Doc:Radiation/Basic

もくじ

基礎知識

自然放射線

人体への影響

胎児と子供

ファイトレメディエーション

土壌汚染

移行係数

食品汚染

家畜汚染

Q&A とリンク

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

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放射線と人体への影響

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 1 mSv (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 20 mSv (ただしどの年も 50 mSv 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)　

原爆被爆者データでも 100 mSv は健康被害が無い

原爆被爆者の健康調査では 100 mSv 以下の被曝では発ガンリスクが 0 になります。放射線は一度に浴びるほうが影響がおおきいため、年間 100 mSv という基準はかなり余裕をもたせた見積もりです。年間 1 mSv という基準は、80年間 1 mSv ずつ被曝しても 100 mSv に満たない値として設定されています。この値は実際には世界の各所で自然にあびる放射線の相違よりも小さい値になります。
1 mSv という線量の根拠など、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。

主要な線量の比較

• 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)
• 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
  (ただしウェブサイトに記載された平均値は 10 mSv / year)

参考文献

放射線の単位

ベクレル, キュリーは線量の単位、 グレイ, シーベルトは被曝量の単位

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。それら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) です。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。

記号	名前	半減期	解説	吸入摂取した場合の実効線量係数(mSv/Bq)	経口摂取した場合の実効線量係数 (mSv/Bq)
137Cs	セシウム-137	30.1年	セシウムの代表的な放射性同位体。ベータ線とガンマ線を出してバリウム-137になります。	6.7×10-6	1.3×10-5
90Sr	ストロンチウム-90	29.1年	ベータ線を放出してイットリウム-90、更にベータ線を放出してジルコニウム-90になります。	7.7×10-5 (チタン酸ストロンチウムの場合) 3.0×10-5 (それ以外)	2.7×10-6 (チタン酸ストロンチウムの場合) 2.8×10-5 (それ以外)
131I	ヨウ素-131	8.04日	ベータ線を放出してキセノン-131となり、ガンマ線も出します。	1.1×10-5 (ヨウ素化メチル以外)	2.2×10-5 (ヨウ素化メチル以外)
3H	トリチウム	12.3年	非常に低いエネルギーのベータ線を放出して、ヘリウム-3となる。	1.8×10-12 (水素ガス)	1.8×10-8 (水)

ラド, レムは古い単位系

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

17000 × 2.2 × 10^-5 × 0.35 = 0.13 mSv
13900 × 1.3 × 10^-5 × 0.35 = 0.063 mSv

の被曝を受けます。単純計算で1週間食べ続けると

(0.13 + 0.063) × 7 ≒ 1.35 mSv

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。実際には、ヨウ素-131の半減期が8日であることから、37週間もその値が高くあり続けることはないでしょう。

また、野菜を洗い流す等の処理で放射線量は低くなります。そのため、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

2000 × 2.2 × 10^-5 × 0.35 × 365 = 5.62 mSv

の被曝を受けます。

では、どの程度のベクレル数まで汚染されれば、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

2.5 / (2.2 × 10^-5 × 300 × 365) = 1.04 リットル

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、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。)

100 / (2.2 × 10^-5 × 3 × 180) = 8.4 × 1000

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

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、その情報をまとめたページを参考にしてください。

チェルノブイリ事故における基準

チェルノブイリ事故がおきた1986年にロシアの保健省がとった線量制限は

• 初年度(26 April 1986–26 April 1987) 100 mSv
• 1987年 30 mSv
• 1988, 1999年 25 mSv

というものです。 また1990年1月までの総放射線量が 173 mSv を超えないことも決められました。

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
• 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)
• 455 × 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、1ccあたり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1ccあたり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のリストと量も参考にしてください。これは年間排出予定量ですが、今回の廃棄量よりも多い量 (たとえばヨウ素-131だけでも17 × 10¹⁰ Bq) を継続的に排出予定であったことがわかります。

参考

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。

まとめ

• 受動喫煙の状態にあることは、年間 200 mSv 浴びるよりもリスクが大きい
• 毎日タバコを一箱吸う人の肺がん発症率は、原爆で 6 Sv 被曝した場合と同じ

発がんのリスク比較

• 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
• 1.25倍 受動喫煙による心筋梗塞、狭心症の死亡率
• 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
• 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
• 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。

肺がんの相対危険	一日喫煙本数	原爆被爆者[Sv]	ラドン[Bq/m3]
1.0	0	10	< 40
4.6	1-9	3.4	4,500
7.5	10-19	6.1	8,100
13.1	20-39	(11.4)	(15,000)
16.6	40+	(14.1)	(19,600)

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。 6.1 Sv の被曝は半数が死亡するほど強いはずですが、タバコを毎日1箱吸い続けても半数も死亡しません。上の表は肺がんの発症率のみに限ってリスク比較をした例でしょう（つまり 6.1 Sv 浴びたときは肺がん以外のさまざまな原因で死亡し、そのうち肺がんを発症する率がタバコ1箱と同等）。

とはいえ、肺がんは日本のがん死の2割を占め、男性のがん死中で最多です。がん死は死亡原因の35%を占めるので、全死亡数のおおよそ7%が肺がん死になります。また50歳代の発症が最多です。成人の喫煙率が、どの年に生まれても50歳代をピークとして60歳代以降は減少することをみても喫煙と肺がんは無関係ではないでしょう。

日本たばこや多くのウェブサイトで、喫煙率とがん死亡率が相関しない という事実が述べられていますが、肺がん死亡率は生まれた年代により異なり、単純な議論は成り立たないと思われます。

参考資料