ガンマ線 (γ 線 ) 簡単に言うと原子核から出てくる電磁波 ( テレビの電波や赤外線光などの仲間 ) で電気をもっていません極めて波長が短く X 線と同じ性質をもっています詳しくいうと原子核が崩壊したときに必要なくなったエネルギーがガンマ線でアルファ線やベータ線と異なり電荷を持たない放射線

Size: px

Start display at page:

Download "ガンマ線 (γ 線 ) 簡単に言うと原子核から出てくる電磁波 ( テレビの電波や赤外線光などの仲間 ) で電気をもっていません極めて波長が短く X 線と同じ性質をもっています詳しくいうと原子核が崩壊したときに必要なくなったエネルギーがガンマ線でアルファ線やベータ線と異なり電荷を持たない放射線"

たみえかに
5 years ago
Views:

1 放射線について : 修正追記 1. 放射線の種類アルファ線 (α 線 ) 簡単に言うと原子核から出てくるヘリウムの原子核でプラスの電気をもっています詳しく言うとアルファ線は原子核がアルファ崩壊を起こしたときに放出される放射線ですアルファ崩壊では陽子が2 質量数が4 減少して新しい原子をつくり安定になろうとする崩壊ですそのときに外に放出されるものがアルファ線の正体で中性子 2 個と陽子 2 個からできているヘリウムの原子核ですほかの放射線よりもエネルギーと粒が大きいのでアルファ線は近くのものに与えるエネルギーは大きいけれどすぐにエネルギーを失ってしまい透過力が弱く紙 1 枚で遮断できる放射線ですこのため外からアルファ線を浴びても皮膚でさえぎられ人体への害はありませんしかしアルファ線を放出する物質が体内に取り込まれると直接組織や臓器に影響を与え臓器の1つの細胞などの小さい範囲に長くアルファ線を放射するため大変危険ですアルファ線は強力な電離作用を持つため細胞を構成する原子の電子をはじきだし電子は細胞核や DNA を傷つけがんや遺伝的問題を引き起こしますラドンは天然に存在する唯一のアルファ線を放出する気体ですすべてのウランやプルトニウム241 以外のプルトニウムはアルファ線を放出します吸入されたプルトニウムが二酸化プルトニウムなら肺ガン硝酸プルトニウムなら肝臓ガンになることが多いといわれていますベータ線 (β 線 ) 簡単に言うと原子核から出てくる高速の電子でマイナスの電気をもっています詳しく言うとベータ線は原子核がベータ崩壊を起こしたときに放出される放射線ですベータ崩壊とは中性子 1つが陽子になりバランスをとって安定になろうとする崩壊で中性子 1 個から陽子 1 個と電子 1 個と中性微子ができますベータ崩壊では原子は違う種類の原子になりますが質量数は変化しませんこのときに高速で放出される電子がベータ線ですベータ線は空気中は透過しますが薄い金属板で遮断できます透過力がアルファ線よりも強い分電離作用はアルファ線より弱くなっています原子炉の中でウラン238からプルトニウムが生成される時などに発生します 1

2 ガンマ線 (γ 線 ) 簡単に言うと原子核から出てくる電磁波 ( テレビの電波や赤外線光などの仲間 ) で電気をもっていません極めて波長が短く X 線と同じ性質をもっています詳しくいうと原子核が崩壊したときに必要なくなったエネルギーがガンマ線でアルファ線やベータ線と異なり電荷を持たない放射線ですアルファ崩壊ベータ崩壊の時に不要になったエネルギーの分アルファ線ベータ線とともに放出されていますガンマ線は電波と同じ電磁波で物質を透過する力が大きく被曝すると外部からでも体の奥深くまで到達しますコンクリートの壁や鉛の板で遮断することができベータ線よりも弱い電離作用を持っていますエックス線 (X 線 ) 簡単に言うと電磁波の一種です詳しく言うと 1895 年にウィルヘルム C. レントゲンによって発見された放射線で電磁波の一種です病院でレントゲン写真に使われているように透過力は大きく人体を貫通しますまた電離作用が弱いため人体に放射することができます中性子線中性子からできている放射線で透過力が大きく原子に吸収されると違う種類の原子を作る性質があります主に核分裂の時に発生します中性子線は核分裂を引き起こしたりプルトニウム239からプルトニウムの同位体を生成したりします 1999 年東海村の核燃料施設における臨界事故ではこの中性子線が最も被害をもたらしました 2. 放射能放射線の単位 2.1 放射能の単位単位 :Bq( ベクレル ) 定義 :1 秒間に 1 個の原子核が壊変している放射性物質従来の単位 :Ci( キュリー ) 換算方法 :1Ci= Bq=30 億ヘグレルなおベクレル (Bq) が単独で使われることは少なく単位体積当たり又は単位重量当たりの放射能の強さを表す Bq/ リットル Bq/kg などがよく使われます 2.2 放射線の量に関する単位照射線量単位 :C/kg ( クーロン毎キログラム ) 定義 :1kg の空気に照射し 1 クーロンのイオンを作る X 線ガンマ線量 2

3 従来の単位 :R( レントゲン ) -4 換算方法 :1R= C/kg 吸収線量単位 :Gy( グレイ ) 定義 :1kg 当たり1 ジュールのエネルギー吸収があるときの線量従来の単位 :rad( ラド ) 換算方法 :1rad=0.01Gy * 単位としてはグレイ単独よりその 100 万分の1を意味するマイクログレイ (μgy) 10 億分の1を意味するナノグレイ (ngy) が通常よく使われます等価線量 ( 線量等量とも言われるまた以前には生体実効線量とも言われていた ) 単位 :Sv( シーベルト ) 定義 : グレイに放射線荷重係数をかけたもの従来の単位 :rem( レム ) 換算方法 :1rem=0.01Sv * 等価線量 = 吸収線量放射線荷重係数 * 放射線荷重係数 : 放射線が生物に及ぼす効果は放射線の種類やエネルギーによって異なります単位としてはシーベルト単独よりその1,000 分の1を意味するミリシーベルト (msv) 100 万分の 1を意味するマイクロシーベルト (μsv) が通常よく使われます放射線放射線荷重係数 X 線またはγ 線 1 β 線 1 α 線 20 <10keV 5 10keV~100eV 10 中性子 100keV~2MeV 20 2MeV~20MeV 5 20MeV< 5 陽子 5 重い反跳原子核 20 実効線量単位 :Sv( シーベルト ) 定義 : グレイに放射線荷重係数と組織荷重係数をかけたもの従来の単位 :rem( レム ) 換算方法 :1rem=0.01Sv * 実効線量 = 吸収線量放射線荷重係数組織荷重係数 3

4 組織臓器組織荷重係数生殖腺 0.20 骨髄 ( 赤色 ) 0.12 結腸 0.12 肺 0.12 胃 0.12 膀胱 0.05 乳房 0.05 肝臓 0.05 食道 0.05 甲状腺 0.05 皮膚 0.01 骨表面 0.01 残りの組織臓器 0.05 注線量率 : 単位時間当たりの線量の値が重要です何シーベルトの放射線が出ています言う場合は例えば 1 時間当たり何シーベルと表現しなければそのような放射線環境に何時間居て被曝した放射線量は何シーベルトかの計算ができません 2.3 線量限度 ( 許容線量 ) ICRP 1990 年勧告における線量限度 ICRP:International Commission on Radiological Protection ( 国際放射線防護委員会 ) (1) 職業人 ( 放射線作業従事者 ) に対する線量限度実効線量 20mSv/ 年 (5 年間の平均線量 ) 最大 50mSv/ 年水晶体の等価線量 150mSv/ 年皮膚の等価線量 (1cm 2 ) 500mSv/ 年手および足の等価線量 500mSv/ 年妊婦の腹部表面の等価線量 2mSv/ 妊娠期間 ( 妊娠を申告した場合 ) 妊婦の放射性物質の摂取量 1/20 ALI(Annual Limit on Intake) 年摂取限度 ICRP1990 年勧告における線量限度の説明 (1) 職業人 ( 放射線作業従事者 ) に対する線量限度放射線作業者が生涯連続に被ばくしたとき放射線により誘発されると考えられるがんによる死亡確率その死亡による寿命損失及び 18 歳における平均余命損失を調べ死亡確率について 5% 平均余命損失 0.5 年及びリスクが年齢的に高くなってきた 65 歳における年間死亡確率 10-3 ( すなわち千分の 1) を容認できるリスクと容認できないリスクの境界付近にあるとしたこれに対応する年線量は 20mSv であるので ICRP はいかなる1 年間にも実効線量は 50mSv を超えるべきでないという付加条件つきで 5 年間の平均値が年あたり 20mSv(5 年間に 100mSv) という実効線量限度を勧告した組織または臓器の等価線量の限度については実効線量の限度によってほとんどすべての組織臓器に確定的影響を起こさないことが確実となったしかしながら主に外部被ばくの場合 4

5 実効線量に寄与しない眼の水晶体水晶体及び局所的被ばくとなることが多い皮膚は実効線量限度だけでは不充分である眼の水晶体に対する年線量限度は 150mSv(1977 年勧告と同じ ) 皮膚 ( 任意の 1 平方 cm で平均線量 ) または指先及び足先のすべての組織に対して 500mSv の年線量限度がそれぞれ勧告された女性一般に対する特別な職業上の線量限度は勧告されていないが妊娠が申告された場合妊娠の残りの期間に対し腹部 ( 躯幹下部 ) の表面に対し 2mSv 放射性核種の摂取を年摂取限度 (20mSv 相当 ) の 1/20 とすることが補助的な限度として勧告された (2) 一般公衆の線量限度実効線量 1mSv/ 年水晶体の等価線量 15mSv/ 年皮膚の等価線量 (1cm 2 ) 50mSv/ 年 ICRP1990 年勧告における線量限度の説明 (2) 一般公衆に対する線量限度 ( 人工放射線の限度 ) ICRP は 1mSv から 5mSv までの範囲での追加の年実効線量を受ける連続被ばくからのリスクの増え方を調べ例えば年線量 1mSv での年死亡確率は最大で相加リスクモデルでは 34 歳のとき約 1.4% 増え相乗リスクモデルでは 42 歳のとき約 0.9% 増えること及びもっと大きい年線量 5mSv の連続的追加被ばくによっても年齢別死亡率の変化は非常に小さいことなどの結果から 1mSv をあまり超えない数値に年線量限度をとるべきとしたまた場所による変動が大きなラドンによる被ばくを除けば自然の放射線からの年間被ばくは約 1mSv であり海抜の高い地域及び局地的の被ばくは少なくともこの2 倍あるこれらすべてを考慮して ICRP は年実効線量限度 1mSv を勧告した時間平均については特殊な状況に対して 5 年間にわたる平均が 1mSv を超えなければ単一年について 1mSv より高い実効線量が許されることもあり得るとした等価線量の限度について公衆は被ばくの全期間が職業被ばくのほぼ2 倍でありまた被ばくした個人の感受性の幅が広いかもしれないので職業被ばくに比べて 1/10 とした ( 注 )< 参考 > 1 年間に自然環境から人が受ける放射線の世界平均 2.4mSv 胃の X 線撮影 4mSv 胸部 X 線撮影 0.1~0.3mSv X 線 CT による撮像 7~20mSv 東京-ニューヨークを飛行機で往復 0.19mSv 法令 ( 告示 )( 平成 13 年 4 月 1 日施行 ) に定められた線量限度現在の法令には ICRP1990 年勧告を取り入れており放射線業務従事者について以下の線量限度を定めている実効線量限度 (1) 平成 13 年 4 月 1 日以降 5 年ごとに区分した各期間につき 100 ミリシーベルト (2) 4 月 1 日を始期とする1 年間につき 50 ミリシーベルト (3) 女子については ( 1 )( 2 ) に規定するほか 4 月 1 日 7 月 1 日 10 月 1 日及び 1 月 1 日を始期とする各 3ヶ月間につき 5ミリシーベルトただし妊娠不能と診断された者妊娠の意思のない旨を使用者等に書面で申出た者及び (4) に規定する者を除く (4) 妊娠中の女子については ( 1 )( 2 ) に規定するほか本人の申出等により使用者等が妊娠の事 5

6 実を知ったときから出産までの間につき人体内部に摂取した放射性同位元素から放射線に被ばくすること ( 以下内部被ばくという ) について 1 ミリシーベルト等価線量限度 (1) 眼の水晶体 :4 月 1 日を始期とする1 年間につき 150 ミリシーベルト (2) 皮膚 :4 月 1 日を始期とする1 年間につき 500 ミリシーベルト妊娠中の女子の腹部表面については本人の申出等により使用者等が妊娠の事実を知ったときから出産までの間につき 2ミリシーベルトなお事業者は放射線業務従事者の線量を測定し定められた実効線量限度および等価線量限度を超えていないことを確認しその結果を記録保存しなければならない参考許容線量はがまん線量安全には相対的な安全と絶対的な安全の二つがあるという考え方があるしかし安全保持安全管理という場合の安全は絶対的安全でなければならないそれが原則である放射線管理の最終目的は人体に対する放射線安全の保持確保にある労働者があるいは公衆が放射線に対してなんの不安もない状態におかれていれば放射線管理は満点ということになる許容線量は放射線管理におけるいわゆる安全基準にあたるしかし安全とは絶対的安全のことをいうとすれば許容線量は決して安全線量ではない許容線量の考え方を述べその数値を示している国際放射線防護委員会 (ICRP) 勧告は全く安全なな放射線の線量というものは存在しない (ICRP Publication 9,29 項 ) という仮定をとると述べている許容線量はあくまでも許容できるあるいは容認できる線量であり安全線量ではない許容線量とはがまん線量なのである許容線量とはがまん線量であるという論法をとるということは許容線量を素人的に言うと安全線量であるという線でおさなければならない側にとっては確かに辛いしかし国際的に権威のある機関である ICRP の勧告値すなわち許容線量値を採用しそれを遵守するという立場をとるのであれば安全な線量は存在しないという前提も受けいれなければならないのである安全線量の存在を否定する立場をとらなければならないもう一つの理由があるそれはこの立場をとらない限り放射線管理の理論が成立たないということである放射線管理は人間を対象とした仕事であり日常仕事の面で直接に人と接する機会が多い放射線管理が目標とする人体の放射線安全の問題について問われた場合にそなえ自分の考えを世論の批判に耐えうるものとしておくことは放射線管理にたずさわるすべての職業人の道義的責任であろう許容線量を安全線量として認識しまたその論理で語りまた考えている限り必ず壁にぶつかるはずである許容線蚤以上になることがあり得ない場合は放射線管理は無用ではないか? という質問には何と答えるのだろうかまさか法律で決められているので仕方なくと答えるわけにもいかないであろう許容線量以下であればいくらあびても良いはずですね? と念をおされたらなんと返事をするつもりであろうか大きな声では言えないが要するにそういうことですよと言っておくつもりでもあるまいこれらはつね日頃あびせられる質問である放射線管理実務が人を相手とした仕事である以上放射線管理の担当者とかその専門家をもって自任する人は質問者がどのような知識レベルの人であってもそれぞれに適応し 6

7 た表現で説明し納得させることができなければならないはずであるこの質問に答えるには許容線量は安全線量ではないという前提をおきまた安全線量というものはないという仮定を認めない限り理屈のとおった正しい説明は不可能である弁舌さわやかに説得のテクニックを駆使すれば許容線量イコール安全線量の論理で相手を言いくるめることも可能であろうしかし必ず馬脚があらわれるはずである安直にその場しのぎの説得をされた者が知識を深めてこの前はごまかされていたのではないか? という疑惑をもって再び質問に訪れた場合の応答はかなり苦しく面倒なものとなるはずである許容線量は安全線量ではないという前提は放射線管理にたずさわる者が背に負わされた重荷であるしかしその重荷があるがゆえに放射線管理の存在意義があり業務として放射線管理を行なう者が職業人たり得る根拠があることを念頭におくべきであろう以上放射線管理のやり方考え方東京大学出版会より抜粋 3. 放射線防護 3.1 放射線防護の基本 (1) 放射線源を遠ざける (2) 放射線の被曝時間を短縮する (3) 遮蔽体で線源または人が立ち入る場所を遮蔽する 3.2 遮蔽材 (1). ガンマ線遮へい材一般的にいって原子番号の大きい元素はガンマ線を減弱させるのに有効であるガンマ線の遮へい材としては下記のものが多く利用されている a. 鉛ガンマ線の遮へい材としてよく利用されブロック状に加工したものがよく用いられるまた作業者が直接身につける遮へい用具として含鉛手袋含鉛エプロン等がある b. 鉄遮へい性能としては中程度であるが構造材としての性能が優れており他の遮へい体と組み合わせてよく使用される c. コンクリート組成をいろいろ変えることにより目的にあった性能の遮へい材を作ることができるガンマ線の遮へい能力を高めるために磁鉄鉱や鉄片を混合したものを重コンクリートと言う (2) 中性子線遮へい材速中性子線を低速中性子線に減速する確率の高い元素は中性子線の減速材として適している速中性子線が減速されて低速中性子線または熱中性子線になると原子核に吸収されやすくなるしたがって吸収能力の大きな元素が中性子の遮へい材に適しているが中性子線が吸収されたことにより生じるガンマ線のエネルギーおよび放出割合が低い元素が望ましい中性子線の遮へい材としては下記のものが多く利用されている a. コンクリート水分を多量に含んでいることから中性子線に対しても有効な遮へい材である b. パラフィン中性子線の遮へい材としてよく利用されブロック状に加工したものがよく用いられるこれに類似 7

8 したものとしてポリエチレンがある c. 水水冷却型の原子炉では中性子線の遮へい材として利用され冷却材や減速材の性質ももっているまたガンマ線の遮へい材として使用済燃料プール等にも使用されている. 4. 原子力発電所の第事故で放出される主な人工放射性核種 (1) 放射性クリプトン ( 気体 ) 放射性キセノン( 気体 ) クリプトン 88: 半減期 2.8 時間 γ 線 β 線キセノン 133: 半減期 5.3 日 γ 線 β 線セシウム 137: 半減期 30 年 γ 線ヨウ素 131: 半減期 8 日 γ 線 5. 飲食物摂取制限に関する指標放射能濃度 Bq/kg 8

9 参考以上作成修正追記 9

被ばくの経路外部被ばくと内部被ばく宇宙や太陽からの放射線外部被ばく内部被ばく呼吸による吸入建物から飲食物からの摂取医療から医療 ( 核医学 * ) による傷からの吸収地面から放射性物質 ( 線源 ) が体外にある場合放射性物質 ( 線源 ) が体内にある場合 * 核医学とは

被ばくの経路外部被ばくと内部被ばく宇宙や太陽からの放射線外部被ばく内部被ばく呼吸による吸入建物から飲食物からの摂取医療から医療 ( 核医学 * ) による傷からの吸収地面から放射性物質 ( 線源 ) が体外にある場合放射性物質 ( 線源 ) が体内にある場合 * 核医学とは被ばくの経路外部被ばくと内部被ばく宇宙や太陽からの放射線外部被ばく内部被ばく呼吸による吸入建物から飲食物からの摂取医療から医療 ( 核医学 * ) による傷からの吸収地面から放射性物質 ( 線源 ) が体外にある場合放射性物質 ( 線源 ) が体内にある場合 * 核医学とは放射性同位元素 (RI) を用いて診療や治療及び病気が起こる仕組み等の解明を行うことです核医学検査で使用されている放射性医薬品は