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被曝 - Wikipedia
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被曝
放射線 >被曝
この項目では、放射線にさらされる「被曝」について記述しています。爆撃を受ける「被爆」については「被爆」をご覧ください。
被曝（ひばく）とは、放射線や化学物質にさらされることをいう[1]。被ばくとも表記される[注 1]。
表記[編集]
「被曝」と「被爆」は、発音が同じで意味や漢字での表記も似ている。「被曝」は「放射線などにさらされること」[1]、「被爆」は「爆撃を受けること」、「核兵器による被害を受けること」[2]である。「曝」という漢字が常用漢字に入っていない[3]ことから、「被曝」を「被ばく」と書くことが多い。
概要（放射線被曝）[編集]
本項では、人体が電離放射線にさらされる放射線被曝（放射線曝露）について説明する。 電離放射線の被曝には、
事故・災害・兵器によるもの
日常での自然放射線によるもの(自然被曝)
放射線療法などの医療行為によるもの(医療被曝)
放射線業務従事者が職業上において被曝するもの(職業被曝)
の4種類ある[4]。 また放射線被曝は、放射線の発生源が体内か体外かにより内部被曝（体内被曝）と外部被曝（体外被曝）に、照射を受ける身体の範囲により全身被曝と局部被曝に、照射を受ける時間分布により急性被曝と慢性被曝に分類される[5]。 人は日常において一年あたり平均2.4ミリシーベルト[6]の自然放射線に被曝しており、国際放射線防護委員会の勧告では自然放射線被曝および医療被曝を除く一般公衆の年間被曝限度を1ミリシーベルトに設定している。放射線に被曝すると放射線障害が生じる場合がある。なお、低線量の放射線被曝による健康被害については、各種議論がある(後述[注 2]）。 放射線による生体への影響は動物実験、放射線療法を受けた患者の調査、広島・長崎の原爆被爆者の追跡調査、その他原子力事故などの疫学調査[7]などで研究されている。
放射能と崩壊系列[編集]
崩壊系列の例 （ウラン235に始まるアクチニウム系列の場合）
詳細は「放射能」および「崩壊系列」を参照 核分裂によってできた放射性原子は1回だけ放射線を出すのではない。ベータ線を出しては別の元素に変わり、安定した元素になるまで放射線を出し続ける。この一連の系列を崩壊系列という。核分裂しなかったウランやプルトニウムは同様にアルファ線を出す系列をもつ。 放射線測定で主に計測されるガンマ線は、ベータ崩壊やアルファ崩壊に付随して出る電磁波であり、放射線の主体をなすものではない[8]。 なお、放射能（radioactivity）とは、「原子核が崩壊して放射線を出す能力」のことであって、厳密には、放射性物質、また放射線とは意味が異なる。
被曝の分類[編集]
人体の被曝は、放射線源が体外にあって外部から放射線を被曝する外部被曝（体外被曝;英:external exposure）と、飲み込んだり吸い込んだりして体内に取り込んだ放射性物質によって被曝する内部被曝（体内被曝;英:internal exposure）に大きく分類することができる。 人体は天然に存在する微量の放射線源(自然放射線)からも被曝しており、これは自然被曝と呼ばれる。また、X線撮影や癌治療など医療・治療における被曝を医療被曝という。法律で規制される被曝限度には、自然被曝と医療被曝は含まれない[9]。 国連科学委員会(UNSCEAR)では放射線の種類やその用途、一般大衆と職業上などの切り口で以下のように分類している。
UNSCEARによる被曝の分類
公衆の被曝
自然放射線によるもの 普遍的な被曝 宇宙線
地上の放射線、主にラドンによるもの
人間活動の結果、
増幅されたもの 金属の採鉱と精錬に起因するもの
リン鉱石の精錬によるもの
石炭の採掘とその燃焼の廃棄物フライアッシュによるもの
石油や天然ガスの掘削によるもの
レアアースと二酸化チタン産業によるもの
ジルコニウムとセラミック産業によるもの
ラジウムとトリウムの利用によるもの
その他の被曝
人工起源の放射線 平和利用 原子力発電によるもの
核燃料などの運送によるもの
原子力以外での放射性物質の使用によるもの(主に医療被曝)
軍事利用 核実験によるもの
環境中の残留放射性降下物によるもの
: 経年履歴
:原子力事故によるもの
職業被曝
自然放射線によるもの 飛行機のパイロットや客室乗務員、宇宙飛行士などの被曝
採鉱・精錬加工等の鉱業従事者の被曝
石油天然ガスの採掘従事者の被曝
鉱山以外の就労環境中のラドンによる被曝
人工起源の放射線 平和利用 原子力発電従事者
放射線医学従事者
放射性物質の工業利用
その他の利用
軍事利用 その他の業務上の被曝
出典：原子放射線の影響に関する国連科学委員会(UNSCEAR)2008閲覧2011-7-4
この表の表示や編集
自然被曝[編集]
「環境放射線」も参照 天然に存在する外部被曝源としては宇宙線や地殻からの放射線があり、内部被曝源としてはカリウム40や炭素14のような天然に存在する放射性同位体がある。体重60kgの人体で、カリウム40で4000ベクレル、炭素14で2500ベクレル、の天然の放射能があると言われている[10]。 一般にひとは、宇宙線から年間ほぼ390マイクロシーベルト、地殻、建材などからの自然放射性核種（コンクリート中のカリウム40ほか）から年間480マイクロシーベルトの外部被曝を受けており[11][12]、また、体内に存在している自然放射性核種（カリウム40、炭素14）から年間ほぼ290マイクロシーベルトの内部被曝を受けている。これらに加え、空気中に含まれているラドンから年間約1260マイクロシーベルトの被曝を受けている。 このように自然に存在する環境放射線から、ひとは、平均合計年間2400マイクロシーベルト（2.4ミリシーベルト）前後の被曝を受けているとされる[6][13]。 近年では日用品に含まれる天然放射性物質の影響の
問題がクローズアップされている[14]。
カリウムによる被曝
また、カリウムは、生体必須元素である関係上、成人で約140g程度の一定量が常に体内に保持され排泄調整される。カリウム中のK40の割合も一定であるため、カリウムの摂食量に関わらず成人で約4000ベクレル程のK40を体内に一定に保持し続けることになる[15]。体内のカリウムの量は人体のホメオスタシスによってほぼ一定に保たれる。バナナ、ジャガイモ、インゲン豆、ナッツ、ヒマワリの種はカリウム含有量が多いため、自然放射能をやや多く持っている[16]。なお、最も自然放射能が多いといわれる作物はブラジルナッツで1kgあたり244.2ベクレルが測定された例があるが[17]、これはラジウムの蓄積による部分があるため、カリウムの場合とは同一に考えることは出来ない(バナナ等価線量も参照)。
医療被曝[編集]
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詳細は「放射線医学」および「放射線療法」を参照 医学の検査や治療で放射線が使用される。放射線を利用する医学の領域を放射線医学という、療法を放射線療法という。これらの医療被曝を問題視し、危険性を批判する研究者もいるが、他方、医学的効用についても多数の研究が蓄積されている。
外部被曝[編集]
外部被曝の防止[編集]
放射線の透過能力：アルファ線は紙1枚程度で遮蔽できる。ベータ線は厚さ数mmのアルミニウム板で防ぐことができる。ガンマ線は透過力が強く、コンクリートであれば50cm、鉛であっても10cmの厚みが必要になる。中性子線は最も透過力が強く、水やコンクリートの厚い壁に含まれる水素原子によってはじめて遮断できる。
電離放射線と物質との相互作用を表した図 (―;粒子線、〜;電磁波、○;電離作用)
荷電粒子(α粒子,β粒子)が物に衝突すると電離が起こる。β粒子では粒子の減速に伴って電磁波の放射(制動放射)が起こる。これらの荷電粒子は物質中の電子と直接的に電磁相互作用を起こすため、電離作用が大きい。一方、γ線(電磁波)や中性子線(中性子の流れ)は電荷を持たないため、荷電粒子よりも電離作用は小さいが、貫通力は大きい(下の透過能力の図を参照)。中性子は水素などの軽元素と衝突すると反跳陽子(図中の赤丸)を生じ、この陽子が電離作用を持つ。また中性子捕獲が起きた場合には光子が放出される。
被曝を低減する三原則は、時間・距離・遮蔽である[18]。
被曝時間
線量は放射線場にいた時間に比例して増加する。放射線場での作業時間ができるだけ短くなるよう、作業計画を綿密に検討する必要がある。屋内退避も推奨されている。
距離
線量は線源までの距離の2乗に反比例する（指数関数的減衰）。線源はトングやマジックハンドを用いて扱い、直接触らないようにする。放射性物質が皮膚に付着しないよう、ゴム手袋などの保護具を装備する。
遮蔽
α線は紙1枚で遮蔽できる。放射性同位元素から放出される最大エネルギーのものでも空気中を10cm飛ぶことができない。
β線はアクリル樹脂板で遮蔽できる。放射性同位元素から放出される最大エネルギーのものでも空気中を15m飛ぶことができない。β線を薄くて密度の高い物質で遮蔽しようとすると、制動放射線が多く発生することでかえって被曝線量を増やすおそれがある。
γ線は透過力が高いが、ある程度遮蔽することができる。γ線（およびX線のような電磁放射線あるいは光子線）は主に原子核周囲の電子と相互作用して阻止されるため、鉛や金といった密度の高い物質（電子の密度も高い）のほうが効果的に遮蔽することができる。コンクリートならば厚さ30cmごとに、鉛板ならば厚さ5cmごとに線量を10分の1にまで減らす（コバルト60のγ線の場合）。
中性子線に対しては、質量数の小さい水素や炭素を多く含む物質、例えば水やポリエチレンブロックがよく用いられる。これは、荷電粒子（電荷を持つ粒子）や光子が電磁気力で物質と相互作用して透過を阻止されるのに対して、電荷を持たない中性子は物質を構成する粒子と直接衝突することで運動エネルギーを失い、透過を阻止されるためで、中性子の運動エネルギーを効率よく奪うためには同程度の質量の粒子、つまり陽子（水素の原子核）と衝突させることが最も有効だからである。また、中性子の遮蔽体は中性子吸収材（中性子を比較的捕獲しやすい非放射性同位元素を含む物質）と組み合わせて使うこともある。