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朝鮮工作員は連日、仲間のアパッチの抑留地原産の原爆と同じウランの電気を照射。
外部被曝による実効線量の計算[編集]
ここでは放射線業務従事者等が装着した個人線量測定器[97]の測定線量から日本の法令に基づいて外部被曝による実効線量を計算する場合を述べる。 外部被曝による実効線量計算式を示すにあたっては個人線量モニタリングの方法に触れる必要がある。 線量当量には区分があり、皮膚表面からの深さによって70μm線量当量、3 mm線量当量、1 cm線量当量となっていて、70μmは皮膚の基底層、3 mmは眼の水晶体、1 cmはその他すべてを対象とする線量当量である[98][99]。 また、個人線量モニタリングは全身均等被曝を基本的な仮定とし、男子(および妊娠不能な女子)は胸部に、妊娠可能な女子は腹部に個人線量測定器を装着する。これは女子では胎児被曝を主に考慮しており、男子では造血組織である赤色骨髄の被曝を主に考慮しているためである。 不均等被曝が考慮されるべき場合には全身を「頭頸部」、「胸部・上腕部」、「腹部・大腿部」、「その他」の4部位に区分してその部位内では均等被曝を仮定し、全身均等被曝の場合の個人線量測定器装着部位以外の部位が最大被曝をするおそ
れのある場合にはその部位にも装着する。手指などの「その他」の部位が多く被曝する放射線作業では指輪型個人線量測定器も用いられるが、「その他」の部位は(中性子線被曝がない限り)皮膚の70μm線量当量のみを測定する[100]。例えば、X線使用業務で肩から膝下まで鉛入り防護エプロンを着用する場合は個人線量測定器をエプロンの下の胸部または腹部に装着し、さらに頭頸部(エプロンの外)に装着し、また作業内容によっては手指にも装着することになる。 以前は3種類の線量当量すべてを測定することとなっていたが、2001年の改正法令施行により70μm線量当量と1 cm線量当量のみの測定となった。これは実務上、3 mm線量当量が他の二者の大きい方を超えないためで、眼の水晶体の等価線量はいずれか大きい方の値(安全評価側)を採用する[101]。 実効線量の計算には1 cm線量当量のみが用いられる。過去の法令では組織荷重係数を元にした「実効線量当量」の計算式が示されていたが、ICRP 1990年勧告を受けた2001年の改正法令施行により組織加重係数がICRP 1977
年勧告から変更され、不均等被曝による影響が小さくなったとして実効線量の計算式は放射線障害防止法令に明示されず、「適切な方法による」という表現になった。しかし、科学技術庁(当時)の通知には参考として1999年(平成11年)4月の放射線審議会基本部会の示した式を掲載しており[102][95]、事実上以下の式が現在の計算式となっている。
HEE= 0.08Ha+ 0.44Hb+ 0.45Hc+ 0.03Hm
ここで
HEE: 外部被曝による実効線量当量 Ha: 頭頸部における1 cm線量当量 Hb: 胸部および上腕部における1 cm線量当量 Hc: 腹部および大腿部における1 cm線量当量 Hm: 頭頸部、胸部・上腕部および腹部・大腿部のうち外部被曝による線量当量が最大となるおそれのある部分における1 cm線量当量
である。 男性がX線使用業務で肩から膝下まで鉛入り防護エプロンを着用し、頭頸部線量当量が胸部・上腕部線量当量より大きかった場合を例にすると HEE= (0.08 + 0.03) Ha+ (0.44 + 0.45) Hb となる。
預託線量[編集]
内部被曝分を物理学的半減期と生物学的半減期(人体の代謝排泄機能による)を考慮して一生(50年間; 子供の場合は70歳になるまで)における総被曝量を累計したものが預託線量である[90]。また、これに放射線荷重係数、組織荷重係数を掛けることで、実効線量に相当する値を算出することができ、これを預託実効線量と称する。内部被曝による被曝は長期にわたるため、生涯の健康リスクを評価するには預託実効線量を用いる[103]。
集団積算線量[編集]
詳細は「集団積算線量」を参照 原子炉など原子力関連施設に起因する社会的リスクを把握する為の指標として集団積算線量(集団実効線量とも)がある(単位は「人・Sv(man Sv)」)[104]。これは、評価対象とする集団における1人当たりの個人被曝線量を全て加算したもので[105]。この指標は疫学研究の指標でなく、原子炉の立地審査や核実験による放射性降下物や重大事故の評価等に使われる[106]。
放射線障害[編集]
詳細は「放射線障害」を参照 放射線障害は、「出現パターン」(発症率と発症メカニズム)や「影響パターン」(影響を与える領域と発症時期)によって、下表のように分類することができる。
放射線障害の分類
臨床医学的分類
(影響を与える領域と発症時期による分類) 疾患名 社会医学的分類
(発症率および発病プロセスの違いによる分類)
身体的影響 早発性(急性)障害 急性放射線症候群、不妊 確定的影響
晩発性障害 放射線性白内障、胎児への影響(胎児の奇形など)、加齢(老化)現象
悪性腫瘍(癌、白血病、悪性リンパ腫) 確率的影響
遺伝的影響 染色体異常(突然変異)
個々の障害・影響の詳細は上表の各リンク先を参照
人体に対する影響についての一覧表[編集]
以下、放射線の人体に対する影響に関する一覧表である。 単位はミリシーベルト(mSv)。1ミリシーベルト=1000マイクロシーベルト。(1レムremは0.01シーベルト)
実効線量 期間 内訳
0 細胞の死滅(カリウム40を排除した細胞実験の報告)[107]
0.02 年 1日1時間ブラウン管テレビを見ることによる年間被曝量[108]
0.05 年 原子力発電所の事業所境界での1年間の線量。
0.1 - 0.3 胸部X線撮影1回分の線量。
1 年 一般公衆の1年間の人工放射線による被曝の限度(ICRPの勧告)。
1 日 宇宙に滞在する宇宙飛行士の1日当りの被曝線量[109]。宇宙線による被曝線量は半年の宇宙滞在で180ミリシーベルトに達し[109]、宇宙ステーションに長期滞在した宇宙飛行士のリンパ球には高頻度の染色体異常が見出される[110]。これによる健康被害を考慮し、宇宙飛行士の宇宙滞在期間は半年となっている。
1.5 年 1年間に自然環境から1人が受ける放射線の日本平均[109]。
大気中のラドンからの年間被曝以外の県別平均被曝線量0.81〜1.19mSv、最も低いのが神奈川、高いのが岐阜[111]。(2011福島原発事故以前) 日本ではラドンからの被曝は0.4mSvと世界平均(1.26mSv)より低いと推定されている[112]。
2 原爆手帳が交付される境界となる爆心地から12km地点における被曝量。[113][114]。
2.4 年 1年間に自然放射線源から人が受ける放射線の世界平均[6][13]。主な範囲は1.0〜13.0mSvであり[115]、世界各地の高線量地域では何十万もの人口が10mSv以上の被曝をしている[116]。
4 胃のX線撮影1回分の線量。
10 年 日本国原子力安全委員会の指針での一般人の「屋内退避」
7 - 20 X線CTによる撮像1回分の線量。
20 年 アメリカにおける汚染地区からの移住しきい値(初年度の年間総合被曝)、以降の年は5mSv[117]。放射能汚染対策#アメリカでの体制を参照。
50 年 日本国原子力安全委員会の指針では一般人の「避難」自衛隊・消防・警察 (妊娠可能な女子を除く) が1年間にさらされてよい放射線の限度[要出典]。 放射線業務従事者の単年での最大被曝限度であり、5年間での限度値100mSvの年平均は20mSv。次節参照。染色体異常が確認できる[118]。
81 広島における爆心地から2km地点での被曝量[119]爆発後2週間以内に爆心地から2km以内に立ち入った入市被爆者(2号)と認定されると、原爆手帳が与えられる[114]。
100 急性 原子力安全委員会によると、比較的高い線量を短時間に受けて現れる「確定的影響」の閾値は100mSv。被曝から一定期間を経た後にある確率で、固形がん、白血病等を発症する「確率的影響」は、100mSvを超える被曝線量とその影響の発生率との間に比例性があると認められている。ICRPは、全世代を通じたがんのリスク係数(100mSvの被曝は生涯のがん死亡リスクを0.55%上乗せする)を示している。100mSv以下の被曝線量では、確率的影響の存在が見込まれるが不確かさがある[120]。沢田昭二によれば、放射線感受性には大きな個人差があり、確定的影響には発症する線量に個人差がある[121]。放射線影響研究所の論文(2000年)では原爆生存者の追跡調査から100mSv以下の被曝でも統計学的に有意なリスクがあるとしている[122]。David J. Brenner(コロンビア大学放射線研究センター)らによる研究グループは、10mSv〜50mSvの急性被曝、あるいは50mSv〜100mSvの長期(慢性)被曝を超える被曝量について、ヒト集団から得られる疫学的証拠は、被曝がガンのリスク
を増加させることを示していると結論付けた[123][124][125]。
100 - 150 ガン(転移している可能性が高い悪性リンパ腫)に対する生体の免疫機能を最も高める全身あるいは半身への照射量であり、治療のための局所照射の効果を増強し治癒率を高めたとする報告がある[126]。
250 急性 このレベル以上でリンパ性白血球の減少が起きる[118]。これ以下では身体的所見はないものとしている[118]。(一度にまとめて受けた場合、以下同じ)
500 急性 このレベル以上で白血球の内のリンパ球および顆粒球が減少する[118]。
国際放射線防護委員会による人命救助を例外とする上限[要出典]。
1,000 急性 急性放射線障害。悪心(吐き気)、嘔吐など。水晶体混濁[要出典]。
2,000 骨髄移植のために行われる全身照射の一回の照射量(総量で12,000mSvを照射するが1日2回の照射を3日間で行うというように分割されている[127])。これは、患者の体内の白血病細胞をすべて死滅させること、また造血能力や免疫細胞を喪失させて、患者が移植されたドナーの骨髄を受け入れるようにすることを目的としている[128]。照射を受けると患者自身の持つ造血能力や免疫細胞は喪失するため、全ての照射終了後にドナー骨髄の輸注が行われなければ患者は確実に死亡する。
2,000 急性 全身被曝によって2 週間以内に5%が致死[118]。
3,000 - 5,000 急性 50%の人が死亡する。半数が死ぬ線量(半致死量)は文献によつて2,500mSv〜4,000mSvの幅がある。それより低い線量でも各種の急性障害が生じる[129]。(人体局所の被曝については3,000 : 脱毛、4,000 : 永久不妊、5,000 :白内障、皮膚の紅斑)[130]
7,000 - 10,000 急性 99%の人が死亡する。ただし、頭部や胴体ではなく手足のみに被曝をした場合は、手足の機能に障害 (熱傷等) が出る[要出典]。
10,001以上 急性 数時間以内に死亡する。
放射線の人体に対する影響は、被曝した体の部分などにより異なる。上記の表ではX線撮影、X線CTおよび注記されているもの以外は全身に対するものである。 X線検査の数値は調査年代(検査装置の性能)や報告(調査対象となった医療機関による使用方法)によってばらつきがあるため、目安である。 法令による被曝線量の限度には、自然放射線による被曝と診療を受けるための被曝は含まれない[9]。
職業被曝[編集]
詳細は「職業被曝」を参照 職業被曝は就業中に受ける放射線および放射性物質(内部被曝は非勤時にも継続する)による被曝である。これらには核燃料サイクル従事者、放射線医学従事者、放射性物質の産業・教育・軍事利用にたずさわる業務の他に、天然に存在する放射性物質(NORM;Naturally occurring radioactive material)からの作業環境での増幅された被曝があり、鉱山、石油、天然ガス、航空産業などがあげられる。 以下の数値はUNSCEAR2008報告書より[131]。
核燃料サイクル従事者では平均年間1.0mSvで、70年代からは数分の一と大きく改善された。
核燃料サイクル従事者の被曝
工程 モニターされた従業員数
(x1000) 平均集団積算線量
(man Sv) 平均実効線量
(mSv)
採鉱 12 22 1.9
精錬 3 3 1.1
濃縮 18 2 0.1
燃料製造 20 31 1.6
原子炉運転 437 617 1.0
再処理 76 68 0.9
研究 90 36 0.4
合計 660 800 1.0
その他の業務で天然に存在する放射線(NORM;Naturally occurring radioactive material)による被曝についてはUNSCEARでは9つの業種を重要視している。
金属の採鉱・精錬、リン鉱石・肥料関連、採炭とその燃焼、石油、天然ガスの採掘、希土類とチタニウム関連業種、ジルコニウムとセラミック業界、天然放射性物質を利用する業界、建築物解体廃棄業界。
核燃料サイクル業務以外の職業被曝
業種 就業者数
(百万人) 集団積算線量
(man Sv) 平均実効線量
(mSv) 備考
炭鉱 6.9 16560 2.4
その他の鉱山 4.6 13800 3.0 ウランを除く
放射線医療従事者 1.24 日本1.33
航空機乗務員 2U+203E3 宇宙線によるもの
その他の業務 1.25 6000 4.8
平均 2.9
軍事兵器等による被曝[編集]
「核兵器」も参照 原子爆弾、水素爆弾、中性子爆弾などの核兵器の使用やまたその開発のための核実験などによって、被曝する事例がこれまでに多数ある。
原子爆弾[編集]
「広島市への原子爆弾投下#人体への影響」および「長崎市への原子爆弾投下」も参照 太平洋戦争で連合軍によって広島と長崎に投下された核兵器の原子爆弾は、高温の熱線と強い爆風だけでなく、強い放射線を放出し、放射能を有する塵などを多量に排出したため、被害はTNT換算で推し量れる爆発の熱や爆風だけに留まらず、原爆症と呼ばれる放射線障害・急性放射線症や、白血病や癌などの病気を被曝者に引き起こした。なお、被爆は爆撃による被害を受けること、他方、被曝は放射線にさらされた場合を指すため、厳密には、核爆弾による直接攻撃を受けた者は「被爆者」、直接の被害は受けず、核爆発に伴う残留放射能を浴びた者は「被曝者」であるが、日本では便宜上前者を「一次被爆者」、後者を「二次被爆者」と呼ぶ。 東北大学の医師瀬木三雄の統計に基づく研究によると、広島・長崎の原爆投下から5年後に小児がんによる死亡率が3倍に上昇し、その後も核実験が繰り返されるとその5年後に死亡率が急上昇した。1965年には戦前の7倍に達し、その後、大気圏内で核実験がおこなわれなくなると、死亡率は低下傾向を示し
た[132]。
核実験による被曝[編集]
詳細は「核実験」を参照 核兵器の開発を目的とした核実験による被曝もある。1945年7月16日にアメリカで人類最初の核実験であるトリニティ実験が実施された。その後、日本への実戦使用を経て、第二次世界大戦後はマーシャル諸島のビキニ環礁やエニウェトク環礁と合わせて67回の核実験を行い[133][134]、米国のネバダ州では928回行われた。1954年には遠洋漁船第五福竜丸がビキニ環礁での核実験の際、被爆し、船員が帰国後死亡する事件が発生した。船員は多量の放射性降下物(いわゆる死の灰)を被曝したと日本人医師団は主張したが、米国側は「放射能よりもむしろサンゴの塵の化学的影響」として放射線障害を否定した。 この他、ソ連(現ロシア)はセミパラチンスク核実験場やノヴァヤゼムリャなどで、他にイギリスやフランス、インドなども核実験を実施した。ソ連からの技術供与を受けた中華人民共和国も、ロプノールなどで核実験を行っており(中国の核実験参照)、東トルキスタン地域住民の被曝と健康被害が報告されているほか、チベット地域では放射性廃棄物を地層処分する際の浅層処
分による住民の被曝が問題になっている。放射性廃棄物の処分は国際的に深層処分が主流であるが、中国政府は浅層処分で 「充分に安全」 としている。
劣化ウラン弾[編集]
その他、劣化ウランを原料とした劣化ウラン弾による被曝もある。1991年の湾岸戦争、2003年3月以降のイラク戦争で米軍によって使用されたが、人道的な観点から是非が議論されている。しかし、劣化ウランの放射能は14.8Bq/mgであり[135]、天然ウランの25.4 Bq/mgと比較すると約6割と低く、また劣化ウラン粉塵の吸入や経口摂取で人体に吸収される質量は少なく、放射能は多くないため、放射線障害の確定的影響を考慮する必要はないとされる。問題となるのは確率的影響によるガン性のものであるが、確率を推定するための疫学データが乏しく、ICRPの確率的影響の評価でも、この劣化ウランによる低線量被曝は言及されていない。
原子力事故による被曝[編集]
詳細は「原子力事故」を参照 原子力発電所や、原子力潜水艦の事故を原子力事故といい、原子力の利用がはじまって以来、多数の事故が発生しており、多数の人間が被曝している。 国際原子力事象評価尺度(INES) による影響度指標[136]のうち、最悪レベルのレベル7とされる事故には、1986年のチェルノブイリ原子力発電所事故、2011年の福島第一原子力発電所事故がある(福島第一原発事故による放射性物質の拡散も参照)。ほかに1957年のウラル核惨事(レベル6)、ウィンズケール原子炉火災事故(レベル5)、1979年のスリーマイル島原子力発電所事故(レベル5)などがある。 ※各事例の被曝の詳細については、各記事を参照のこと。 詳細は「臨界事故」を参照 また、濃縮ウランやプルトニウムのような核分裂性物質の内部で核分裂連鎖反応が不始末の状況下で偶発的に起こった事故を臨界事故といい、臨界事故によって放出される中性子線は付近にいる人間にとって極めて危険である。1945年のアメリカのダリアンによる事故以来、ユーゴスラビアやアル
ゼンチンや日本の1999年の東海村JCO臨界事故まで複数発生している。 詳細は「CBRNE」を参照 化学・生物・放射性物質・核・爆発物によって発生した災害を頭文字をとってCBRNE(シーバーン)災害という。
生活用品などによる公衆の被曝[編集]
生活用品などには意図的に放射性物質が使用されているものもあり、農産物、特にタバコのようにリン酸系肥料(Pb210やPo210を含む)により汚染されたものもある。それらからの被曝は以下のように報告されている[137]。
生活用品などによる被曝
製品 実効線量(μSv/年) 備考
腕時計の夜光塗料 0.3U+203E10 プロメチウムやトリチウムによるもの
煙探知機 0.07
ウラン釉薬の壁タイル 1未満
カメラのレンズ(放射能レンズ) 200-300 レンズに添加されたトリウム酸化物等によるもの
タバコの喫煙 10 タバコの葉に付着した放射性物質によるもの
喫煙による被曝[編集]
喫煙による被曝は主にタバコの葉に付着したポロニウム210の吸引によるもので、ポロニウムはリン鉱石からつくられた肥料に由来するものである。1966年のアメリカにおけるアメリカ合衆国農務省(USDA)とアメリカ原子力委員会による実験では市販のリン酸系肥料と化学的に純粋なリン酸カルシウムとでのタバコの栽培の比較では、市販の肥料には13倍のラジウム226が含まれ、栽培されたタバコの葉には7倍近いポロニウムが蓄積されていた。1974年の追試ではウランの濃度の高いリン酸系肥料の使用により、ラドン222が大気中に拡散し、崩壊した鉛210が葉の毛状突起等に付着し崩壊してポロニウム210となると分析された。ポロニウムは喫煙に起因する肺癌の少なくとも2%を占めていると予想されている[138][139]。 被曝線量に関してはUNSCEARの報告の10μSv/年とはかけ離れた様々な報告がある。例:イタリアのウルビーノ大学の研究者たちは、一日20本の喫煙でポロニウム210から124.8 μSv/年、鉛210から162.6 μSv/年の被曝があると報
告している[140]。 放射線医学総合研究所の研究グループはタバコによる喫煙者の年間実効線量をおよそ200μSv/年と評価した[141]。アメリカ陸軍工兵隊では除染作業(FUSRAP)の関連資料の中で一日二箱の喫煙で8000 mrem/年(80 mSv/年)の被曝があるとしている[142]。 上記のように喫煙による被曝は数十mSvにのぼるというような報告もあり、その数値は原発事故の避難区域で想定される被曝線量を大きく上回る。なお、福島原発事故の際、作業員が「喫煙者だから避難しても意味が無い」と語ったり、原発復旧作業中にマスクを外して喫煙していたことなどが報道された[143]。
被曝と社会運動[編集]
詳細は「反核運動」および「原子力撤廃」を参照 上記の被曝のうち、特に核兵器による被曝や、核実験また「原子力の平和的利用」として開発と設置が進められてきた原子力発電などの原子力事故を受けて、放射性物質による被曝および被曝のリスクも含めて、これまでに世界規模で反核運動が行われてきた。 日本では第五福竜丸被爆事件を契機に安井郁(やすいかおる)が原水爆禁止運動を組織化し、1955年に原水爆禁止日本協議会を設立した。以降、大規模な事故や事件に応じて、様々な反核運動や原子力撤廃運動が展開した。2011年の福島第一原子力発電所事故を受けて、様々な運動が展開している(福島第一原子力発電所事故の影響を参照) ※各運動団体、運動の歴史、また各界による発言や対応などについては反核運動および原子力撤廃を参照のこと。
被曝限度と規制[編集]
国際放射線防護委員会の勧告[編集]
詳細は「国際放射線防護委員会」を参照 国際放射線防護委員会(ICRP)の勧告は、放射線防護の世界的基準となっている[144]が、他方、同委員会による勧告については、基準が緩すぎるとする批判や、また逆に基準が厳しすぎるとする批判がある。 また、矢ヶ崎克馬などは、ICRPの基準は分子生物学以前の体系を保ったままであり、DNAや細胞レベルの放射線障害を評価する手段をもたないと批判している[145]。ヨーロッパの市民団体である欧州放射線リスク委員会は、低線量の内部被曝についてのICRPのリスク評価モデルが100倍から1000倍の規模でリスクを過小評価し、誤っていると主張している[146]。