人は何故放射能を恐れるのか?

みなさんこんにちは

特殊水処理機『新ん泉』 エートゥズィの桜井です。

私たちは、ふだん、知らず知らずのうちに身の回りにあるさまざまな物から放射線を受けて生活しています。

放射線は、もともと自然界に存在するもので、原子力施設や病院など特別な場所にだけあるものではありません。

宇宙から、そして大地から受ける自然放射線や、食物や空気中のラドンなど、自然由来の放射性物質からも 常に放射線を受けているのです。

しかし2011年3月、東日本大震災は日本にとって未曾有ともいえる大きな被害をもたらしました。

その中でも、最も恐れられたのは福島第一原発の放射能汚染でした。

今なお世界的にも注目されています。

今回は放射能の基礎知識を整理して考えてみましょう。

放射能の基礎知識

放射能(Radioactivity):

放射能とは、放射線を出す活性力(放射線を出す能力を持った物質)を言います。

放射能と放射線とが混同され誤った意味で使われることが多いのですが、その定義は明確に異なります。

日本の媒体(新聞・テレビ・雑誌等)においては「放射能を浴びる」[放射能が飛散する)」などと誤用が見受けられ、誤用そのままが一般に定着しています。

 

 放射能のしくみ:

放射能をもつ物質は通常不安定であるため、一定の確率で原子核崩壊を起こし、それにともない放射線が放出されます。

この放射線を出す能力のある物質を放射能と呼びます。

原子核崩壊には、アルファ崩壊、ベータ崩壊、ガンマ崩壊などがあり、それぞれの崩壊では、α粒子、β粒子、γ線が放射線として放出されます。

放出されたα粒子、β粒子は崩壊モードに応じた数メガ電子ボルトの運動エネルギーを持ち、γ線はエネルギーを持つ電磁波です。

これらの崩壊エネルギーは最終的に熱エネルギーに変わります。

このため、放射性物質は発熱して高温となります。

この熱エネルギーを回収して、水を蒸気に変え、タービンを回して電気エネルギーに転換するしくみが原子力発電です。

私たちが健康診断や人間ドックの際に受けるX線(レントゲン線)やCTも放射線を利用して、画像を得ておりますので、検診者はその都度被爆している事に成ります。

放射能の強さ:

放射能の強さは1秒間に何個の原子核が放射性壊変を起こしているかによってあらわします。

1秒間に1個の原子核が放射性壊変しているとき、放射能の強さは1ベクレル(Bq)であるといいいます。

人間の体には一定の放射性物質が含まれています。

成人の体には6,000~7,000Bqの放射性物質が含まれていますので、厳密には人間は誰でも放射能を被爆しているといえます。

一方、よく耳にする放射能の単位はシーベルト(Sv)でしょう。

ベクレルは放射性物質が発する1秒当たりの放射線ですが、シーベルト値は体内に取り込んだ放射性物質が体内に存在している間に人体に影響を及ぼすと思われる放射線量を表す単位です。

概ね成人では50年、子供では70年分を積算換算して算出します。

例えばホウレンソウ1kgにヨウ素131が2,000ベクレル(Bq)あるとすると 2,000 Bq/kg と表します。

これを口から摂食した場合はヨウ素131の実効線量係数(経口摂取の場合) 2.2×10-8 をかけて、2,000 Bq/kg × 2.2×10-8 Sv/Bq = 0.000044 Sv/kg = 0.044 mSv(ミリシーベルト)/kg となります。

被ばく線量:

体内に放射性物質を取りこんだ場合は、内部被ばくを受けつづけますので、許容される被ばく線量を見積もることが大事になります。

ちなみに上記ヨウ素131は半減期が8日ですから体内に取り入れても半年でほとんど消滅します。

一般の人の年間(総)被ばく許容限度は“自然放射線による被ばくに加えて1年間に1ミリシーベルト(mSv)”と決められています。

日本列島の自然放射線レベルは、1年間あたり0.8(神奈川)~1.2(岐阜)ミリシーベルトですから、自然放射線レベルの2倍の放射線量(平均0.3マイクロシーベルト/時間)の場所に1年間いれば、年間許容限度を超える線量を受けることになります。

ちなみに放射線量の測定はガイガーミューラー検出器やシンチュレーションカウンターで行います。

放射線の透過能力:

放射線の透過能力は種類によって異なります。

アルファ線は紙1枚程度で遮蔽でき、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ます。

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の厚みが必要になります。

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ます。

放射能はなぜ危険なのか

私たちの細胞は生命の設計図ともいえるDNAを持っています。

このDNAに放射線が当たると、DNAの一部が壊れる事があります。

DNAを傷つける原因は、放射線以外にも、食物の中の発がん物質、たばこ、環境中の化学物質、活性酸素等があり、一日1細胞当たり、1万から100万か所の頻度でDNAは損傷を受けているといわれています。

細胞には、DNA損傷を修復する機能があります。

DNAが損傷を受けると、修復酵素が駆けつけ、損傷個所を修復します。

修復は、完全に修復される場合と一部が不完全に修復される場合があります。

放射線が細胞に当たり、細胞の中にある遺伝子の本体であるDNAを傷をつけることがあります。

このついた傷は、体の中に備わっているシステムで修復されます。

少しの傷であれば修復が成功し、元に戻ります。

傷が多ければ修復できずに細胞自体が死んでしまいます。

少しの細胞が死んでも、他の細胞が代わりをすれば、その臓器や組織の機能障害は生じません。

遺伝子の修復が完全ではない細胞が生き長らえた場合には、突然変異を起こし、がんや遺伝性の障害等の確率的影響が生じる可能性がありますが、必ずがんが起こるわけではありません。

放射能の除去:

汚染直後であれば、一般に水による洗浄で容易に除染できる場合が多いです。

ただし、汚染してからの時間が経過すればするほど、除染はしだいに困難となってきます。

これは汚染が器具表面の微細な割れ目や傷口に入り込んだり、あるいは表面の材質と化学反応をしたりするためです。

体内に取り込まれた放射性物質は、臓器や組織に取り込まれた後、排泄されます。

排泄によって体内の放射性物質の量が半分になる時間を「生物学的半減期」といいます。

放射性セシウムは、カリウムと似た性質のため、体内に取り込まれやすいのですが、同時に排泄されやすい性質も持っています。

大人の場合、取り込まれた放射性セシウムの量が半分になるのに掛かる日数は約70~100日だといわれています。

子どもは代謝が早く、放射性セシウムを摂取したとしても、5~10歳くらいの子どもでは30日ほどで半分になります。

放射線の有効活用

①医療機関での各種放射線検査 レントゲン・CT・骨密度測定・核医学・放射線治療等

②空港での手荷物チェック 鉄などの溶接部チェックやコンクリートなど、内部の損傷チェック

③電力供給 原子力発電

④考古学での年代の測定 自然界に含まれる、放射性物質 カーボン14の測定により、動植物の死んだ年代等が、測定できる。

等々現代社会においては放射能は必要不可欠なもとなっています。

恐れているだけでなく有効に利用していくのも人間の知恵ですね。

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