칼륨-40

Potassium-40 또는 Kalium-40. 칼륨-40은 칼륨의 동위원소로써 지구 탄생과 함께 존재해 왔다.

칼륨은 은백색의 연한 금속으로 지각과 맨틀의 주요 구성 요소이고 모든 동식물에 존재한다. 사람에게는 나트륨과 함께 체내의 수분 조절과 산도 균형을 유지하는 역할을 하며 세포, 신경, 근육이 정상적으로 기능하는데 필수적인 영양소이다. 칼륨-40이 전체 칼륨에서 차지하는 비율은 0.0117%이고 반감기는 12.5억년이다. k-40의 방사 붕괴 형태는 89%가 1.31MeV 의 베타 입자를 방출하면서 칼슘으로 변환되는 베타 붕괴이고 나머지 11%는 전자포획 후 1.46 MeV의 감마선을 방출하면서 아르곤(Ar)으로 변환되는 전자포획 감마 붕괴이다. 칼륨-40은 사람을 포함하여 모든 동물 신체의 구성 요소에 있어 가장 큰 자연 방사선원이다.

일반적으로 체중이 70kg인 성인의 몸에는 약 140그램의 칼륨이 유지되고 있다. 이는 방사성 칼륨의 무게로는 0.014그램이며 여기서 나오는 방사선의 양으로는 일초 당 약 4,330 개(베크렐) 정도이다. 2012년에 발간된 ICRP Publication 119에 따르면 K-40 섭취시 50년 누적 기준의 예탁 유효선량환산계수는 6.2x10^-9 Sv/Bq 이다. 이를 사용하여 50년 누적 유효선량으로 환산하면 26.8 밀리시버트이고 연간 유효선량 기준으로 환산하면 0.54 밀리시버트가 된다. 참고로 Cs-137의 선량환산계수는 1.3x10^-8Sv/Bq 로 약 2배이다.

방사성 칼륨 즉 K-40은 우리가 섭취하는 모든 식품에 함유되어 있으며 그 농도는 아래의 표와 같이 식품의 종류에 따라 다르다.

식품속의 방사성 칼륨 농도 (자료:한국원자력안전기술원)

식품	K-40 농도(Bq/kg)	식품	K-40 농도(Bq/kg)
쌀	25.4	파	67.5
밀	53.9	고추	83.7
콩	531.8	마늘	144.6
사과	40.9	상치	107.2
감자	118.1	돼지고기	79.7
배추	67.6	소고기	82.6
무	75	닭고기	62.6
시금치	209	고등어	88.6
호박	65.1	명태	92.6
귤	40.7	갈치	193.3
포도	63.3	바지락	58.3
바나나	204.1	우유	44.8

이 자료의 최초 작성 및 등록 : 박 찬오(SNEPC) copark5379@snu.ac.kr