까지이다.
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