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방사선은 새로운 재료 개발이나 제품의 비파괴 검사 등 산업적으로도 활용되고 있다. 감마선 또는 전자빔을 이용한 고분자 재료의 개질 (modification) 기술은 방사선을 이용하면 고체상태에서도 쉽게 화학반응을 일으킬 수 있는 특징이 있어 다양한 산업분야의 재료를 가공·제작하는데 이용된다.

구체적 사례로는 과전류에 의한 온도 상승 후 전류가 급격히 감소하는 PTC (positive temperature coefficient) 현상을 이용한 반영구적인 전자제품의 과전류 방지용 고분자 퓨즈, 고분자 재료를 이용한 화상·상처 치료용 하이드로 겔, 고분자 막·섬유의 손상 없이 이온 또는 탈취성분의 흡착기능을 강화하는 방사선 그라프트 중합법을 이용한 유해가스 흡착제 등이 있으며, 또 경화속도가 빠르고 저온에서 처리할 수 있는 방사선 경화시스템을 이용하여 자동차, 항공기, 미사일 부품 등에 활용되는 에폭시 복합재료를 제조하는 데 사용되고 있다.

방사선은 전기 전자 재료 개발에도 활용된다. 전력용 반도체는 전기전자기기의 필수적인 핵심 부품으로 높은 수준의 내구성과 신뢰성이 요구되는 산업재료이다.

현재전력 반도체의 성능을 높이기 위해 기존의 실리콘 웨이퍼 대신 원자로의 중성자조사 시설에서 중성자 핵변환도핑 (NTD) 기술을 이용하여 고속전철, 전기자동차, 풍력발전기 등의 인버터에 이용되는 대전력용 고효율 고속 반도체 소자를 생산하고 있다.

한국원자력연구원의 하나로 시설을 포함하여 전세계 15개 연구용 원자로 시설에서 NTD 전력용 반도체가 공급되고 있다.

한편 실리콘 웨이퍼를 이용한 고밀도직접회로 (IC) 및 대규모집적회로 (LSI) 등 반도체소자 제조 공정에서 패턴 형성에 전자빔과 이온빔 장치들이 이용되고 있으며, 각종 탄환이나 미사일 제조 주물의 내구성을 강화하는 데도 이온빔 주입장치들이 활용되고 있다.

방사선을 산업적으로 이용하는 중 또 하나의 분야는 방사선 비파괴 검사이다. 감마선 동위원소로 다양한 구조물들의 투과 영상을 획득하고 이를 분석하여 안전 상태를 진단할 수 있다.

조선소 및 건설현장 등에서 실시되며, 배터리 제조 시 용접부위의 안전성 검사에도 활용되고 있다. 또한 비파괴 검사를 적용하는 보안 검색기는 엑스선을 이용하여 공항 또는 항만에서 수출·입 되는 화물을 영상 촬영하여 불법 반입물을 검사하며, 밀입국자 및 테러용 폭발물을 검사하는 데도 사용된다.

농식품 포장물에 대한 이물질 검사에도 방사선 투시 장치가 이용되며, 특히 미국의 911테러 이후 관련분야의 산업이 크게 확장·성장하고 있다.

방사선은 또한 다양한 물질의 계측에도 활용되는 데, 종이류의 두께 측정, 토양 내 수분 및 원유 함량 측정, 수위 측정 등은 방사선의 투과성을 산업적으로 이용한 사례들이다.

특정한 샘플에 엑스선이나 감마선, 전자빔, 양성자빔, 이온빔 등의 방사선을 조사하였을 때 샘플에서 발생하는 2차 방사선인 특성 엑스선을 측정함으로써 샘플 내 존재하는 구성 원소들을 측정하는 엑스선 형광 분석 (XRF, X-ray fluorescence)도 매우 유력한 산업적 이용 분야라 할 수 있다.

생활 주변의 방사선 또는 방사성물질 이용 사례로는 연기 감지기, 야간 낚시찌나 비상구 표시기와 같은 무전원 형광물질, 인공 심장용 방사선 배터리 등이 있다.