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부산지역 토양의 $^{226,228}Ra,\;^{137}Cs$$^{40}K$ 방사능 분포 (Distribution of Radioactivities of $^{226,228}Ra,\;^{137}Cs$ and $^{40}K$ in Soil in Busan Area)

  • 서범경;성정욱;김현덕;이대원
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제26권4호
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    • pp.441-445
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    • 2001
  • 부산지역 토양에서 천연 및 인공방사성 핵종의 분포 그리고 지역적 백그라운드 준위를 조사하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 45개 지점에 대하여 토양을 채취하여 분석한 결과 천연방사성 핵종인 $^{226}Ra$$14.38{\sim}57.03$ (평균 : 33.95) $Bq{\cdot}kg^{-1},\;^{228}Ra$$223.64{\sim}1332.30$ (평균: 668.51) $Bq{\cdot}kg^{-1}$ 그리고 $^{40}K$$223.64{\sim}1332.30$ (평균 : 668.51) $Bq{\cdot}kg^{-1}$의 농도를 가지며, 인공방사성핵종인 $^{137}Cs$$<0.33{\sim}33.37$ (평균:13.74) $Bq{\cdot}kg^{-1}$의 방사능 농도로 조사되었다. 또한 표고차에 따른 방사능 농도를 조사하기 위하여 시료를 채취하여 분석한 결과 높이별 방사능 농도의 상관관계는 없었다. 천연 방사성 핵종에 대한 방사능 농도비는 $^{226}Ra/^{228}Ra$$^{226}Ra/^{40}K$에 대해 각각 $0.68{\pm}19%$$0.06{\pm}34%$로 나타났다.

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Determination of 226Ra in TENORM Sample Considering Radon Leakage Correction

  • Lim, Sooyeon;Syam, Nur Syamsi;Maeng, Seongjin;Lee, Sang Hoon
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제46권3호
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    • pp.127-133
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    • 2021
  • Background: Phosphogypsum is material produced as a byproduct in fertilizer industry and is generally used for building materials. This material may contain enhanced radium-226 (226Ra) activity concentration compared to its natural concentration that may lead to indoor radon accumulation. Therefore, an accurate measurement method is proposed in this study to determine 226Ra activity concentration in phosphogypsum sample, considering the potential radon leakage from the sample container. Materials and Methods: The International Atomic Energy Agency (IAEA) phosphogypsum reference material was used as a sample in this study. High-purity germanium (HPGe) gamma spectrometry was used to measure the activity concentration of the 226Ra decay products, i.e., 214Bi and 214Pb. Marinelli beakers sealed with three different sealing methods were used as sample containers. Due to the potential leakage of radon from the Marinelli beaker (MB), correction to the activity concentration resulted in gamma spectrometry is needed. Therefore, the leaked fraction of radon escaped from the sample container was calculated and added to the gamma spectrometry measured values. Results and Discussion: Total activity concentration of 226Ra was determined by summing up the activity concentration from gamma spectrometry measurement and calculated concentration from radon leakage correction method. The results obtained from 214Bi peak were 723.4 ± 4.0 Bq·kg-1 in MB1 and 719.2 ± 3.5 Bq·kg-1 in MB2 that showed about 5% discrepancy compared to the certified activity. Besides, results obtained from 214Pb peak were 741.9 ± 3.6 Bq·kg-1 in MB1 and 740.1 ± 3.4 Bq·kg-1 in MB2 that showed about 2% difference compared to the certified activity measurement of 226Ra concentration activity. Conclusion: The results show that radon leakage correction was calculated with insignificant discrepancy to the certified values and provided improvement to the gamma spectrometry. Therefore, measuring 226Ra activity concentration in TENORM (technologically enhanced naturally occurring radioactive material) sample using radon leakage correction can be concluded as a convenient and accurate method that can be easily conducted with simple calculation.

Multivariate statistical study on naturally occurring radioactive materials and radiation hazards in lakes around a Chinese petroleum industrial area

  • Yan Shi;Junfeng Zhao;Baiyao Ding;Yue Zhang;Zhigang Li;Mohsen M.M.Ali;Tuya Siqin;Hongtao Zhao;Yongjun Liu;Weiguo Jiang;Peng Wu
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권6호
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    • pp.2182-2189
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    • 2024
  • The high-purity germanium gamma-ray spectrometer was used to measure the radioisotope in surface water of lakes in a Chinee petroleum industrial area. 92 samples were collected from surface water of three lakes. Activity concentrations of 232Th, 226Ra and 40K in three lakes were measured, distributed in the range of 101.8-209.4, 192.1-224.9 and 335.0-548.9 mBq/L, respectively. Results were all within the limits of WHO and China. Potential environmental and health risks were assessed by calculating some radiation hazard indicators, radium equivalent index, annual effective dose, excess lifetime cancer risk, absorbed dose rate, external hazard index, internal hazard index, annual gonadal dose equivalent, activity utilization index and representative gamma index, which ranged 0.38-0.54 Bq/L, 0.06-0.08 mSv/y, 0.23 × 10-3-0.31 × 10-3, 0.17-0.24 nGy/h, 1.01 × 10-3-1.46 × 10-3, 1.55 × 10-3-2.02 × 10-3, 1.16-1.66 μSv/y, 3.13 × 10-3-4.45 × 10-3 and 2.60 × 10-3-3.77 × 10-3. The results were all at acceptable levels, meaning no impact on human health. The relationship between the electrical conductivity of surface water and the activity concentration of 232Th, 226Ra and 40K was evaluated. The electrical conductivity value was 0.241-0.369 mS/cm, showing a significant correlation coefficient between 226Ra and 40K and electrical conductivity. Multivariate statistical methods were used to determine the relationship between the activity concentrations of 232Th, 226Ra, and 40K, radiation hazard indicators and electrical conductivity.

Assessment of natural radioactivity in soil and olive mill pomace utilizing nal (TI) gamma-ray spectrometry and low background alpha/beta counting system

  • Amani Kraishan;Mohammad Abu Shayeb;Hafedh Belmabrouk;Ahmad Ali Husein Qwasmeh;Muzahir Ali Baloch
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권5호
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    • pp.1925-1931
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    • 2024
  • The study conducted in the northwest region of Jordan aimed to assess the levels of natural radioactivity in soil and olive mill pomace (OMP) samples. The researchers used Nal (TI) gamma-ray spectrometry to measure the activity concentrations of 226Ra, 232Th, 40K, and 137Cs in the samples. The average activity concentrations of 226Ra, 232Th, 40K, and 137Cs in the soil samples were found to be 18.624 ± 5.82, 12.276 ± 5.728, 518.33 ± 212.57, and 0.140 ± 0.09 (Bq, kg-1), respectively. In the OMP samples, the average activity concentrations of 226Ra, 232Th, and 40K were 7.272 ± 4.386, 3.454 ± 1.503, and 169.997 ± 81.873 (Bq kg-1), respectively, and no 137Cs was detected. The study also investigated fundamental parameters associated with radon, specifically the radon emanation coefficient (RnEC) and radon mass exhalation rate (Ex). The RnEC values ranged from 0.621 to 0.78 (Bq kg-1), with an average value of 0.71 ± 0.06 (Bq kg-1). The estimated Ex from the soil samples ranged from 65.83 to 124.86 (mBq kg-1h-1), with an average value of 99.74 ± 21.73 (mBq kg-1h-1). Regarding radiological hazards, the study examined various parameters, including radium equivalent activity, external and internal hazard indices, gamma and alpha indices, absorbed gamma dose rate, and excess lifetime cancer risk. All of these assessed values were found to be below the worldwide recommended limits for radiological safety. Additionally, the study analyzed the concentrations of gross alpha and gross beta radioactivities in soil and OMP samples. The soil samples had an average gross alpha activity of 4.642 ± 1.04 (Bq kg-1) and an average gross beta activity of 48.13 ± 14.50 (Bq kg-1). The OMP samples showed an average gross alpha activity of 0.32 ± 0.27 (Bq kg-1) and an average gross beta activity of 59.19 ± 12.94 (Bq kg-1). Overall, the obtained results are crucial for evaluating the radiological risks associated with natural radioactivity in the northwest region of Jordan. The findings establish baseline data for comparison and reference for radioactivity levels in the environment.

부산광역시 일대의 토양 내 라돈 농도 변화 특성 (Characteristics of Radon Variability in Soils at Busan Area)

  • 김진섭;김선웅;이효민;최정윤;문기훈
    • 자원환경지질
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    • 제45권3호
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    • pp.277-294
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    • 2012
  • 부산의 지역의 암석 종류에 따른 토양 내 라돈 농도의 시 공간적 변화 특성과 변화 요인에 대하여 연구하였다. 토양 내 라돈($^{222}Rn$)농도와 암석 및 토양의 모원소($^{226}Ra$,$^{228}Ra$ U, Th)의 농도를 부산지역 24개 지점에서 측정하였다. 모암과 토양 내 이들 모원소들의 분포와 거동 특징을 분석하고 라돈과의 상관성을 상세히 규명하였으며, 지형에 대한 영향도 평가하였다. 토양 내 라돈 농도 측정에는 두 가지 in-situ 방법(soil probe 방법과 지중매설튜브 방법)을 적용하여 측정의 정확성에 대하여 비교하였다. 토양 내 라돈의 공간적 분포는 모암의 암석 종류에 따른 U의 농도를 전반적으로 반영하여, 화산암에 비해 심성암에 높고, 산성암>중성암>염기성암 순으로 높은 변화양상을 보였다. 그러나 동일한 모암에서 유래된 토양내의 라돈 농도에서 큰 폭의 변화가 나타나며, 이는 라돈의 모원소인 U와 $^{226}Ra$의 암석과 토양에서의 현저한 방사능 비평형 결과이다. 따라서 토양 내 라돈 농도는 이들 모원소의 암석과 토양 내 농도와의 상관성은 매우 낮게 나타나며, 암석 내 농도에 비해 토양 내 농도와 더 높은 상관성을 보였다. Th과 $^{228}Ra$은 풍화작용과 토양 발달 특성에 따라 U와 지구화학적 거동 및 부하 특징을 달리하기 때문에, 동일한 모암에서 유래된 토양에서도 토양 특징에 따라 U와 현저히 다른 복잡한 농도 변화 양상을 나타내었다. 지형구배를 이루는 경사지의 동일 심도의 토양 내 라돈농도는 위치에 따라 차이를 나타내며, 모암을 같이하는 잔류토양(부산대 내 19개 지점)내에서는 소규모 지형 변화에 의해 토양 내 라돈 농도가 6.8~29.8Bq/L 범위로 변화하였다. 토양 내 라돈 농도는 토양 특성에 따라, 정반대의 계절적 변화 양상을 보인다. 지중매설튜브 방법이 soil probe 방법에 비해 더욱 정확히 토양 내 라돈농도를 측정할 수 있어, 토양 내 라돈의 시 공간적 변화 특성에 대한 분석에 매우 유용한 것으로 나타났다.

인광석 취급 산업체에서 발생하는 천연방사성물질 함유 입자의 특성 평가 (Characterization of Particulates Containing Naturally Occurring Radioactive Materials in Phosphate Processing Facility)

  • 임하얀;최원철;김광표
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제39권1호
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    • pp.7-13
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    • 2014
  • 인광석 취급 산업체에서는 천연방사성물질(NORM)을 함유한 물질을 다량으로 취급하고 있어, 종사자들은 각 공정에서 발생하는 공기 중 입자의 흡입에 의해 내부피폭을 받을 수 있다. 흡입에 의한 내부피폭 방사선량은 입자의 특성에 의해 크게 좌우된다. 따라서 본 연구에서는 국내 최대 인광석 취급 산업체에서 공기 중 부유 입자의 크기 분포 및 농도, 입자의 모양 및 밀도, 그리고 방사능 농도를 평가 하였다. 다단계입자채집기를 이용하여 공기 중 입자를 채집하고 입자의 크기분포, 농도, 그리고 모양을 분석하였다. 입자의 공기역학적 직경은 0.03-100 ${\mu}m$까지 광범위하게 분포하였으며, 입자크기가 4.7-5.8 ${\mu}m$(기하학적 평균직경 = 5.22 ${\mu}m$) 혹은 5.8-9.0 ${\mu}m$(기하학적 평균직경 = 7.22 ${\mu}m$)인 범위에서 공기 중 입자의 농도가 최댓값을 나타냈다. 공기 중 부유입자의 농도는 공정에 따라 최대 수백 배 이상 차이를 보였으며, 중장비 작업이 이루어지는 창고에서 높은 농도를 보였다. 반면에 인산석고 적치장에서는 입자의 부유방지를 위한 덮개 및 살수 그리고 비료공장 제어실에서는 환기시설을 갖추고 있어 상대적으로 입자의 공기 중 농도가 낮게 나타났다. 입자의 모양은 모든 측정 장소에서 구형에 가깝게 나타났으므로, 인광석 취급 시설에서 발생하는 입자의 모양인자 값을 1로 정하였다. 각 공정에서 시료를 채집하여 입자의 밀도를 분석하였다. 인광석의 밀도는 약 3.1-3.4 $gcm^{-3}$, 염화칼륨의 밀도는 약 2.7 $gcm^{-3}$, 공정 부산물인 인산석고의 밀도는 약 2.1-2.6 $gcm^{-3}$, 최종제품인 복합비료의 밀도는 약 1.7 $gcm^{-3}$으로 나타났다. 감마분석기를 이용하여 원료물질, 공정부산물, 생산제품 내 $^{226}Ra$, $^{228}Ra$, $^{40}K$ 핵종의 방사능 농도를 측정하였다. 인광석에는 주로 우라늄계열 핵종을 많이 함유하고 있었으며, 그 농도는 원료 산지에 따라 94-866 $Bqkg^{-1}$ 정도였다. 인광석 내에 존재하는 우라늄계열 핵종 중 우라늄은 생산품인 인산 혹은 비료에 농축되었으며, 라듐은 부산물인 인산석고에 농축되었다. 최종제품인 비료의 경우에는 $^{226}Ra$$^{228}Ra$이 거의 존재하지 않았으나, 제품생산을 위해 첨가한 염화칼륨에 의해 $^{40}K$의 방사능 농도가 5,000 $Bqkg^{-1}$로 높게 나타났다. 본 연구에서 생산한 인광석 취급 산업체의 입자의 특성 평가 자료는 인산염 취급 산업체 종사자에 대한 방사선학적 안전성 평가에 이용될 수 있을 것이며, 최근 시행된 생활주변방사선 안전관리법에 따른 생활주변방사선 안전관리의 체계를 수립하기 위한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

고선량률 강내조사를 사용한 자궁경부암의 치료 (Treatment of Carcinoma of the Uterine Cervix with High-Dose-Rate Intracavitary Irradiation using Ralstron)

  • 서창옥;김귀언;노준규
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제8권2호
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    • pp.231-239
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    • 1990
  • 1979년 5월부터 1981년 12월까지 총 524명의 자궁경부암 환자가 근치적 목적하에 방사선 치료를 받았다. 524명의 환자중, 356명이 코발트 선원을 사용한 원격 조정 아프터로딩 고선량률 강내조사 시스템 (Ralstron)으로써 치료받았으며 168명의 환자는 라듐 선원을 사용한 저선량률 강내 조사를 받았다. 외부조사는 골반부 전체에 총 40-50 Gy가 주어졌으며, 이어서 A지점에 10-13번에 걸쳐 30-39 Gy의 강내 조사를 시행하는 치료지침이 사용되었다. 강내조사는 3 Gy씩, 일주일에 세번 주어졌다. 고선량률 강내조사를 받은 군에서의 5년 실제생존률은 IB기 (N=20)가 $77.6{\%}$, II기 (N=182)가 $68.2{\%}$ 그리고 III기 (N=148)가 $50.9{\%}$였다. 저산량률 강내조사군에서의 5년 생존률은 IB기 (N=22)가 $87.5{\%}$, II기 (N=91)가 $66.3{\%}$, 그리고 III기 (N=52)가 $55.4{\%}$였다. 생존률은 병기에 따라서는 통계학적으로 유의한 차이를 보였지만, 두 강내조사군 간에는 유의한 차이가 없었다. 방사선치료후 내장의 후기 합병증은 고선량률 강내조사 군에서 $3.7{\%}$, 저산량률 강내조사군은 $8.4{\%}$에서 관찰되었다. 그러나 외과적 치료가 필요할 만큼 심한 합병증은 없었다. 방광에서 발생한 합병증의 빈도는 고선량률 강내조사군이 $1.4{\%}$, 저선량률 강내조사군은 $2.4{\%}$였다. 고선량률 강내조사의 시술은 외래 환자에 시행하기에 기술적으로 간단하고 쉬우며 마취가 필요없고, 환자가 매우 잘 견딘다. 담당자에 대한 방사선 피폭도 저선량률 강내조사에 비해 사실상 거의 없다. 고선량률 강내조사의 경우 치료시간이 짧기 때문에 주어진 시간내에 더 많은 환자를 치료할 수 있다. 따라서 많은 환자를 치료해야 되는 암센터의 경우, 고선량률 강내조사 시스템이 훨씬 더 권장되어 진다. 그러나 더욱 향상된 결과를 얻기 위하여, 다른 치료 방식으로 광범위한 연구를 통해, 고선량률 강내조사의 적절한 선량-분할조사 계획과 외부조사와 강내조사의 적절한 배합이 이루어져야 할 것이다.

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경상남북도 지하수 중 자연방사성물질 우라늄과 라돈의 산출특징과 함량분포에 대한 수리지화학적 연구 (Hydrogeochemical Characteristics, Occurrence, and Distribution of Natural Radioactive Materials (Uranium and Radon) in Groundwater of Gyeongnam and Gyeongbuk Provinces)

  • 조병욱;추창오;윤욱;이병대;황재홍;김문수
    • 지질공학
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    • 제24권4호
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    • pp.551-574
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    • 2014
  • 중생대 경상누층군(Gyeonsang Super Group)의 백악기 퇴적암과 화성암류가 분포하는 경상남북도 지역의 201개 지하수공을 대상으로 자연방사성물질인 우라늄과 라돈의 함량특징과 수리지질학적 관련성을 규명하였다. 이를 위하여 요인분석을 통하여 방사성물질과 주요 수질성분과의 상관성을 해석하였으며, 또한 이들의 함량분포와 지질을 고려하여 자연방사성물질의 함량분포도를 작성하였다. 경상남북도지역의 지하수는 대부분 Ca-Na-$HCO_3$가 우세한 유형을 보여 전형적인 칼슘-나트륨-중탄산형의 수리화학적 특징을 보인다. 우라늄의 함량이 미국 EPA의 MCL $30{\mu}g/L$를 넘는 지점은 1개소, 라돈함량이 미국 EPA의 AMCL 4,000 pCi/L를 넘는 지점은 3개소였으며, 전알파의 함량이 15 pCi/L 또는 라듐함량이 5 pCi/L를 넘는 지점은 없었다. 우라늄의 함량범위는 $0.02{\sim}53.7{\mu}g/L$, 평균 $1.56{\mu}g/L$, 표준편차 $4.3{\mu}g/L$이고, 중앙값은 $0.47{\mu}g/L$로서 매우 낮다. 우라늄의 평균치는 신동층군 > 중생대 화강암 > 하양층군 > 유천층군 > 신생대 제3기 퇴적암의 순으로 높다. 전체지역의 라돈의 함량범위는 2~8,740 pCi/L, 평균 754, 중앙값 510, 표준편차는 907 pCi/L이다. 라돈의 평균치는 중생대 화강암 > 유천층군 > 신생대 제3기퇴적암 > 하양층군 > 신동층군의 순으로 높다. 경상남북도의 주요 지질단위를 구분하여 요인분석을 실시한 결과, 우라늄과 라돈의 상관성은 매우 낮았으나, 우라늄과 라돈은 일부 중요 수질항목과 높은 상관관계를 보인다. 요인분석 결과에 의하면 특정한 요인이 자연방사성원소의 거동특성에 크게 영향을 주지 않으므로 이들은 다소 독립적인 거동특성을 하는 것으로 볼 수 있다. 광역적인 방사상물질 연구에서는 행정구역단위 외에도 주요 지질별로 구분하여 방사성원소의 함유특징을 해석할 필요가 있다.

광주광역시 광산구 소재 초등학교 라돈가스 농도 계측 (Elementary School in Gwangju Gwangsan Radon gas Density Measurement)

  • 안병주;오지훈
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.211-216
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    • 2014
  • 자연방사선 물질인 라돈($^{222}Rn$)은 암석이나 토양 또는 건축자재 중에 들어있는 우라늄($^{238}U$)이 몇 단계의 방사성 붕괴 과정을 거친 후 생성되는 무색무취의 불활성기체로 지하 근무지나 밀폐된 공간과 같은 곳에서 잘 축적된다. 호흡기를 통하여 허파로 유입되고 라돈의 딸핵종이 허파나 기관지에 침적되어 폐암을 일으키는 원인이 된다. 본 연구에서는 초등학교 교실내의 공기 중 라돈가스농도을 비교하였으며 계측된 값을 이용하여 연간내부피폭량을 계산하였다. 초등학교 교실에서 측정된 라돈가스 피폭은 최소 5개교에서 층별 평균치가 창문을 닫을 때의 경우 1층 0.56mSv, 2층 0.48mSv, 3층 0.384mSv의 평균치가 나왔으며, 창문을 열었을 때의 경우 1층과 2층은 0.31mSv 수치로 같고 3층은 0.296mSv로평균치가 나왔다. 라돈에 대한 인체 피폭은 1층에서 피폭이 많고 3층에서는 피폭이 적었다. 창문을 닫았을 때의 경우 최대 0.56mSv 최소 0.384mSv로 자연방사선에 의한 연간피폭량에 2.4mSv 16%에서 23.3%를 차지하고 있다. 창문을 열었을 때의 경우 최대 0.31mSv 최소 0.296mSv로 연간피폭량 2.4mSv의 12.3%에서 12.91%를 차지한다. 결과로 보아 라돈가스 계측을 실시한 5개 초등학교의 경우 국내의 라돈기준치 이하로 나왔으며 내부피폭 역시 정상범위 내에 속한다. 사람에게 있어서 방사선피폭이 적으면 적을수록 인체에 대한 영향이 줄어들기 때문에 초등학교 교실 내에서 창문을 자주 환기한다면 즉, 공기 중 라돈농도를 최대한 줄인다면 라돈가스에 대한 피폭량을 줄일 수 있을 것이며 면역력이 약한 초등학생에게 도움이 될 것이다. 실험에 있어서 향후 더 많은 초등학교 기관에 대해 라돈가스 조사가 이루어지고 그에 따른 조치를 행한다면 보다 더 안전한 초등학교 건물시설 확립에 도움이 될 것이라 생각된다.