外部被曝の現状2011/05/05 11:14

今現在、私たちは、そして福島の人たちは、どの程度の放射線に被曝していて、今後はどうなっていくのでしょうか?状況を一旦、客観的に見直し、今後について考えてみたいと思います。

まずは外部被曝です。原発の至近距離でない限り、外部被曝の原因は、空気中を浮遊する塵などに乗った「浮遊放射性物質」と、それが地面や建物に沈着した「沈着放射性物質」に分けられます。この両方から受ける放射線量を合計したものが空間線量です。

ただ空間線量=被曝線量ではありません。屋内では線量が下がるからです。ここで面倒なのは、「浮遊放射性物質」と「沈着放射性物質」では、屋内で減る率が違うことです。
「沈着した放射性物質」は、家の中にいればかなり遮れるでしょう。上のデータを見ると木造家屋でも屋外の0.4倍となっています。
一方、「浮遊放射性物質」は、木造家屋内では0.9倍にしかならないとされています。対策は、窓を閉め切ったり、洗濯物を外に干さなかったり、外出から帰ったら玄関の外で埃を払うといった「花粉症対策」と同じ。これである程度被ばく量を減らすことができるとされます。

なお、ここで扱っている放射線はガンマ線です。
なぜならアルファ線とベータ線は透過力が非常に弱いため、それを発する物質に直接手で触ったり、体内に取り込まない限り危険性はあまりないからです(体内被曝は深刻です)。ちなみに空気に対する透過力は、アルファ線が1センチ以下、ベータ線が1メートル程度。ガンマ線はかなり遠くまで届きます。従って、事故現場から数キロ以上離れた場所では、外部被曝はガンマ線だけを考えておけばよいわけです。

ではまず、東京の状況を見てみましょう。
都内の降下物(塵や雨)の放射能調査結果」を見ると、「浮遊放射性物質」は、かなり減ってきています。今 現在の空間線量の多くは「沈着放射性物質が出している放射線」と考えてよいと思います。ということは、木造家屋における軽減係数は、一応、0.4と。

空間線量はどうでしょうか。
ここのところ下がってきて、0.07μGy/h(=0.07μSv/h)程度です。
これを一日8時間を外で過ごすとして計算すると、年間の実効被曝量は
((0.07μSv/h x 8時間)+(0.07μSv/h x 0.4 x 16時間))x365日=368μSv/y=0.368mSv/y
となります。
一般人の年間限度量=1mSv/y以下ではありますが、福島第1の事故以前の平均値は0.04μSv/hくらいでした。倍近くにはなっていますので安心は禁物です。

一方、福島は…
どこを探しても、「浮遊放射性物質」のデータがありません。これでは正確な外部被曝の量を計算しようにもできないはずです。まだまだモニタリングの体制が弱体です。
やむを得ず東京と同じ「木造家屋における軽減係数=0.4」で計算してみます。
5/4現在の福島県双葉郡の空間線量は1.7μSv/h。これを年間の実効被曝線量に直すと8.9mSv/yとなり、問題となっている20mSv/yには及びませんが、1mSv/yという基準の8倍に達しています。
一方で、http://atmc.jp/school/ を見ると、空間線量は地域によってかなりの偏りがあり、中には6.8μSv/h(年間実効被曝線量=35.7mSv/y)などという恐ろしい値も出ています。リンク先にある地図を大きく拡大してみると分かりますが、地域の中でも大きく値が異なる場所があります。これは、放射性物質が埃と同じように吹き溜まることを示しています。狭い地域の中にも、大変危険な場所と比較的安全な場所があります。それを見極めるためにも、より一層綿密なモニタリングが必要でしょう。
その結果、ある程度広い範囲で年間実効被曝線量が1mSv/yを越える地域では、大規模な避難が必要になると思います。

今回は、外部被曝だけを考えてきましたが、次は内部被曝を取り上げます。

内部被曝の再検討2011/05/05 17:06

呼吸や飲食によって体内に取り込まれた放射性物質が体内で発する放射線によるのが内部被曝です。
このブログでもそうでしたが、普通、内部被曝は放射性物質の種類(核種)ごとに語られます。ただ、放射線の種類によって「怖さ」が違うという事実もあります。いつもとは違う視点から、内部被曝を再検討してみます。

まず放射線には、アルファ線・ベータ線・ガンマ線の3種類があります。放射線として一括りにされていますが、実は物理学的にはまったく別なものです。
アルファ線はヘリウムの原子核。陽子を2個、中性子を2個持っています。
ベータ線の実体は電子の流れです。電子の質量は陽子や中性子の1/1800ですから、アルファ線に比べるとずっと軽いですが、質量はあります。
ガンマ線は、光や電波と同じ電磁波の仲間で、X線よりも波長が短いもの。波長が短ければ短いほどエネルギーが高いので、ガンマ線は強い透過力を持っています。電磁波なので質量はありません。

なぜ、まったく異なるものなのに、放射線として一括りにされるのでしょうか?
放射線は電離作用を持つ電磁波や粒子線と定義されます。電離作用とは、原子や分子の中にある電子をはじき飛ばす力。放射線の人体への影響は、DNA内の電子をはじき飛ばして、DNAの分子結合を壊してしまうことから始まります。遺伝情報を持つ二重らせん構造を破壊、正常な細胞分裂をできなくし、ガンなどを引き起こすのです。
ちなみに、生体にはDNAの破損を自律的に修復する能力がありますが、破損が大きいと追いつかなくなります。

さて、放射線の種類によって電離作用の強さは違うのでしょうか?

アルファ線はガンマ線の20倍の電離作用を及ぼします。アルファ線は透過力が弱いので体内では数十μm(マイクロメートル)しか進むことができません。逆にその事が禍して、至近距離にある細胞のDNAを集中的に傷つけます。

ベータ線は生体内では数cmしか進めません。これまた、至近距離にある細胞のDNAをピンポイント攻撃します。
電離作用の強さはガンマ線と同等とする考え方が主ですが、生体内から外に出ることがないので、生体への影響はガンマ線より強いという意見もあります。

ガンマ線は生体内でもかなりを距離を進みます。レントゲン写真が撮れるX線よりもエネルギーが高いと言えば、直感的にその透過力が分かると思います。ある程度、広い範囲で電離作用を引き起こし、一部は体外にも飛び出してきます。

さて、ここまで考えてみて、基本的な疑問が沸き起こります。体内に取り込まれた放射性物質から出る放射線の内、体の外で検出できるのはガンマ線だけ?
そうなのです。アルファ線とベータ線は悪さをした後、すべて体内で吸収されてしまうので、体の外では検出できません。
従って、アルファ線やベータ線を発する放射性物質を体内に取り込んだかどうかを調べるのは、極めて難しいことです。取り込んだばかりなら、鼻腔内や喉の粘膜を調べることで被曝量を推測できるとされていますが、出てきた数字の何倍が体内に入ったか分からないでしょう。あとは、便や尿から調べるしかありません。しかし、当然にも十分な数のデータがないので、かなり大雑把な推測しかできません。
ガンマ線は、体外に出てくる線量を計ることで、およその体内被曝量を知ることができます。

外部被曝では、あまり考慮する必要のないアルファ線とベータ線によって引き起こされる内部被曝は、そのDNAを破壊する力において、また、放射性物質を体内に取り込んだことが分からないという意味でも、極めて深刻なのです。

では最後に、放射性物質ごとに、放出する放射線の種類などをまとめておきましょう。

●ヨウ素131
放射線の種類=ベータ線・ガンマ線
半減期=8日
内部被曝の特徴=甲状腺に集まって、甲状腺ガンを引き起こす。

●セシウム137
放射線の種類=ベータ線・ガンマ線
半減期=30年
内部被曝の特徴=体内でカリウムと置き換わり、筋組織などに蓄積する。

●ストロンチウム90
放射線の種類=ベータ線
半減期=30年
内部被曝の特徴=体内でカルシウムと置き換わり、骨髄に蓄積。白血病を引き起こす。

●プルトニウム239
放射線の種類=アルファ線
半減期=2万4千年
内部被曝の特徴=肺に蓄積されると肺ガンを引き起こす。






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