Doc:Radiation/Basic

Revision as of 10:19, 5 April 2011

文責: 有田正規 (東大・理・生物化学）   質問、コメント、誤り指摘、リクエスト等は arita＠bi.s.u-tokyo.ac.jpまで

放射性同位体と人体への影響

線量限度

(知恵蔵2011の要約)
個人が受ける放射線量をできるだけ抑えるために設定された値をいいます。国際放射線防護委員会(ICRP)が、主として広島、長崎の原爆被爆者のデータを解析して勧告の形で発表している値は、一般人について年間1mSv (ミリシーベルト)、放射線作業従事者には5年間の年平均で20mSv (ただしどの年も50mSvを超えない)です。ただし自然界から普通にうける放射線、レントゲン等の医療放射線は除外します。これは「合理的に達成できる限り（被曝の量を）制限する」という方針に基づいて決められた値です。 (知恵蔵ここまで)　詳しくは国際放射線防護委員会(ICRP)の勧告をご覧ください。

主要な線量

• 1 mSv / year 国際放射線防護委員会が勧告する限度 (自然放射線、医療放射線を除く)
• 1.4 mSv / year 自然界から受ける放射線量の日本平均
• 2.4 mSv / year 自然界から受ける放射線量の世界平均 (1988年国連科学委員会報告)^[1]
• 6.9 mSv １回の胸部CTスキャンで浴びる量
• 100 mSv 国立がん研究センターの発表^[2]で発ガンリスク 0 とされる線量
• 200 mSv 短期間に浴びると一部の人にがんが発生する可能性があるとされる値
• 260 mSv / year 自然放射線量が多いとされるイラン・ラムサール地域の線量最高値^[3]
  (ただしウェブサイト^[4]に記載された平均値は 10 mSv / year)

参考文献

1. ↑ この値を普通に生活して浴びる自然放射線量とする報道が多いようです。日本ではもっと低くなります。
2. ↑ 国立がん研究センターのホームページに資料があります。
3. ↑ サイエンス誌の記事 には線量が260 mグレイ/年とあります。ラムサール地域の人に発ガン率が高いことは全くなく、むしろ健康であることをradiation paradoxとして紹介しています。グレイからシーベルトへの換算には、放射線がベータ線であるとしました。換算は青森の排出放射性物質調査を参考にしました。英語版ウィキペディアを含む多くのウェブサイトでインドのラムサール地方の年間放射線量が 260 mSv/year と記述されています。正確には mGray ですが特に問題はありません。以下に記す Sv と Gy の関係を御覧ください。
4. ↑ 公益財団法人体質研究会が公開する世界の高自然放射線地域の健康調査には詳しい情報が記載されています。放射線量が年間平均 3.5 (報告された最高値5.4) mSv の中国・陽江、3.8 (最高35) mSv のインド・ケララ地方、10.2 (最高260) mSv のイラン・ラムサール地方における疫学調査で発がん率の増加が認められないことも記されています。

放射線の単位

ベクレル, キュリー, グレイ, シーベルト

放射線の吸収度合いを表す単位がグレイ (Gy), 特に人体への影響度合いをあらわすのがシーベルト (Sv) 、放射性物質が放射線を出す能力をベクレル (Bq) または キュリー (Ci) であらわします。ベクレルの詳細についてはウィキペディアを参考にしてください。キュリーは扱う線量が大きいので人体への影響を扱う際には使われません。

定義  1キュリー (Ci) = 3.7×10¹⁰ ベクレル (Bq)

グレイやシーベルトは人体への影響度合い（吸収される線量）なので、物理的に正確に計測することは難しいと思われます。グレイは吸収線量（放射線が何個吸収されたか）という量で、それに放射線の種類によって異なる係数を掛けたもの（線量当量と呼ぶ）がシーベルトです。ここでの係数は、X線, β線, γ線の場合 1 ですから、これらを出すセシウムやヨウ素については グレイ = シーベルト と考えて問題ないでしょう。

X線, β線, γ線に限り  1グレイ (Gy) = 1 シーベルト (Sv)

ベクレルからシーベルトへの換算

ベクレルからシーベルトへの換算は放射性物質毎に異なります。以下の表は原子力資料情報室から作成しました。

ラド, レム

1989年以前は、放射線の総量をラド (rad)、人体への影響度をレム (rem) で測っていました。

定義   1グレイ = 100 ラド

定義   1シーベルト = 100 レム

1 ラドは 10 ミリグレイ、1 レムは 10 ミリシーベルトです。

野菜の汚染

今回、飯館村で採取された野菜からは1kg当たり放射性ヨウ素17,000ベクレル、セシウム13,900ベクレルが計測されました (2011年3月24日の報道。厚生労働省による)。1日の野菜摂取量の目安は350gなので、汚染された野菜を洗ったりせずに蒸すなどして1日分食べると

の被曝を受けます。単純計算で1週間食べ続けると

になります。ヨウ素-131が環境中に放出され続け、今後も減らないという仮定して上記の量を食べ続けると、37週目で放射線従事者の年間限度である 50 mSv に達します。

実際は洗い流す等の処理で圧倒的に低い放射線量に下がるでしょうから、飯館村で採取された野菜を食べ続けたとしても、発がんリスクは無い(判定できないぐらい低い)というのが科学的な判断です。

厚生省の基準値

厚生労働省の定める野菜の摂取制限指標は1kgあたり2,000ベクレルです。上記と同様の計算をおこなってみましょう。ヨウ素-131により基準値ぎりぎり2000ベクレルの汚染がある野菜を、洗いもしないでそのまま1年間摂取し続けた場合

の被曝を受けます。

どの程度のベクレル数なら、発がんリスクが生じると考えるべきでしょうか。野菜よりもすべての食品に含まれる「水」で考えたほうが楽なので、次に進んでください。

水道水の汚染

日本における基準値は、1 リットル当たり成人が 300 ベクレル、乳児が 100 ベクレルです。 WHOから資料が出ているので参考にしてください。1 リットルあたり 300 ベクレルの水を飲んでも年間2.5 mSv と計算されています。汚染がヨウ素-131に基づくと仮定すると、1日あたり

汚染水を摂取する計算になっています。水として飲む分は1リットルかもしれませんが、料理に含まれる水分も考えなくてはなりません。炊いたご飯やスープも多くの水道水を含みます。人間が一日に必要とする水の量は3リットル程度と考えられるので^[1]、その水分すべてが汚染されていると考えると、年間 2.5 × 3 = 7.5 mSv になるでしょう。この値でも発がんリスクは0、つまり健康に対する影響を見出すことができません。

逆に、半年ぐらい高濃度に汚染された水を飲む状況になった場合、発がんリスクが生じるのはどのくらい汚染された場合でしょうか。1日3リットル摂取するとして、半年で 100 mSv に達するレベルを計算してみます。(1年間に 200 mSv 近く被曝するという仮定です。)

つまり 1 リットルあたり 8,000 ベクレルを超えるぐらい汚染された場合、発がんリスクがあると考えてよさそうです。水に限らず、普通の食品についても同じことが言えます。

参考情報

1. ↑ 一日に体から排出される水分量が2.3リットルという情報がサントリーのウェブサイトにあります。

放射線と妊娠、胎児について

主に医療放射線を主眼としたICRPの勧告があるので、このページを参考にしてください。

放射線量と環境

海水汚染と放射能

高度に汚染された水が福島原発2号機のトンネルの立て坑に溜まっていることが報道されています (3月30日朝 東京電力発表)。また低濃度の汚染水は海洋投棄されています (4月4日夕 東京電力発表)。 報道における汚染度は1 cc (1 ml)のベクレル数で表記されています。この濃度の水が、どの程度あるのかを把握することが重要です。

今回の事故以外に、これまで海洋投棄された放射性物質

• 758 × 10⁹ Bq / year フランスのラ･アーグ再処理工場からの2003年の排水中への放射性物質放出量^[1]
• 252 × 10¹² Bq 旧ソ連が1966年から1992年にかけて極東海域に廃棄した固体放射性廃棄物 (6,812 キュリー)^[2]
• 455 × 10¹² Bq 旧ソ連が1966年から1992年にかけて極東海域^[3]に廃棄した液体放射性廃棄物 (12,337 キュリー)
• 8.5 × 10¹⁶ Bq チェルノブイリ原発事故で10日間に放出されたセシウム-137の量
• 176 × 10¹⁶ Bq チェルノブイリ原発事故で10日間に放出されたヨウ素-131の量

今回報道されている汚染水

3月30日朝に発表された福島原発2号機立て坑の 1200 万ベクレルという値

• 12 × 10⁶ Bq / 1cc = 12 × 10¹² Bq / ton

発表は、690万ベクレルのヨウ素-131, 200万ベクレルのセシウム-134を含むとしています。もし汚染された水が 40 トン分あるとしたら、旧ソ連が25年間かけて極東海域に廃棄した液体放射性廃棄物の量に匹敵します。しかし、同じ放射線量は、フランスのラ･アーグ核燃料再処理工場で毎年排出されていたと考えることもできます。（現在の排出量はこれほど多くありません。）

4月4日に福島原発6号機および1∼4号機より海洋廃棄された1.6 ∼ 20 ベクレルという値

発表は20ベクレルを1500トン、6.3ベクレルを1万トン放出とあります。 10⁶ cc = 1 ton ですから、総量は

• 20 × 10⁶ × 1500 + 6.3 × 10⁶ × 10⁴ = 9.3 × 10¹⁰ Bq

になります。今回放出した量は、現在のフランスのラ･アーグ核燃料再処理工場が2ヶ月弱に排出する量を5日間で放出することになります。（再処理工場から排出されるのは多くがトリチウムのため、生態への影響はずっと少なくなります。ただし80年代はベータ線やガンマ線を放出する元素を年間で10¹⁵ベクレル程度排出していたようです。)ウィキペディアにある六ヶ所村の再処理工場から排出される予定だった放射性物質も参考にしてください。

参考

1. ↑ この値は原子力資料情報室に書かれていたもの。高度情報科学技術研究機構の原子力百科事典にある図によると、再処理工場からの放射性物質量はトリチウムだけで 8000 × 10¹² Bq = 8000 TBq (テラベクレル) に読める。同再処理工場からの放出限度は、トリチウム37,000 TBq / year（現在は18,500 TBq）、β, γ 1,700 TBq / year（現在は30TBq）、α 1.7 TBq / year（現在は0.1TBq）とある。以前に比較して環境に影響の少ないトリチウム以外の海洋廃棄が、劇的に減っていることがわかる。
2. ↑ 高度情報科学技術研究機構の原子力百科事典より
3. ↑ 資料によると廃棄された放射能量が最も多いのが日本海であるが、健康被害はないとされている

喫煙と放射線

放射線をできる限り浴びないように努力している人が多いかもしれませんが、発がんリスクに関してずっと気を付けるべき要因の一つにタバコがあります。発がんリスクという観点で情報を集めてみました。

発がんリスク

• 1倍　  広島・長崎の被曝者データでは、200 mSv以下で明らかなリスクの増加がない
• 1.16倍 受動喫煙による肺がんの死亡率^[1]
• 1.25倍 受動喫煙による心筋梗塞、狭心症の死亡率^[2]
• 1.6倍　広島・長崎の被曝者データで、非被曝者を1として 1 Sv = 1000 mSv 浴びた時に発がんする倍率^[3]
• 7倍 　非喫煙者を1として26歳以降から喫煙している人が肺がんで死亡する確率^[4]
• 15倍 　非喫煙者を1として16-25歳から喫煙している人が肺がんで死亡する確率
• 30倍 　非喫煙者を1として15歳以下から喫煙している人が肺がんで死亡する確率

ここに挙げたのは異なるサイトから集めた大雑把な値です。詳しくは厚生労働科学研究班の放射線リスクのページをご覧ください。以下の表があります。

肺がんでの死亡率でいうと、1日にタバコを1箱吸う人のリスクは原爆で実際に6シーベルト以上浴びた場合と同じ発ガンのリスクとなります。表中で（）であらわされているのは、実際のデータが無いために推定された値です。

参考資料

1. ↑ 日本医師会によるたばことがんホームページより。
2. ↑ 日本医師会によるたばことがんホームページより。
3. ↑ 国立がん研究センターの資料による。これは1回の瞬時被曝による線量のため、1年間で 1000 mSv といった累積線量の場合は発がん倍率は更に下がります。
4. ↑ これも日本医師会によるたばことがんホームページより。