講 義 の 内 容 放 射 線 の 基 礎 放 射 線 の 単 位 低 線 量 被 曝 のリスク 放 射 線 防 護

地 域 ワークショップ 福 井 2012.12.1. 放 射 線 の 基 礎 と 防 護 の 考 え 方 東 京 大 学 大 学 院 医 学 系 研 究 科 鈴 木 崇 彦

講 義 の 内 容 放 射 線 の 基 礎 放 射 線 の 単 位 低 線 量 被 曝 のリスク 放 射 線 防 護

放 射 線 の 特 徴 は? 物 質 を 透 過 する 線 量 が 大 きくなると 障 害 を 引 き 起 こす RADIOISOTOPES,44,440-445(1995)

放 射 線 とは? エネルギー です どんな? 原 子 を 電 離 励 起 する または 原 子 核 を 変 化 させる 能 力 を 持 つ エネルギーの 形 は? ( 粒 子 線 )α 線 β 線 中 性 子 線 ( 電 磁 波 光 子 )γ 線 X 線 原 子 が 電 離 するとどうなる? 電 子 ( 陰 イオン)が 原 子 からはじき 出 され 原 子 がイオン 対 に 分 かれ ます

電 子 (-) 放 射 線 (+) 吸 収 核 核 放 射 線 電 離 放 射 線 と 呼 ぶ 原 子 が 電 離 される 分 子 (DNA)であれば 結 合 が 切 れる 化 学 物 質 であれば 結 合 が 変 わる (3 価 2 価 重 合 など) 放 射 線 影 響 の 基 本 原 理

放 射 線 のDNA 障 害 1 本 鎖 切 断 放 射 線 2 本 鎖 切 断 DNA 分 子 を 構 成 する 原 子 を 電 離 DNA 修 復 修 復 放 射 線 の 障 害 密 度 が 大 きい 欠 損

X 線 照 射 によるヒト 細 胞 のDNAの 切 断 未 処 理 核 4Gy X 線 照 射 4hr 細 胞 :ヒト 腸 上 皮 細 胞 抗 体 :p53-bp1

放 射 線 の 特 徴 透 過 性 ( 力 )と 電 離 作 用 透 過 性 ( 力 ): 電 荷 質 量 エネルギーによって 決 まる 電 荷 を 持 つ(α β) 直 接 相 手 を 電 離 する( 直 接 電 離 放 射 線 ) 電 荷 を 持 たない( 中 性 子 電 磁 波 ) ( 間 接 電 離 放 射 線 ) 電 荷 が 大 きい= 相 手 と 相 互 作 用 し 易 い = 奥 に 進 めない= 透 過 力 が 弱 い 電 荷 が 無 い= 相 互 作 用 しずらい= 透 過 力 が 大 きい 相 互 作 用 の 相 手 : 電 磁 波 相 手 の 軌 道 電 子 * 中 性 子 小 さな 原 子 核 *

放 射 線 の 種 類 と 透 過 力

放 射 線 のエネルギーを 止 める 放 射 線 を 遮 へいする それぞれの 放 射 線 は 何 と 相 互 作 用 して 効 率 良 く エネルギーを 失 うか? α 線 何 とでも 相 互 作 用 し 易 い(+2の 電 荷 大 きな 質 量 ) 紙 一 枚 でも 遮 へいできる β 線 相 互 作 用 し 易 いがα 線 ほどではない 薄 い 金 属 アクリルなどで 遮 へいする γ 線 相 手 原 子 の 電 子 と 相 互 作 用 する 電 子 を 多 く 持 つ 原 子 と 相 互 作 用 し 易 い 原 子 番 号 の 大 きな 原 子 鉛 中 性 子 線 中 性 子 と 同 じくらいの 大 きさの 原 子 核 と 衝 突 して エネルギーを 効 率 良 く 失 う 陽 子 ( 水 素 の 原 子 核 ) 水

2. 放 射 線 に 関 する 単 位 放 射 能 と 放 射 線 影 響 は 別 々の 単 位 で 表 される 放 射 能 (radioactivity) 放 射 線 を 出 す 能 力 を 表 す 単 位 ベクレル(Bq) ( 定 義 )1 秒 間 に 何 個 の 原 子 が 壊 変 ( 崩 壊 )するか 1 Bq = 1 disintegration/second (dps) 壊 変 に 伴 って 放 射 線 が 出 るので 放 射 線 を 出 す 能 力 を 表 す

放 射 線 の( 人 体 ) 影 響 を 表 す 単 位 その 前 に

放 射 線 には (1)ある 線 量 以 上 受 けないと 影 響 ( 放 射 線 障 害 など) が 出 ない( 確 定 的 影 響 ) (2) 少 ない 量 でも 放 射 線 を 受 けるとがんになる 可 能 性 (リスク)がある( 確 率 的 影 響 ) という2つの 影 響 がある (1)は ある 温 度 以 上 のものに 触 れると 火 傷 をするのに 似 ている (2)は 車 に 乗 れば ある 確 率 で 事 故 に 遭 遇 する 可 能 性 (リスク)があるのと 似 ている

(1)ある 線 量 以 上 受 けないと 影 響 ( 放 射 線 障 害 など)が 出 ない( 確 定 的 影 響 ) たとえば 30 のお 湯 に 手 を 入 れても 火 傷 すること はない しかし 90 になると 火 傷 してしまう 火 傷 ( 障 害 )は 与 えられたエネルギーに 依 存 する 放 射 線 の 場 合 障 害 を 起 こす 最 低 線 量 を しきい 線 量 または しきい 値 とよぶ 影 響 の 単 位 は 吸 収 線 量 グレイ(Gy)で 表 す 物 質 の 質 量 1kgあたりに 吸 収 されたエネルギーが 1ジュール(J)のときを 吸 収 線 量 1Gyとする 1 Gy = 1J/kg

(2) 少 ない 量 でも 放 射 線 を 受 けるとがんになる 可 能 性 (リスク)がある( 確 率 的 影 響 ) たとえば 交 通 事 故 でも バイク 自 転 車 乗 用 車 電 車 飛 行 機 と 利 用 する 移 動 手 段 によってリスク の 大 きさが 異 なるのに 似 ている 放 射 線 の 場 合 放 射 線 の 種 類 によって がんの 起 こり 易 さが 異 なる 放 射 線 の 種 類 放 射 線 荷 重 係 数 光 子 (γ 線 X 線 ) 1 電 子 (β 線 ) 1 陽 子 2 α 粒 子 核 分 裂 片 重 い 原 子 核 20 中 性 子 2.5~22

放 射 線 の 種 類 だけではなく 放 射 線 を 受 ける 側 の( 人 体 ) 組 織 に よって 放 射 線 に 対 する 感 受 性 ( 発 がんのし 易 さ)が 異 なる 組 織 臓 器 組 織 荷 重 係 数 組 織 臓 器 組 織 荷 重 係 数 赤 色 骨 髄 0.12 食 道 0.04 結 腸 0.12 甲 状 腺 0.04 肺 0.12 皮 膚 0.01 胃 0.12 唾 液 腺 0.01 乳 房 0.12 骨 表 面 0.01 生 殖 腺 0.08 脳 0.01 膀 胱 0.04 残 りの 肝 臓 0.04 組 織 臓 器 0.12 がんは どこにできても 個 体 の 死 につながる 影 響 と 考 えると 部 分 的 に 被 曝 した 場 合 でも 個 体 としての 影 響 を 評 価 する 必 要 が ある この 個 体 への 影 響 評 価 は 実 効 線 量 として 表 す

つまり 放 射 線 による 発 がんと 遺 伝 的 影 響 は 1 吸 収 された 放 射 線 のエネルギー 2 放 射 線 の 種 類 3どこに 吸 収 されたか の3つの 要 因 から 算 出 され 単 位 はシーベルト(Sv)で 表 される 実 効 線 量 (Sv)= 吸 収 線 量 (Gy)x 放 射 線 加 重 係 数 x 組 織 加 重 係 数 組 織 が 複 数 になれば それぞれの 合 計

放 射 線 放 射 能 放 射 線 影 響 の 単 位 (まとめ) 放 射 性 物 質 (radionuclide) 放 射 線 (radiation) 放 射 線 の 種 類 組 織 の 感 受 性 エネルギー(eV) 放 射 能 (radioactivity) Bq(ベクレル:dps) disintegration/sec 吸 収 線 量 Gy(グレイ) J/Kg 確 定 的 影 響 等 価 線 量 ( 組 織 臓 器 ) 実 効 線 量 ( 全 身 ) Sv(シーベルト) 確 率 的 影 響

放 射 能 は 放 射 性 原 子 固 有 の 時 間 で 半 減 する 放 射 能 が 半 減 するまでの 時 間 を 半 減 期 という 例 U-235 7 億 年 U-238 45 億 年 C-14 5,730 年 C-11 20.4 分 Cs-137 30 年 I-131 8 日

被 ばくの 形 態 外 部 被 曝 ( 線 源 が 体 外 ) 内 部 被 曝 ( 線 源 が 体 内 ) α 線 β 線 γ X 線 α 線 β 線 γ X 線 中 性 子 線 人 体 への 影 響 は 何 線 を 出 すか エネルギーの 大 きさは? どこにあるか( 対 外 体 内 ) どれくらい 長 く 体 内 に 留 まるか で 異 なる 放 射 能 (ベクレル)が 大 きいだけでは 判 断 できない

体 内 被 ばくと 体 外 被 ばく 体 内 被 ばくの 方 が 体 外 被 ばくより 危 険 ではないか?という 質 問 シーベルトで 表 されれば 体 外 体 内 での 区 別 は 無 い 137 Cs 体 外 被 曝 の 指 標 (1cm 線 量 等 量 定 数 ) 0.091μSv m 2 /h/10 6 Bq * 体 内 被 曝 の 指 標 ( 実 効 線 量 係 数 ) 経 口 :1.3 μsv/100bq 吸 入 :0.67 μsv/100bq このシーベルトで 表 された 数 値 は 実 効 線 量 であり 個 体 への 評 価 である たとえば 137 Csで 汚 染 された 地 区 に 住 み 汚 染 された 空 気 を 吸 い 汚 染 さ れた 食 べ 物 を 食 べれば それぞれに 寄 与 する 放 射 能 (Bq)から その 合 計 と して 被 ばく 線 量 を 評 価 することになる * 通 常 体 外 被 ばく 線 量 は 直 接 測 定 器 によって 測 定 できる

1 回 の 体 内 への 取 り 込 みからの 被 ばく 線 量 は 50 年 間 の 放 射 能 残 存 量 の 積 分 値 から 計 算 される 預 託 線 量 の 概 念 取 り 込 ん だ 放 射 能 RIは 実 効 半 減 期 に 従 って 体 内 から 指 数 関 数 的 に 消 失 していく 50 年 間 ( 子 供 は70 歳 まで)

ベクレルとシーベルトが 分 からない 放 射 能 から 被 ばく 線 量 への 換 算 131 I: 606 kev のβ 線 364 kevのγ 線 半 減 期 約 8 日 実 効 半 減 期 乳 児 4.63 日 5 歳 児 5.94 日 成 人 7.27 日 甲 状 腺 ( 約 15g)に 取 り 込 んだヨウ 素 の30%が 集 積 体 外 被 曝 の 指 標 (1cm 線 量 等 量 定 数 ) 0.065μSv m 2 /h/10 6 Bq 体 内 被 曝 の 指 標 ( 実 効 線 量 係 数 ) 経 口 :2.2 μsv/100bq 吸 入 :2.0 μsv/100bq 137 Cs: 514 kevのβ 線 662 kevのγ 線 半 減 期 約 30 年 実 効 半 減 期 1 歳 まで9 日 9 歳 まで38 日 成 人 90 日 全 身 に 分 布 体 外 被 曝 の 指 標 (1cm 線 量 等 量 定 数 ) 0.091μSv m 2 /h/10 6 Bq 体 内 被 曝 の 指 標 ( 実 効 線 量 係 数 ) 経 口 :1.3 μsv/100bq 吸 入 :0.67 μsv/100bq

食 品 中 137 Cs の 暫 定 規 制 値 100Bq/kg(4 月 1 日 ~) たとえば 1kgに100ベクレルのセシウムを 含 む 魚 を200g 食 べたら どのくらいの 被 曝 線 量 になるか? 137 Cs の 消 化 管 からの( 経 口 ) 摂 取 による 線 量 係 数 は 1.3 μsv/100bq だから 1.3 5=0.26μSv (ちなみに 秋 田 県 の 玉 川 温 泉 の 岩 場 での 線 量 は 1 時 間 あたり 1.8~2.3 μsv ) 年 間 200 回 食 べれば 52μSv=0.052mSv (ちょうど 胸 部 レントゲン 写 真 1 枚 分 ) と 計 算 できる

低 線 量 放 射 線 によるがん 発 生 リスクの 考 え 方 自 然 発 生 率 +5% が ん 発 生 増 加 率 2.4 ( 自 然 放 射 線 レベル) UNSCEAR 2010 報 告 書 原 子 放 射 線 に 関 する 国 連 科 学 委 員 会 報 告 書 の 内 容 : 日 本 の 原 爆 被 爆 者 の 全 ての 癌 を 総 合 した 結 果 が 被 曝 線 量 と 発 がんのリスクの 関 係 を 最 も 明 確 に 示 し ている 発 癌 のリスクが 統 計 学 的 に 有 意 に 上 昇 するのは100から200ミリシーベルト 以 上 である 疫 学 的 な 研 究 では,これら の 被 曝 線 量 以 下 で 有 意 な 上 昇 を 示 すこ とはないであろう 100 200 1,000 (msv)

低 線 量 放 射 線 によるがん 発 生 リスクの 考 え 方 が ん 発 生 増 加 率 放 射 線 防 護 (ICRP)では 安 全 側 に 考 え しきい 値 の 無 い 直 線 仮 説 を 採 用 +0.5% 自 然 発 生 率 2.4 100 200 (msv) ( 自 然 放 射 線 レベル)

放 射 線 被 曝 と 日 常 生 活 のがんリスク ( 国 立 がんセンター 調 べ) 要 因 対 象 比 較 対 象 がんになるリスク の 増 え 方 ( 倍 ) 喫 煙 ( 男 性 ) 現 在 の 喫 煙 者 非 喫 煙 者 1.6 広 島 長 崎 での 放 射 線 被 曝 1000ミリシーベルト 被 曝 無 し 1.5 大 量 飲 酒 ( 男 性 ) エタノール 換 算 で 週 300-449g 時 々 飲 む 1.4 やせ( 男 性 ) BMI:14.0-18.9 BMI:23.0-24.9 1.29 肥 満 ( 男 性 ) BMI:30.0-39.9 BMI:23.0-24.9 1.22 運 動 不 足 1 日 のMETs 時 が 男 性 25.45 女 性 26.10 1 日 のMETs 時 が 男 性 42.65 女 性 42.65 1.15-1.19 高 塩 分 食 品 干 物 等 で1 日 43g たらこ 等 で4.7g 干 物 等 で1 日 0.5g たらこ 等 で0g 1.11-1.15 広 島 長 崎 での 放 射 線 被 曝 非 喫 煙 女 性 の 受 動 喫 煙 100ミリシーベルト 被 曝 無 し 1.05 夫 が 喫 煙 者 夫 が 非 喫 煙 者 1.02-1.03 METsは 運 動 エネルギー 消 費 量 が 安 静 時 の 何 倍 に 当 たるかを 示 す 単 位 大 量 飲 酒 は1 週 間 にビールなら 大 瓶 13-20 本 ワインなら26-39 杯 分

環 境 基 礎 疾 患 ストレス 個 人 における 発 がんリスク 大 量 飲 酒 高 塩 分 食 リスクの 総 和 喫 煙 野 菜 不 足 やせすぎ 太 りすぎ 放 射 線 被 ばく

個 人 の 発 がんリスク 全 体 の 増 加 ( 黄 色 い 円 の 大 きさ) 放 射 線 被 ばくのがんリスク 100 msv 1,000 msv 放 射 線 のみによる 発 がんリスクの 増 加 個 人 の 発 がんリスク

安 心 や 不 安 はひとりひとりの 考 え 方 人 に 考 えを 押 しつけられることで 解 消 するものでは 無 い 知 識 と 知 恵 で 不 安 を 小 さくする 世 の 中 にゼロリスクは 無 い 低 線 量 の 被 曝 を 心 配 するのであれば がんリスク 全 体 の 縮 小 化 を 考 える 野 菜 不 足 運 動 不 足 の 解 消 喫 煙 量 を 少 なく 線 量 の 把 握 漠 然 とした 不 安 を 解 消 するためには 具 体 的 な 数 値 を 確 認 する 具 体 的 なリスクの 大 きさを 知 ることが 大 切 リスクの( 大 きさ)を 受 け 入 れるためには 具 体 的 な 物 差 しを 持 つことが 必 要 です 物 差 しの 例 : 健 康 診 断 の 胸 部 レントゲン 写 真 1 枚 約 50μSv 年 間 の 自 然 由 来 被 曝 放 射 線 量 の 変 動 1mSv~ 数 msv 程 度

放 射 線 の 防 護 の 考 え 方 放 射 線 の 被 ばくはできるだけ 避 けるのが 基 本 ICRP( 国 際 放 射 線 防 護 委 員 会 )の 防 護 基 準 1. 被 ばくの 正 当 化 個 人 あるいは 社 会 の 利 益 が 放 射 線 の 被 害 を 上 回 るときだけ 放 射 線 被 ばくが 正 当 化 される ( 医 療 事 故 における 救 助 作 業 など) 2. 被 ばくの 最 適 化 基 準 の 設 定 によって 防 止 できる 被 害 と そのことによって 生 じる 他 の 不 利 益 の 両 者 を 勘 案 して リスクの 総 和 が 最 も 小 さくなるよう 最 適 化 した 基 準 をたてること ( 大 量 の 集 団 避 難 による 不 利 益 その 過 程 で 生 じる 心 身 の 健 康 被 害 など) 3. 被 ばく 限 度 の 設 定 緊 急 時 であれ 平 時 であれ 個 人 の 被 ばく 線 量 には 限 度 を 設 定 する こと

ICRP2007 年 勧 告 による 最 適 化 の 目 安 ( 急 性 または 年 間 線 量 ) 緊 急 時 救 助 活 動 を 行 う 者 500-1000mSv ボランティアによって 行 われる 救 助 活 動 に 対 しては 救 命 に 携 わる 者 のリスクを 上 回 る 便 益 がある 場 合 には 線 量 を 制 限 しない 緊 急 時 被 ばく 状 況 ( 突 発 的 な 非 常 事 態 の 発 生 ) 20~100mSv 現 存 被 ばく 状 況 ( 緊 急 事 態 が 収 束 に 向 かっているが 平 時 より 線 量 が 高 い) 1~20mSv 計 画 被 ばく 状 況 ( 平 常 時 ) 1mSv/ 年

現 存 被 ばく 状 況 での 線 量 をいかにして 受 け 入 れるか リスクの 大 きさをどう 考 えるか (がん) 検 診 体 制 の 構 築 強 化 被 曝 線 量 の 把 握 1 日 も 早 い 計 画 被 ばく 状 況 (1mSv/ 年 )への 回 帰 困 難 な 場 合 立 入 制 限 区 画 の 設 定 小 さなリスク( 潜 在 的 な 危 険 性 )を 受 け 入 れる 社 会 の 構 築 には リスクコミュニケーションが 大 切