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自分で判断するための放射線入門ⅲ
- 2. 要するに 放射性物質という勝手に放射線とい う高ｴﾈﾙｷﾞｰの粒子を四方八方に放 出し続ける不安定な物質が人工的に 造られてしまいました。 放射性物質自体は極々微量でも人間にかなり の悪影響を及ぼします。福島原発事故で日本 中に飛散したセシウムの量は4Kg程度です。 放射性物質自体はほとんどが化学的には無害です。 問題は放射性物質から放出される放射線です。 放射線は粒子です。代表的な放射線はガンマ線です。 ガンマ線が人体に当ると細胞を傷つけます。 放射性物質の量はベクレル(Bq)という単位で表されます。 単位であるμSv（ﾏｲｸﾛｼｰﾍﾞﾙﾄ）君は人体に与える影響を表す大胆 な単位なのです。 μSv（ﾏｲｸﾛｼｰﾍﾞﾙﾄ）君は3つの顔を持ちます。 １つは「場所の放射線の量」を表すμSv （ﾏｲｸﾛｼｰﾍﾞﾙﾄ）君 １つは「人が被爆した放射線の量」を表すμSv （ﾏｲｸﾛｼｰﾍﾞﾙﾄ）君 １つは「実効線量」を表すμSv（ﾏｲｸﾛｼｰﾍﾞﾙﾄ）君 別にﾏｲｸﾛｸﾞﾚｲという単位もありますがほぼﾏｲｸﾛｼｰﾍﾞﾙﾄと 同じです。 放射線の量はﾏｲｸﾛｼｰﾍﾞﾙﾄ・ﾊﾟｰｱﾜｰ(μSv/h)という単位であらわされます。 放射性物質の種類がわかるとベクレルからマイクロシーベルトへの 計算ができます。 １つは場所の放射線の量です。 1MBqの点状の線源があった時1m離れた点に於ける放射線の量は 放射性物質の種類によって決まっています。 例えば 137-Csの線量は0.0927μ Sv/h 134-Csの線量は0.249μ Sv/h です。 １つは体内に取り込んだ放射性物質1Bqからの被ばく線量です。 131-Iの場合 0.022μ Sv /Bq、 137-Csの場合 0.013μ Sv/Bq 、 134-Csの場合 0.019μ Sv/Bq となります。 ﾍﾞｸﾚﾙさん シーベルトさん 60
- 3. 放射性物質 放射線を出す能力を放射能といい、放射能をもっている原子（放射性核種という）を含む物質を一般的に放射性物質という。また、個々の核 種を限定しない場合は、放射性核種のことを総称して放射性物質ということもある。放射性物質、放射線及び放射能の関係は、｢電灯｣が放 射性物質に、電灯から出る｢光線｣が放射線に、そして電灯の｢光を出す能力｣と｢その強さ（ワット数）｣が放射能にあたる。 Sv（ｼｰﾍﾞﾙﾄ） 人体が放射線を受けた時、その影響の程度を測るものさしとして使われる単位である。放射線の種類やそのエネルギーによる影響の違い を放射線荷重係数として勘案した、臓器や組織についての「等価線量」、さらに人体の臓器や組織による放射線感受性の違いを組織荷重係 数として勘案した、全身についての「実効線量」がある。 放射線・放射能の単位 新聞やテレビなどで見聞きする「ベクレル」や「シーベルト」、これは、放射能の強さや放射線の量を表す時に用いられる単位です。 放射性物質が放射線を出す能力（放射能の強さ）を表す単位を「ベクレル（Bq）」といい、人体が受けた放射線による影響の度合いを表す 単位を「シーベルト（Sv）」、 放射線のエネルギーが物質や人体の組織に吸収された量を表す単位を「グレイ（Gy）」といいます。 放射線 ウランなど、原子核が不安定で壊れやすい元素から放出される高速の粒子（アルファ粒子、ベータ粒子など）や高いエネルギーを持った電 磁波（ガンマ線）、加速器などで人工的に作り出されたX線、電子線、中性子線、陽子線、重粒子線などのこと。 放射能 原子核が別の原子核に壊れて変化し、アルファ線、ベータ線あるいはガンマ線などの放射線を出す性質を放射能という。放射能をもっている 物質を放射性物質といい、その量をベクレル（Bq）で表す。 実効線量 放射線による身体への影響、すなわちがんや遺伝的影響の起こりやすさは組織・臓器ごとに異なる。組織ごとの影響の起こりやすさを考慮 して、全身が均等に被ばくした場合と同一尺度で被ばくの影響を表す量を実効線量という。実効線量を表す方法として、ある組織・臓器の 等価線量に、臓器ごとの影響に対する放射線感受性の程度を考慮した組織荷重係数をかけて、各組織・臓器について足し合わせた量が 用いられる。実効線量（Sv）＝Σ （等価線量（Sv）×組織荷重係数） Σ ：カッコ内の計算値を合計すること。 放射性物質 放射性の原子を数多く含む物質のことです。放射性の原子とは不安定な原子のことです。 原子核内の陽子と中性子のバランスが悪く、安定で居られるより少しｴﾈﾙｷﾞｰが高いため原子核が 自然崩壊して放射線を放出して安定な原子になります。 地球には 安定な原子と放射性の原子が存在します。 放射線の量、単位は様々な表現がありますが、 正しいｻｰﾍﾞｲﾒｰﾀで測定したμSv/hの値が放射線の量を最も多め に評価するのでこの値を頼りに判断すれば良いと思います（多く ても違いは 放射線の空気中の飛距離 ガンマ線は数百メートル ベータ線は1メートル前後 放射線の特異性は 原子の電子を弾き飛ばし原子や分子を電離させて物質の性質を変えてしまうことです。 放射線は 不安定な原子核が自然崩壊する時に原子から放射状に放出される高エネルギーの粒子線のことです。 非常に高速で飛ぶ人間の五感に感じない特殊な粒子です。 ｴﾈﾙｷﾞｰと粒子の大きさで区別されます。大まかに言って、 １つはｶﾞﾝﾏ線で重さを持たない光の粒子で高速飛び、そのｴﾈﾙｷﾞｰの違いは「輝度」の違いです（可視光が 赤色から青色になるに従ってｴﾈﾙｷﾞｰが高くなるように）。 も1つは通常の重さのある粒子でやはり光速の数分の一程度の高速で飛びます。 重さはﾍﾞｰﾀ線、中性子線、アルファ線の順に重くなり、そのｴﾈﾙｷﾞｰの違いは速さの違いです。 「μSv（ﾏｲｸﾛｼｰﾍﾞﾙﾄ）」は 放射線という人間の五感に感じない特殊な粒子の空気中の個数を表す特別な単位 と理解してみて下さい。 (μ Svで表す放射線の量は「人間の全身に均一に放射線が当る」という暗黙の前提があります。 併し、現実には医療被曝や作業の現場では体の一部のみが被ばくすることは良くあることです）。 この部分的な被ばくであろうが全身の被ばくであろうが、体全体に及ぼす生物学的影響を表すのが 実効線量という量の表し方です。 自然界にはK-40が多く存在しています。 私達が通常食する食物には100Bq程度のK-40が含まれています。 私達の周りには自然放射線と呼ばれているガンマ線が1秒間に1cm2当り1個 （1時間当り3600個）程度飛び交っています。0.04μ Sv/h程度の放射線量です。 基本用語の要約 教科書的な説明です 直感的な説 明です。 61 Bq（ベクレル）は 放射能の単位であるが、放射性物質の量を表している。
- 4. 放射性物質と放射線の要約 放射性物質 放射性の原子を数多く含む物質のことです。 ｱﾙﾌｧ線 ﾍﾞｰﾀ線 ｶﾞﾝﾏ線 原 子 核 の 自 然 崩 壊 放射性の原子 安定な原子 放射線の空気中の飛距離 ガンマ線、中性子線は数百メートル ベータ線は1メートル前後 アルファ線は数センチ程度す。 放射線は 不安定な原子核が自然崩壊する時に原子から放射状に放出される高エネルギーの粒子線のことです。 非常に高速で飛ぶ人間の五感に感じない特殊な粒子です。 ｴﾈﾙｷﾞｰと粒子の大きさで区別されます。大まかに言って、 １つはｶﾞﾝﾏ線で重さを持たない光の粒子で高速飛び、そのｴﾈﾙｷﾞｰの違いは「輝度」の違いです（可視光 が赤色から青色になるに従ってｴﾈﾙｷﾞｰが高くなるように）。 も1つは通常の重さのある粒子でやはり光速の数分の一程度の高速で飛びます。 重さはﾍﾞｰﾀ線、中性子線、アルファ線の順に重くなり、そのｴﾈﾙｷﾞｰの違いは速さの違いです。 放射線が人体に当ると細胞内のDNAに損傷を与えます。 損傷が致命的でない場合：体細胞に突然変異が起きると発がんの可能性が、生殖細胞に突然変異が起きると 遺伝的影響の可能性があります。 損傷が致命的な場合：臓器・組織の相当数の細胞が細胞死を起こすと臓器・組織の機能障害発生します。 放射線を被ばくするとどうなるか DNA 時 間 と 伴 に 半減期（物理学的） 放射性物質の中にある放射性原子の数が半分になる時間のことです。 （放射性物質の種類毎に異なります） 放射性物質の量は放射能で表します。単位はBqです。 Bq（ベクレル）は 今現在放射線を放出している放射性原子の個数と理解してみて下さい。 （同じBq数でも放射性物質の種類毎に重量は異なります） 放射性物質 放射性の原子 不安定な原子です。 原子核内の陽子と中性子のバランスが悪く、安定で居られるより少しｴﾈﾙｷﾞｰが高いため、 原子核が自然崩壊して放射線という形でｴﾈﾙｷﾞｰを放出して安定な原子になります。 「μSv（ﾏｲｸﾛｼｰﾍﾞﾙﾄ）」は 放射線という特殊な粒子（大きさも臭いも無い）が1mc2当り入射している個数をもとに 人体に与える影響を表す特別な単位と理解してみて下さい。 (μ Svで表す放射線の量は「人間の全身に均一に放射線が当る」という暗黙の前提があります。 併し、現実には医療被曝や作業の現場では体の一部のみが被ばくすることは良くあることです。 部分的な被ばくであろうが、全身の被ばくであろうが、体全体への生物学的影響を測るための放射線の量を 表したのが実効線量です。単位は同じμ Svです。 人間の体や自然の 食べ物の中には 概ね100Bq/kg程度の ｶﾘｳﾑ-40が含まれています。 日本での自然放射線に よる空間線量は平均 0.04μ Sv/h程度です。 この時ｶﾞﾝﾏ線が1cm2当 り 1秒間に1～2個程度飛ん でいます。 放射線 放射線の量 空間を飛ぶ放射線の量は 空間線量(μSv/h又はμGy/h) 人体に入射した放射線の量は 被ばく線量(μSv) 実効線量は 放射線による 全ての痛みを 分かってくれる 放射線は粒子だ。 難しくないぞ！ 日本での自然放射線に よる被ばく線量は1年間 で2,100μ Sv程度です。 62 中性子線
- 5. どう考えるか 発がんバケツ説：放射線だけでなく、タバコや農薬等いろんな発がんの原因があり、それがバケツにだんだんと貯まってゆき、発がん原因が いっぱいになって あふれるとがんになるという考え方です。 放射線ホルミシス効果：障害を生じないような少量の放射線被ばくであれば体に良い影響を与えるという効果。 我々は無用な放射線被ばくはできるだけ避け、不幸にも被ばくしてしまった場合放射線ホルミシス効果を期待して生きるということか。 線量と被ばくの要約 地球には 安定な原子と放射性の原子が存在します。 放射性の原子は 不安定な原子です。 原子核内のエネルギーが安定で居られるより少し 高く、放射線の放出という方法で安定な原子になります。 放射性物質とは この放射性の原子を数多く含む物質のことです。 天然に存在する放射性物質としては カリウム-40（人の体内や肥料等に含まれる）, ラドン-222（コンクリート建材、温泉等に含まれる）, トリウム-232（モナザイト砂に多く含まれる）等があります。 人工的に造られた放射性物質としては 核実験や原子力事故時に放出されるストロンチウム-90,セシウム-137,ヨウ素-131等があります。 放射性の原子は専門用語で「放射性同位元素」といいます （ラジオアイソトープとかRIともいいます）。 放射線とは 放射性の原子が安定に変化する時に放出される高エネルギーの粒子線のことです。 安定な原子は専門用語で「同位元素」といいます。 主な放射線には ガンマ線（光の粒子） ベータ線（電子線） アルファ線 中性子線等があります。 通常 ガンマ線、中性子線は外部被ばくとして ベータ線、アルファ線は内部被ばくとして問題になります。 放射線は粒子線だ。 難しくないぞ！ 放射線には電離能力という他の原子の電子を弾き出す能力があり、物質の化学的性質を変化させます。放射線のﾒﾘｯﾄもﾃﾞﾒﾘｯﾄも全てこの電離能力が有るからです。 今現在放射線を放出している放射性原子の個数をBq(ﾍﾞｸﾚﾙ) という単位で表します。 放射線の量を表すには個数で表せば良いように思いますが、人体に与える影響は一筋縄では表せません。 そこで、専門家は３つの表し方を決めました。 吸収線量 ：放射線が物質に当った時物質が吸収するエネルギー量のことです。単位は Gy(ｸﾞﾚｲ)で物理的な単位です。 1cm線量当量：放射線が人体に当った時皮膚の表面から1cm内部の人体組織が吸収するエネルギー量のことですが、ガンマ線とベータ線以外には アドバンテージ（放射線荷重係数：ｶﾞﾝﾏ線,ﾍﾞｰﾀ線は1、ｱﾙﾌｧ線は20,中性子線は5～20）が与えられています。単位は Sv(ｼｰﾍﾞﾙﾄ)です。 実効線量 ：部分的な被ばくであろうが全身の被ばくであろうが、体全体に及ぼす生物学的影響を表すのが効線量という量の表し方です。 放射性物質の量は時間が経つと減少します。半 分になる時間を半減期といいます。 放射線の測定 放射線の線量はサーベイメータ等で測定します。 ・1cm2当りあるエネルギーを持つ1個の放射線が飛んで来た時の線量（1cm線量当量）が 何μ Svになるかは予め計算されています。 ・ｻｰﾍﾞｲﾒｰﾀは測定した個数とｴﾈﾙｷﾞｰから線量を瞬時に換算し、μ Sv/h単位で測定結果を表示します。 ・空間線量：ある場所の放射線の線量を表します（空気の吸収線量(単位：ｸﾞﾚｲ)で表すのが正しいのですが） 通常1cm線量当量(単位：ﾏｲｸﾛｼｰﾍﾞﾙﾄ)で表しています。 ・被ばく線量：個人の被ばく線量は通常1cm線量当量で表しています。 単位としては通常Svの100万分の１ であるμSv(ﾏｲｸﾛｼｰﾍﾞﾙﾄ)で表します。 放射線の被ばくは 体外被ばく（放射性物質が体外にあり、体の外側から放射線を被ばくする）と体内被ばく（放射性物質を体内 に取込み、体の外側から放射線を被ばくする）の合計が被ばく線量です。 体内被ばくは、体内の放射能量を放射能測定装置等で測定し、実効線量係数（1Bq当りの実効線量で予め 計算されている）を乗じて計算で算出します。 放射線が人体に与える影響 放射線が人体に当ると細胞内のDNAに損傷を与えます。 損傷が致命的でない場合：体細胞に突然変異が起きると発がんの可能性が、生殖細胞に突然変異が起きると遺伝的影響の可能性があります。 損傷が致命的な場合：臓器・組織の相当数の細胞が細胞死を起こすと臓器・組織の機能障害発生します。 100mSv以下の被ばくは低線量被ばくと呼ばれ、発がんの可能性は様々な説があり未だ良く分かっていません。 100mSv程度の一時被ばくでがんによって死亡する確率が0.5％程度増加すると言われています。 100～200mSvを超えると確実に何らかの有害な組織反応が現れ、線量が多くなるほど障害の程度も重くなります。 放射線障害の防御方法 表面汚染の防護 ：①雨に当らないように ②ﾚｲﾝｺｰﾄ等で体を被う 内部被ばくの防護：①ﾏｽｸを着用 ②飲食物に注意 ③ヨウ素剤の服用 外部被ばくの防護：①時間の短縮 ②距離を取る ③遮へい物を置く 規制値 1mSv（年間）：0.19μ Sv/hrの場所で １年間生活（BG値除く） 5.2mSv（年間）：管理区域とすべき線量 20mSv（年間）：職業人の年間被ばく限度 放射性ｾｼｳﾑの新基準値 一般食品 ：100Bq/Kg 乳児用食品：50Bq/Kg 牛乳 ：50Bq/Kg 飲料水 ：10Bq/Kg 空間線量とか場所の線量とか 被ばく線量とか、単位はｸﾞﾚｲと かｼｰﾍﾞﾙﾄとか非常に分かりに くいのですが、サーベイメー タで測定し、ｼｰﾍﾞﾙﾄで表示 した値を信用すれば多めの評 価値となり安全側です。 63
- 6. サーベイメータで測定した1cm線量当量と同様に、人の皮膚表面から1Cm内部の点における放射線の吸収エ ネルギー量が放射線が人体に与える評価に適切であるという考え方から、人の皮膚表面から1Cm内部の点 における放射線の吸収エネルギー量が1Kg当り 1Jであるときの放射線の量を 1Sv（シーベルト）と定義します。 今度は人体を15×30×30cmの直方体で模擬しました。この直方体の表面から1cm内部の点における放射 線の吸収エネルギー量が個人被ばく線量計で測定した1cm線量当量です。 動きまわる人間の一定期間の積算線量で表す。 放射線が空気分子に当ったとき、空気1Kg当り1Jのエネルギーが吸収されたとき、 空気の吸収線量は1Gy（グレイ）であると定義します。空間線量ともいいます。 測定場所の放射線の強さの評価が目的です。一般的にはモニタリングポストで測定し、線量 率で表示します。測定値を公表する時は1Gy/h=1Sv/hとすることが多い。 不幸にも放射性物質という厄介な物質が広く関東一円に飛散してしまいました。 この放射性物質は放射線というとてつもなくエネルギーの高い粒子を何十年も、何百年も放出し続けます。 我々の関心事はこの放射線が人間にどのような影響をもたらすか！ということです。 放射線が人体に当るには二通りの状況が想定されます。 外部被ばく：放射性物質が体外にあり 体の外から放射線が当る場合です。 内部被ばくの量 最初に外部被爆から考えてみましょう。 放射線が高エネルギーの粒子の流れであることから 粒子の種類、エネルギー、個数を測定すれば放射線の量を知ることができます。 どれだけのエネルギーが人体に吸収されたか分かればどのくらい人体に影響を与えたか見当がつ きます。 そこで人体に吸収されたエネルギーを測定する必要がありますが、人体に測定器を埋めて測定す ることも出来ませんし、計算も容易ではありません。 そこで人体を人体組織と等価な物質で作った球体（放射線の入射方向に関係しない）や直方体(放 射線の入射方向に関係)で模擬し吸収線量の評価を行っています。 場所の放射線の強さ 人の皮膚表面から1cm内部の点における放射線の吸収エネルギー量が放射線が人体に与える評価に適切であ るという考え方から、人の皮膚表面から1Cm内部の点における放射線の吸収エネルギー量が1Kg当り 1Jである ときの放射線の量を 1Sv（シーベルト）と定義します。1Svは100万マイクロシーベルトです。併し、人体は複雑です。 そこで人体を直径30cmの球で模擬しました。この球の表面から1cm内部の点における放射線の吸収エネル ギー量がサーベイメータで測定した1cm線量当量です。一般的には線量率μ Sv/hで表示します。 サーベイメータ（放射線測定器）で測定した1cm線量当量（周辺線量当量） 特定の臓器の吸収線量に放射線荷重係数という放射線の種類よって人体に与える影響の度合に応じた係数 を乗じた線量です。γ 線、β 線の係数は１ですので吸収線量に等しい。α 線は20、中性子線はエネルギーに よって5～20です。特定の臓器の被ばく線量を問題にするときに用います。 単位は（Svシーベルト）です。評価は線量計の値で行います（放射線測定器でも良い）。 人間の体は五臓六腑を代表として数多くの器官でできています。 更に難しいのは等量の放射線が当っても人体に与えるダメージの程度は当る器官によって異なることです。 等価線量 人の被ばく量は実効線量と言う量で表します。 人体の場合の厄介な所は、臓器毎に等量の放射線のエネルギーが吸収されてもダメージが異なるということです （放射線感受性が、例えば胃は0.12、肝臓は0.04というように）。 部分的な被ばくであろうが全身の被ばくであろうが、体全体に及ぼす生物学的影響を表すのが 実効線量という量の表し方です。 単位はSv（シーベルト）です。 例えば胃部のみに500μ Sv被ばくすると実効線量は500×0.12=60μ Svとなります。 全身にに500μ Sv被ばくすると実効線量は500μ Svです。 各臓器の放射線によるダメージの受け易さ（放射線感受性）をランク付けした数値を組織荷重係数（総和は１）とい います。 各臓器の等価線量に組織荷重係数を乗じて全身について平均した線量が実効線量です。 実効線量 個人線量計（線量計）で測定した1cm線量当量（個人線量当量） 内部被ばく：放射性物質が体内にあり 体の内側から放射線が当る場合です。 内部被ばく量は「預託実効線量」という量で表す 内部被爆の場合は放射性物質から臓器まで至近距離にあるため、条件が少し異なると大きく結果が異なるた め外部被ばくのように簡単には評価できません。 そこで予めモデル計算し、実効線量係数（ICRPの勧告で決められている）を用いて計算で預託実効線量算出 します。預託実効線量は放射性物質を摂取した時から50年間被ばくし続けたとして計算した線量です（子供の 場合は70年間）。単位はSv（シーベルト）です。 外部被爆の量 被ばくの総量は実効線量で評価した外部被ばくの値と内部被ばくの値の合計です。 空間線量率=空気の吸収線量率 飛散した放射能の量は Bq（ベクレル）であらわ します。 ● ○ β γ n α γ 線は光の粒子です。 可視光線の数十万倍のエネル ギーを持っており、物質を透過す る能力が非常に強い。 エリアモニタ サーベイメータ サーベイメータ 個人線量計 ● ● サーベイメータで測定した値を 空間線量としても差し支えありませ ん。但しモニタリングポストより多め に評価します。 実際は放射線は様々な方向 から人体に入射します。 人体を球で模擬し、放射 線は均一で同一方向から 人体に入射すると仮定し ます。 ニュースで胃のレントゲン撮影 での被ばく線量は 0.05mSv(50μ Sv) ,CTでは6mSv(6,000μ Sv)と いうのは実効線量のことです。 胃の放射線荷重係数は0.12であ るので、実際に胃が被ばくして いる線量（等価線量）はレントゲ ン撮影では 0.42mSv,CTでは50mSv ということです。 人体を直方体で模擬し、 放射線は均一で同一方 向から人体に入射する と仮定します。 放射性物質はウイルスとは違い 人から人への感染と言う心配は 全く有りません。 例えばセシュウム-137を1Bq経口で体内に 取り込んだ場合、 その時から50年簡で 1.3×10-5 mSvの内部被ばくを すると計算されており、法律で告示されて います。 線量表示の要約 被ばく量の測定 64
- 7. 2.1mSv原子力安 2.35mSvナースの 放射線の線量率による判断 0.04μ Sv/hr ：日本の自然放射線による平均の線量率 0.23μ Sv/hr ：これ以上の地域が汚染状況重点調査地域（年間1mSv）（除染等業務ガイドライン等） 16時間の屋内（木造）、8時間の屋外生活パターン想定、BG値0.04μ Sv/hr含む 2.5μ Sv/hr ：これ以上で除染電離則適用、管理区域に相当 （除染等業務ガイドライン等、週40時間労働を前提とすると1年間で5mSv相当） 3.8μ Sv/hr ：計画的避難区域や居住制限区域への指定の目安線量（年間20mSv） 放射線のエネルギー 単位：eV（ｴﾚｸﾄﾛﾝﾎﾞﾙﾄ=電子ﾎﾞﾙﾄ） ｱﾙﾌｧ線 4～8Mev(4,000,000～8,000,000eV) ﾍﾞｰﾀ線 0.1～4MeV(100,000～4,000,000eV) ｶﾞﾝﾏ線 10KeV～4MeV(10,000～4,000,000eV) ｴｯｸｽ線 1.2eV～120KeV(1.2～120,000eV) 水分子の結合ｴﾈﾙｷﾞｰ～細胞の活動ｴﾈﾙｷﾞｰ 1～10eV 一時的な線量率で 危険度を判断するとし たら私見ですが 5μSv/hrか 放射線の積算線量（実効線量）による判断 2.1mSv （年間） ：日本の自然放射線による平均の1人当りの年間実効線量（世界平均は2.4mSv） 2.35mSv（年間） ：日本の医療被ばくによる1人当りの年間実効線量（世界平均は0.432mSv） 0.1mSv（年間） ：クリアランスレベル（放射性物質として扱う必要の無いレベル） 1mSv（年間） ：ICRPの国際勧告で「我慢できる限度」 約5mSv（年間） ：これ以上のエリアを「管理区域」とする 20mSv（年間）以下：避難指示解除準備区域の上限値 20mSv（年間） ：職業的に放射線を浴びる人の1年間の上限値、 20mSv超～50mSv以下：居住制限区域 50mSv（年間） ：職業的に放射線を浴びる人の1年間の上限値 50mSv超（年間）：立入り禁止の帰還困難区域 100mSv（5年間）：職業的に放射線を浴びる人の5年間の上限値 250mSv ：事故時の緊急作業従事者の上限値 少し長い目で危険度を判断 するとしたら、私見ですが 1年で5mSv程度か（空間線量 率で1μSv/h以下） 考える助けとなる主な数値の要約 人間の体のデータ ・細胞の数：約60兆個 ・1日で生死する細胞の数：約3,000億個 例えばｾｼｳﾑ-137のｶﾞﾝﾏ線のｴﾈﾙｷﾞｰは 0.66Mev(660,000ev)と可視光の30万 倍程度、1個の放射線で原子や分子 を数万個も電離できます。 ｼｰﾍﾞﾙﾄという単位の量的な感覚 ・空間線量0.04μ Sv/hrの時、1秒間に1cm2当り1～2個程度のｶﾞﾝﾏ線の粒子が飛び交っています。 ・1Svは1gの水を僅か0.24℃昇温させるだけの熱ｴﾈﾙｷﾞｰ量です。 10Svの被ばくで人は死亡。 1gの水を僅か2.4℃昇温 する熱エネルギーでしかない。 65
- 8. 半減期の計算 134-Csの半減期：2.1年 例えば1年後には 0.5(1/30)=0.98倍に減衰する 例えば1年後には 0.5(1/2.1)=0.72倍に減衰する 実効線量 例えば人間の胃部に10mSvの放射線が当った場合、実効線量は 10mSv×0.12=1.2mSvです。 肝臓のみに同じ量の放射線が当った場合、実効線量は 10mSv×0.04=0.4mSvです。 全身に同じ量の放射線が当った場合、実効線量は 10mSv×0.01+・・・0.12=10mSvです。 実効線量(単位：Sv）=（等価線量×組織荷重係数）を全ての組織・臓器について合計したもの 物理学的半減期の計算 生物学的半減期の計算 137-Csの半減期：30年 実効半減期の計算 137-Csの生物学的半減期：90日 134-Csの生物学的半減期：90日 例えば1年後には 0.5(365/90)=0.06倍だけ体内に残る 例えば1年後には 0.5(365/90)=0.06倍だけ体内に残る 例えば137Csは1年後には 0.98倍×0.06倍=0.059倍になる 例えば134Csは1年後には 0.72倍×0.06倍=0.044倍になる 実効線量係数：1Bqの放射性物質を体内に取り込んだ時の内部被ばく線量μSv 体内に取り込んだ放射性物質1Bqからの被ばく量を実効線量係数といいます。 131-Iの場合 0.022μ Sv 、 137-Csの場合 0.013μ Sv/Bq 、 134-Csの場合 0.019μ Sv/Bq となります。 1cm線量当量率定数 1MBqの点状の線源があった時1m離れた点に於ける放射線の量は 134-Cs：0.0927（(μ Sv・m2)/(MBq・h)） 137-Cs：0.249（(μ Sv・m2)/(MBq・h)） です。（「アイソトープ手帳」より） 放射線に関する計算例(1/3) 66 BqからμSv/hに変換する方法は２通りあります。 A年後の放射能量=（物理学的半減期で計算したA年後の放射能量）×（生物学的半減期で計算したA年後の放射能量） 1/実効半減期の計算=1/物理学的半減期＋1/生物学的半減期 ですが下記のほうが少し計算が楽かもしれません。 137-Csの物理学的半減期で計算したA年後の放射能量=0.5(1/物理学的半減期） 137-Csの生物学的半減期で計算したA年後の放射能量=0.5(1/生物学的半減期） 例えば 100MBqの点状の線源があった時1m離れた点に於ける放射線の量は 134-Csの場合 0.0927×100(MBq)×1/(1m)2=9.27μ Sv/h 137-Csの場合 0.249×100(MBq)×1/(1m)2=24.9μ Sv/h です。 100MBqの点状の線源があった時2m離れた点に於ける放射線の量は 134-Csの場合 0.0927×100(MBq)×1/(2m)2=2.32μ Sv/h 137-Csの場合 0.249×100(MBq)×1/(2m)2=6.23μ Sv/h です。 2m 1m 点状の線源 例えば 131-Iを100(MBq)食事等で体内に摂取された場合 内部被ばくは0.022×100(MBq)=2.2μ Svです。 137-Csを100(MBq)食事等で体内に摂取された場合 内部被ばくは0.013×100(MBq)=1.3μ Svです。 134-Csを100(MBq)食事等で体内に摂取された場合 内部被ばくは0.019×100(MBq)=1.9μ Svです。
- 9. 追加被ばく線量：年間1mSv （空間線量率：0.23Sv/h=0.19+0.04） 8時間の屋外活動+16時間の屋内（木造、遮へい効果は屋外の0.4 倍）の生活パターンを想定しています。 追加線量率を0.19μ Sv/hとすると1年間の積算線量は (0.19μ Sv/h×8h+0.19μ Sv/h×0.4×16h）×365日=999μ Svとなります。 日本の自然放射線の平均線量率：0.04μ Sv/h 追加被ばく線量：年間20mSv （空間線量率：3.8Sv/h=3.76+0.04） 追加線量率を3.76μ Sv/hとすると1年間の積算線量は（3.76μ Sv/h×8h+3.76μ Sv/h×0.4×16h）×365日=19,763μ Svとなります。 原発事故による追加被ばく線量の計算方法 汚染密度(Bq/m2)＝採取深さ0.05m(5cm)×土壌密度(kg/m3)×土壌の濃度(Bq/kg) （土壌の密度は1,300 kg/m3 として計算） 例えば 土壌の汚染が4,800 Bq/kg であったとします。 汚染密度は 0.05×1,300×4,800=312,000 Bq/m2=31.2 Bq/cm2となります。 土壌の放射能濃度(Bq/kg)から土壌の汚染密度(Bq/cm2)への換算 表面汚染測定用ｻｰﾍﾞｲﾒｰﾀの測定値(cpm)から表面汚染密度(Bq/cm2)への換算 日立アロカ製表面汚染測定用ｻｰﾍﾞｲﾒｰﾀTGS-146の場合 13,000cpmで約40Bq/cm2です。（日本保健物理学界「暮らしの放射線Q＆A」より） 例えば 測定値が自然計数を除いて 1,300cpmであれば表面汚染は 4Bq/cm2となります。 土壌の汚染密度(Bq/cm2)から線量率(μSv/h)への換算 汚染が無限平面に拡がっているような土壌汚染（土壌表面厚さ5cm）について、表面から1m離れた距離での線量率への 換算係数は 134-Cs：5.4×10-6（(mSv/h)/(kBq/m2)） 137-Cs：2.1×10-6（(mSv/h)/(kBq/m2)） です。（「IAEA放射線緊急事態時の評価および対応のための一般手順」より） 例えば 137-Csの汚染が 312,000Bq/m2 である土壌汚染が拡がっていると高さ1mの点での放射線の量は 0.66μ Sv/h となります。 β線による皮膚に対する等価線量 皮膚の表面が放射性物質で汚染した時の皮膚の被ばく線量（等価線量）は 134-Cs：1.4（(μ Sv/h)/(Bq/cm2)） 137-Cs：1.6（(μ Sv/h)/(Bq/cm2)） です。（「IAEA放射線緊急事態時の評価および対応のための一般手順」より） これは私見です。 今回の原発事故で一般の人のベータ線による被ばくを問題にしないで良いのかという疑問についての検討です。 土壌汚染を3,000KBq/m2（今回の事故でほぼ最大レベルの汚染地域）を想定してみました。 3,000KBq/m2=300Bq/cm2。人がこの地面に密着し皮膚がベータ線で被ばくしたとすると皮膚の等価線量は 300×1.4=420μ Sv/h。皮膚の組織荷重係数が0.01であるので4.2μ Sv/h相当。 併し、ベータ線の土壌による自己吸収はかなり大きいので表面まで届くベータ線は数分の１、またひ被ばくする部位は全身ではないので 4.2μ Sv/h相当の1/10程度（未だ過大評価と思うが）と見ると0.42μ Sv/hとなり、土壌汚染を3,000KBq/m2のガンマ線による線量から見ると無視して良いレベルである。 更に、空気中の飛程が1～2mであるので特に問題視する必要はないと思います。 67 例えば 自然放射線を含む線量が1μ Sv/h の環境で1年間生活すると (1×8+1×0.4×16)×365日=5,256μ Sv=5.3mSvとなります。 もし、全て屋外生活であれば 1×24×365日=8,760μ Sv=8.8mSvとなります。 放射線に関する計算例(2/3)
- 10. 希ガス（主にXe-133） I-131 Cs-134 Cs-137 約500 約10 約10 約8日 約2.1年 約30年 約110g 約210g 約3130g 放射性同位元素の種類 放出量(単位：PBq（ﾍﾟﾀﾍﾞｸﾚﾙ)=1015 Bq） 重量 約500 半減期 約5.3日 2011年3月15日の早朝発生した福島原発2号炉の爆発事故で空気中に飛散した放射能の量は次の量であると報告されています （東電発表の値ですが2～3倍多いという説もあります）。 事故から1年後の居住制限区域の線量率が3.8μ Sv/h（年間20mSv)であったとします。 事故から1年後では希ガスやI-131による線量はほとんど影響が無くなっています。 事故直後ほぼ等量に有ったCs-134とCs-137は約3割がCs-134、約7割がCs-137になっています。 放射線の線量に寄与する割合はCs-134はCs-137の約2.7倍です。 従って3.8μ Sv/hの内訳は約7割の2.7μ Sv/hがCs-134により約３割の1.1μ Sv/hがCs-137による線量です。 30年後にはCs-134による線量はほとんど影響が無くなります。Cs-137による線量は半分の0.6μ Sv/h程度になります。 放射性物質の本質的な減衰だけで1/7程度に減衰します。 併しにその30年後にはCs-137の減衰のみとなり、半分の0.3μ Sv/h程度になります。 １ﾍﾟﾀ=1015（1千兆） 日本国の借金（1千兆円）と同程度 原子力発電所の事故により閉じ込められていた放射性物質数キ ログラムが福島及び関東一円に飛散し大地に沈着しました。 数キログラムという物質としては僅かな量ですが 放射される放射線の強烈なエネルギーのために 多大な被害をもたらしました。 60年後には放射線は1/10以下に下がりますが、場所によっては 簡単に人が住めるわけではありません。 やはり積極的な除染がひつようです。 併し希望の光は見えます。 放射線の最後はどうなるのでしょうか。ｶﾞﾝﾏ線は光です、常温の熱エネルギーとなります。 ﾍﾞｰﾀ線は電子です。周りの物質に取り込まれてしまいます。いずれにしても信じられない程僅かな量です。 飛散したCs-137から、日本の借金（1千兆円）を全て1円玉 にして10年分を1秒間に放り投げたのと同じ個数の放射線 が放出されているようなもんです。 減衰の計算例 30年後には Cs-134は 0.5(30/2.1)=0.00005倍 Cs-137は 0.5(30/30)=0.5倍 68放射線に関する計算例(3/3)
- 11. 線量 基準 0.04μ Sv/h（空間線量率） 日本の自然放射線による空間線量率の平均 0.23μ Sv/h（空間線量率） （汚染状況重点調査区域 0.04μ Sv/h+0.19μ Sv/h=0.23μ Sv/h） 1mSv/年（実効線量） 年間追加被ばく線量 [0.19μ Sv/h×8h（屋外）+0.19μ Sv/h×0.4×16h（屋内）]×365=998.64μ Sv/年 5.2mSv/年（実効線量） 法定値 管理区域境界 3.8μ Sv/h（空間線量率） （計画的避難区域、居住制限区域 0.04μ Sv/h+0.19μ Sv/h=0.23μ Sv/h） 20mSv/年（実効線量） 年間追加被ばく線量 [3.8μ Sv/h×8h（屋外）+3.8μ Sv/h×0.4×16h（屋内）]×365=19972.8μ Sv/年 5μ Sv/h（空間線量率） 第10通報基準 原子力災害対策特別措置法 10μ Sv/年（実効線量） 法定値 クリアランスレベル 過去に汚染の可能性がある廃棄物でも普通の物として扱ってよいと言う基準値 50μ Sv/年（実効線量） 自主管理値 原発の敷地境界管理値 100μ Sv/年（実効線量） ICRPの国際勧告値の1/10 ECRR（欧州放射線防護委員会）が国際基準として求めている値 1mSv/年（実効線量） ICRPの国際勧告値の 「我慢できる限度」 （この社会は危険性がある程度有ることを承知で行動する） 5.2mSv/年（実効線量） 法定値 管理区域境界 20mSv/年（実効線量） 法定値 職業人の被爆限度 職業的に放射線を浴びる人の上限値 50mSv/年（実効線量） 法定値 職業的な理由で大量に被爆することが避けられない場合の上限値 100mSv/5年（実効線量） 法定値 職業的に放射線を浴びる人の5年間の上限値 100mSv 法定値 事故時の被曝限度（旧） 250mSv 法定値 事故時の被曝限度（新） 0.05mSv/回（実効線量） 胸部ｴｯｸｽ線検査 0.6mSv/回（実効線量） 胃透視 7mSv/回（実効線量） 胸部CT 15mSv/回（実効線量） FDG-PET/CT 1mSv/日 宇宙飛行士の１日の被ばく線量 1.5mSv/年 自然放射線による日本の平均被ばく線量 2.4mSv/年 自然放射線による世界の平均被ばく線量 100mSv/急性（実効線量） 癌になる確率が0.5％程度増加 250mSv/急性（実効線量） 500mSv/急性（実効線量） 1000mSv/急性（実効線量） 急性放射線障害。吐き気、嘔吐等。水晶体混濁 2000mSv/急性（実効線量） 全身被ばくによって２週間以内に5％が死亡 2500-4000mSv/急性（実効線量） 50％の人が死亡 3000mSv/急性（等価線量） 脱毛 4000mSv/急性（等価線量） 永久不妊 5000mSv/急性（等価線量） 白内障、皮膚の紅斑 99％の人が死亡 手足のみに被ばくした場合は手足の機能に障害（熱傷等）が出る 10000mSv以上/急性（実効線量） 数時間以内に死亡 除染等業務ガイドライン 除染等業務ガイドライン 7000-10000mSv/急性（実効線量） 内容 69放射線の基準値
- 12. 放射能、放射線の単位 放射能 Bq（ﾍﾞｸﾚﾙ） ﾍﾞｸﾚﾙという特別な単位で表した放射性物質の量と理解すると分かり易い。 Bq/Kg（ﾍﾞｸﾚﾙ・パーキログラム） １秒間に１回放射線を放出する（正しくは壊変）と放射能が1Bqであるといいます。 物質1Kgに含まれる放射物質の量を表す。 放射線の量 Gy（グレイ） 空間線量（場所の放射線の量）表す。 Sv（ｼｰﾍﾞﾙﾄ） 人の被ばくした放射線の量を表す。 「単位量当り」を表すた /Kg（ﾊﾟｰｷﾛｸﾞﾗﾑ） 「1ｸﾞﾗﾑ当り」を表す記号 /h（ﾊﾟｰｱﾜｰ） /y（ﾊﾟｰｲﾔｰ) 「1時間当り」を表す記号 「1年当り」を表す記号 m（ﾐﾘ）：1/1,000 μ （ﾏｲｸﾛ）：1/1,000,000 K（キロ）：1,000倍 M（ﾒｶﾞ）：1,000,000倍 例 例 例 １μ Sv（ﾏｲｸﾛｼｰﾍﾞﾙﾄ）=0.001mSv（ﾐﾘｼｰﾍﾞﾙﾄ）=0.000001Sv（ｼｰﾍﾞﾙﾄ） １mSv/y（１年当り１ﾐﾘｼｰﾍﾞﾙﾄ）=0.114μ Sv/h（１時間当り0.114ﾏｲｸﾛｼｰﾍﾞﾙﾄ） 10Bq/Kg（1Kg当り10ﾍﾞｸﾚﾙ）=001Bq/g（1ｸﾞﾗﾑ当り0.01ﾍﾞｸﾚﾙ） 空間線量もSvで表すことが多い。 「単位時間当りの計数 cps（ｼｰﾋﾟｰｴｽ) cpm（ｼｰﾋﾟｰｴﾑ) 「1秒間当りのカウント数」を表す記号 「1分間当りのカウント数」を表す記号 今の自動車の 速さは60km/h、 今日の走行距 離は100Km. この車には6人/1台 のっています。 例えば137-Csの1gは約3兆Bqの放射能です。 基本単位の何分の１と 1000μ /(365×24) h Mev,kevは放射線のｴﾈﾙｷﾞｰの単位です 70
- 13. 1×10 24 ヨタ（yotta） 1×1021 ゼタ（zetta） 1×10 18 エクサ（exa） 1×1016 京 1×1015 ペタ（peta） 千兆 1×1014 百兆 1×1013 十兆 1×1012 テラ（tera） 兆 1×10 9 ギガ（giga） 十億 1×106 メガ（mega） 百万 1×10 3 キロ（kilo） 1×102 ヘクト（hecto） 1×10 1 デカ（deca） 1×10 -1 デシ（deci） 1×10-2 センチ（centi） 1×10-3 ミリ（milli） 1×10-6 マイクロ（micro） 1×10 -9 ナノ（nano） 1×10-12 ピコ（pico） 1×10-15 フェムト（femto） 1×10-18 アット（atto） 1×10 -21 ゼプト（zepto） 1×10-24 ヨクト（yocto） 日本国の借金：千兆円 日本国の一般会計予算：百兆円 SI単位の接頭語 ゼロ 水素原子の大きさ：10-10m 陽子の大きさ：10-13m 地球の直径：1万3千Km 鹿児島から青森まで：1371Km 人の肝臓細胞の大きさ：30μ m 71 宇宙の誕生：138億年前 素粒子の大きさ：10-16m