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2012年4月21日 コラッセふくしま
CRMS市民放射能測定所 主催「放射能測定ワークショップ」
主として WBCと食品検査の測定に関わっておられる方々の勉強会




    WBCと食品検査
- 何が同じ? どこが違う? -

            はやの りゅうご

           早野 龍五

                                  hayano
食品検査とWBC
           測定原理は同じ
          内部被曝低減の両輪

                             γ
           γ 測定                  測定
γ
                             γ


    流通させない          Csあるね.何食べたの?
福島の一次産業が成り立つようにする
結果をどう伝えるか
どのくらいのCsを許容するかなど
        ↓
      野尻先生
震災前の僕
                       震災直後の僕
                給食検査の提案と実現
  ホールボディカウンタに関わった経緯
                 これらセクションは
                公開用スライドでは省略
日本未来館での講演 http://www.slideshare.net/RyuHayano/1217-10627715
第一回ホールボディーカウンタ学術会議での講演 http://www.slideshare.net/RyuHayano/ss-11315090
東京大学理学部シンポジウムでの講演 http://www.slideshare.net/RyuHayano/ss-11412704
を御覧ください
そもそも数カ月前まで
僕はWBCを見たこともなかった



WBCの基本のキ
基本は食品放射能検査器と同じ
理想のWBC(又は食品検査器)
完全な遮蔽                 統計誤差
周りすべてが測定器
                      1分で何個壊れるかは
ガンマ線の全エネルギーを見落とさず測定
                      「神のサイコロ」
エネルギー分解能が良い
                      N±       N cpm
ピークの計数率 Bq 値



      ×

                                1カウント増える




                        カウント
           1個壊れると


                                        エネルギー




                      原子核1個崩壊でガンマ線1個,β線は検出されないと仮定
理想のWBCにヒトが入ると

自己吸収                    自己吸収を考慮した校正係数が必須
コンプトン散乱                 (マリネリへの試料の詰め方…)
K-40




         ×

             ×   自己吸収            自己吸収
                                        K-40




                          カウント
  K-40                            散乱
                                        エネルギー
                 散乱
検出器が全てを覆っていないWBC
自己吸収
                   自己吸収と立体角を考慮した校正係数
コンプトン散乱
                   「当て逃げ」バックグラウンドの正しい差し引き
K-40
はずれ(立体角補正)
当て逃げ(コンプトン散乱バックグラウンド)



        ×
              当て逃げ
  はずれ
                                  はずれ   K-40




                          カウント
                                 当て逃げ
                                        エネルギー
遮蔽が不完全なWBC(食品検査器の多くは大丈夫)
自己吸収
コンプトン散乱                    バックグラウンドの体格補正
K-40
はずれ(立体角補正)
当て逃げ(コンプトン散乱バックグラウンド)
バックグラウンドと,その「体格補正」


        ×
                バックグラウンド
                                   バックグラウンドの
                                   人体遮蔽




                            カウント
                                   バックグラウンド

            ×
                                               エネルギー




  人体がバックグラウンドを遮蔽
2012年2月にベラルーシからファントムが送られてきた
      福島CRMSでのファントム校正




こんなブロックを組み立てて
 椅子に座らせて校正→
エネルギー分解能
自己吸収
コンプトン散乱                   134Csと137Csを

K-40                      正しく別々に定量できるか?
はずれ(立体角補正)
当て逃げ(コンプトン散乱バックグラウンド)
バックグラウンドと,その「体格補正」
エネルギー分解能 Cs-134, 137の分離
                                  134Cs   137Cs




      137Cs
              134Cs




                           カウント
                                                  エネルギー
これがすべて正しく出来れば合格

‣   十分な遮蔽 + バックグラウンドの高いところに置かない


‣   定期的なエネルギー校正


‣   エネルギー毎の検出効率校正(含 自己吸収と立体角)


‣   バックグラウンドスペクトルの(長時間)測定


‣   バックグラウンドの体格依存校正(WBC共通の問題)


‣   スペクトルの解析(バックグラウンドの差引き,複合ピークの分離)


‣   誤差の統計評価


‣   ブランク試験(ファントム測定)による検出下限の確認
突然ですが
試験をやります
全部で20問 各問5点 100点満点

自己採点 - あとで回収

質問などは裏に記入
差し支えない範囲で,所属,職種などもお書きください
1. 私は,今,この部屋の中でα
線による内部被ばくをしている




     ⃝
WBCと食品検査 - 何が同じ? どこが違う? -
2. 私は,今,隣に座った人の体
から出たγ線を浴びている




     ⃝
Web公開されている放医研ビデオ「 【応用】立位型ホールボディーカウンター」より
3. 福島原発事故以前,日本で放
射性セシウムを含む食品が流通
したことは無い




      ✕
福島と周辺県の生乳中のセシウム137
日本の環境放射能と放射線 http://www.kankyo-hoshano.go.jp/kl_db/servlet/com_s_index より
福島と周辺県の日常食中のセシウム137
05.gif 570×650 pixels   1/21/12 3:56 PM
WBCと食品検査 - 何が同じ? どこが違う? -
4. 100Bq/kg超の食品を流通さ
せないために食品放射能検査器
に求められる検出下限は
□Bq/kgである


        25
<50 Bq/kgの装置で 50Bq/kgを測ると

                          検出下限50Bq/kgじゃ全然だめ
              60
                      → 25Bq/kgにしなさい(厚労省)
              50   50%がNDになる

              40

                                       <50 Bq/kgの装置で
              30                       100 Bq/kgを確実に排除できるか?
                    検出限界 新基準値
                   50Bq/kg 100Bq/kg
              20


              10



-200   -100         100    200   300   400   500
        非汚染食品を     50Bq/kgの
          測定        食品を測定
5. 2012年になっても,食品か
らヨウ素131が検出された例が
ある。




      ✕
2012年3月28日に「I-131が検出された」井戸水の例
この井戸水にはラドンが入っていた

                         214Pbは131Iと間違えやすい
214Pb 214Pb   214Pb

                         214Biは134Csと間違えやすい

                 214Bi


                         214Bi

                                   214Bi
二本松市の自家消費用農産物の放射性物質簡易測定




簡易測定器のため、自然界の放射性物質をヨウ素として検出してしまうことがありま
す。ヨウ素欄に数値は掲載されておりますが、ヨウ素の半減期が約8日であることか
ら、現在ではヨウ素が検出されることはないと考えられます。
6. 現在 WBC測定や食品検査を
すると,Cs-134とCs-137の
Bq/kg値の比はおよそ0.7程度
になる。



      ⃝
Cs-134/Cs-137 比率
  比
1.0
0.8
          2012年4月は約0.7
0.6
0.4
                                 年
      1     2    3       4   5
(参考)某所の某社のWBCによる
    ありえない結果

          Cs-134êCs-137 比率

80




60




40




20




     -1          0           1   2
(参考)福島各地の平均的な空間線量(自然放射能分を除く)は
    事故発生から3年で約1/2以下になる

  1.0



  0.8
                    空間線量
  0.6
                    3年で半分
  0.4
                                    線量

                                    セシウム137
  0.2                               セシウム134




    0   1   2   3     4     5

                                年
7. セシウム100Bq/kg未満で
あった検体を,同じ測定器で再
度測定すると100Bq/kg超にな
ることもある。



      ⃝
100 Bq/kgの試料を50回測定
                      検出下限25Bq/kgの測定器
      140
      120

Bq/kg 100
       80
       60
       40
       20

        0   10   20      30   40   50
                                   回数
8. 一般にゲルマニウム検出器が
NaI検出器よりも検出下限が低い
のは,検出効率が高いためであ
る。



      ✕
ゲルマニウム半導体検出器               NaI(Tl)シンチレーション型検出器
              (a)Co-60 のγ線スペクトル
            「分解能」の違い
                                                      第
          ピークとバックグラウンドの分離が良くなる
                                                      章
             Cs-137
Cs-134                     ゲルマニウム半導体検出器
             :662keV
:605keV
                       Cs-134     K-40
                                                      第
                       :796keV    :1461keV
                                                      章




                                                      第
                                                      章




 NaI(Tl)シンチレーション型検出器
                                                      第
                                                      章
            (b)Cs-134、Cs-137、K-40 のγ線スペクトル
                公立鉱工業試験研究機関長協議会「放射線・放射能の基礎と測定の実際」より
9. 食品放射能測定器の検出下限
を下げるための方法を一つ書い
て下さい。

 測定時間を長くする
 (バックグラウンドの測定時間を長くする)
 (可能なら)試料の量を増やす
 (可能なら)大きなNaI結晶に買い換える
 (場合によっては遮蔽を強化する)
 (Geを使う)
試料の測定時間 t                    ‣ バックグラウンドは
    バックグラウンドの測定時間 tb
    Bq値 ピークの計数率 na=n-nb
                                   十分に長い時間測定


    na = n   nb ±
                        n nb
                          +
                                 ‣ 測定時間4倍で
                        t   tb     検出下限は約1/2



                        計数:Na 計数率 na

                         計数:Nb 計数率 nb
              A
ア
              B

        イ           ウ
(参考) 試料30分 バックグラウンド30分で 下限25Bq/kgの
装置があったとして…

    50



    40


                                試料10分
    30



    20                          試料30分

    10                          試料60分

     0   50   100   150   200   250   300


         バックグラウンド測定時間(分)
9. 現在福島県内で出荷制限され
ている食品を4種類書いて下さ
い。
WBCと食品検査 - 何が同じ? どこが違う? -
WBCと食品検査 - 何が同じ? どこが違う? -
14. 爪や髪の毛を保存しておけば,
後日内部被ばくの検査に使える




       ✕
15. 放射性セシウムを毎日
100Bqずつ食べ続けると,1年
後には100 365=36,500Bq
が体内に溜まる。



✕   理由は問16のあとで
16. 同じ食事をしている家族を
WBCで測定すると,子供の体内
セシウム量の方が高い傾向があ
る。



      ✕
(参考)成人と子供 一日100Bqを食べ続けた後に
           ぴたりとやめるとどうなるか?

      Bq
 14 000

 12 000

 10 000
                                           成人 100Bqê日 

  8000

  6000
                                           10歳 100Bqê日 
  4000

  2000

                                      日数
           500   1000   1500   2000
(参考)チョビチョビ でも ドカン でも
       (抜けてしまう前に食べれば)結局は総量が問題




      毎日摂取と時々摂取(成人)
Bqêbody

 30
 25
 20                                          10日おきに100Bq
 15                                          100日おきに1000Bq
 10
                                              毎日10Bg
  5
                                        日数
          100   200   300   400   500
WBCで確実に「あるな」と分かる

       事故後1年,500Bq/bodyの人
                 3つのシナリオ

 Bqêbody
5000


4000

                              昨年3月吸入
3000
                              3.9Bqê日摂取

2000
                         昨年吸入+2.5Bqê日摂取

1000


                                                 日
           200    400   600         800   1000
体内セシウム量が300Bq(1000Bq)と判定された大人
その後毎日の摂取量をどれだけ以下におさえれば
体内セシウム量が減るか?

                  300Bqの人は 2Bq/日 未満,
    Bqêbody      1000Bqの人は 7Bq/日 未満にすると減少
   1200
                                                       0 Bqê日
   1000                                                2 Bqê日

    800                                                4 Bqê日

                                                       8 Bqê日
    600                                                0 Bqê日


    400                                                2 Bqê日

                                                       4 Bqê日

    200                                                8 Bqê日


                                    日数
        0    100 200 300 400 500 600
注:WBC検査での実例にもとづく考察.これらの方々が,どうやって300Bq(1000Bq)を蓄積したかは不明(去年3月の摂取とその後
の摂取の割合は分かっていない).生物学的半減期は100日として計算
17. 年間1mSvの内部被ばくと,
年間1mSvの外部被ばくとでは,
前者の方がリスクが高い




       ✕
18. 空間線量率が 1 µSv/h のと
ころに24時間365日滞在した場
合の,年間の外部被ばくはおよそ
  0.1, 1, 10, 100 mSvのどれに近い?




    10mSv
19. 毎日100Bqの放射性セシウ
ムを1年間食べ続けた場合,年間
の内部被ばくはおよそ
  0.1, 1, 10, 100 mSvのどれに近い?




      1mSv
年間1mSv:ざっくりした数字



内部被ばく     毎日100Bq


        (自然バックグラウンドを除いて)
外部被ばく      0.1µSv/h
20. 福島市内では,
内部被ばくのリスクの方が
外部被ばくのリスクよりも高い




     ✕
一日分の食卓丸ごとセシウム検査
       2012年1月19日 朝日新聞 - 京大調査

0.1 mSv/年 →
コープ福島 陰膳調査
                           K-40による被ばく
                           平均0.17 mSv/年




   セシウム
0.1 mSv/年 →




   セシウム
0.1 mSv/年 →
日本生協連 陰膳調査

実施数:237件(内、福島県 96件)
検出限界以上のセシウムが出たのは11件(福島10,宮城1)
南相馬市民の内部被ばく量 極めて少ない
 南相馬市(2011/7/11-2012/1/27)と
 ロシア・ウクライナ・ベラルーシ(チェルノブイリ事故5∼10年後)の
 WBC検査結果比較
しかし 油断してイノシシと同じ食生活をしてはいけない
 南相馬WBC vs チェルノブイリWBC vs 福島のイノシシ
相対人数(リニアスケール)




                          ホールボディーカウンターの測定結果
                          南相馬市のは9月26日から12月27日のデータ
                          チェルノブイリのは事故後5-10年のロシア・ウクライナ・ベラルーシのデータ




                                                          137Cs   Bq/kg
                0   200      400      600   800    1000




                                   イノシシ(横軸スケールに注意)
                0     2000         4000     6000      8000         10 000   12 000     14 000
                                                                                     総Cs Bq/kg

WBCのデータは http://www.city.minamisoma.lg.jp/shinsai2/kensa/hibakukenshinkeka.jsp
イノシシのデータは http://yasaikensa.cloudapp.net/product.aspx?product=イノシシ肉&category=肉・卵
チェルノブイリ事故後数年して再上昇した
    ウクライナの内部被ばく
              RCRM AMS of Ukraineより
(ミリシーベルト)     1.5以上~2.0未満             10        0.027%
                                                                    個人積算線量計(クイクセルバッジ)第2回測定結果概要
                2.0以上~2.5未満              2        0.005%
                2.5以上~3.0未満              5        0.014% *最大値は2.7ミリシーベルト

3.1年間の線量の推計値
            外部被ばく - 福島市のガラスバッジ結果
                           1.測定総数 : 24,115人
                                                                            2.測定対象期間 : 平成23年11月7日(月)から平成24年1月9日(月)の64日間
                1 mSv/年                                                     3.測定対象期間の自然放射線被ばく相当量0.12mSvを除いた数値
                                                 1年間の線量推計値の分布
       20,000
       18,000
       16,000                   今回の測定値から推計                                                全体             測定値(64日間)
                                した1年間の線量分布
       14,000                                                                       最高値(mSv)                   1.31
       12,000
       10,000                                                                       最低値(mSv)                   0.01
   人    8,000
   数                                                                                平均値(mSv)                   0.17 年間20ミリシーベルト
        6,000
   人    4,000
        2,000                                                               第2回目測定結果分布
            0
                0   1   2   3   4   5   6    7    8   9   10   11   12   13 mSv 0.01~0.09 0.10~0.115 29 0.30~0.39 0.40~0.49 17 59 0.60~0.6180以上 合計
                                                                                14                9 0.20~0.  16 0.50~0.                   9 0.7  19   20
                                年間積算線量(ミリジーベルト)
                                                                              人数 5,240 10,066 6,855 1,573         291     64     18      8 24,115

4.福島市健康管理検討委員会の見解                                                             割合 21.73% 41.74% 28.43% 6.52% 1.21% 0.27% 0.07% 0.03% 100%


       相馬市のバッジ結果                                                郡山市のバッジ結果
 平成24年1月4日(水)に開催された福島市健康管理検討委員会において検証が行なわれ、 「今回の結果からは、将来、放射線によるがんの増加
 などの可能性は少ないと判断されます。」 との見解をいただきました。
                    1 mSv/年                                                                      1 mSv/年




                                                                                                                                              人数




                                                                                      ~      ~      ~      ~      ~     ~      ~       以上
自己採点はお済みでしょうか?

満点の方は挙手!

回収します
‣   内部被ばくのリスクが低いことを示すデータが
    揃いつつある

‣   チェルノブイリとは状況が違う(が 油断禁物)

‣   福島の現状に即した測定,対策,報道…

‣   ガラスバッジ測定も,大多数が年間 <5 mSv

‣   幸いなことに平均リスクは比較的小さい
    比較リスクの高い人(地域)から優先的に対策
    (ALARA)

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