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被曝保護方策ノート その1 (4/30更新) ** renewal versionを新しいポストで作成中5.22**

1.素人的に考える一日の総被曝線量の計算方法

政府から被曝量の計算方法がきちんと公開されないからで自分で考えてみる。まずは、

ざっくり計算方法なら、中部大学武田先生のHP ”原発 緊急情報(52) 子供の目線で” を参照。
◆「放射線量しきい値と身体への影響の基本的な考え方」についてはこちらを参照 → 「国・東電・全てのマスコミが口を揃える理由 – ICRPの欠陥」   目からウロコの薬学生さんのブログ。線量以外に密度という考え方を提起している。

さて、一日の総被曝線量は、内部被曝と外部被曝、①飲む+食べる、②呼吸(空気を吸う)、③外部被曝量、とそれぞれ各被ばく経路別に算出された数値の和の加算にて求められるはず。

すなわち、(A)一日の積算被曝量 =  (B) 内部ひばく ( ①経口被曝(飲食) ② 吸収被曝(呼吸)+③経皮被曝 )  (C) 外部被曝 

この式を細かく因数分解したものが、さまざまな専門機関のWEBページでに紹介されている被曝線量計算式と思われるが、これがばらばらに公開されているので分かりにくい。その式とは・・・

(A) 経口被曝量(内部被曝)の計算式

ア)調理による減少を考慮したもの)
預託実効線量H(mSv) = 0.001  x  飲食物摂取量(単位:g/日)  × 摂取日数(単位:日) ×  実効線量係数(単位:mSv/Bq) (核種係数表外部リンク)  ×  放射能濃度(単位:Bq/kg) × 市場希釈係数 × 調理等による減少補正

※↓一部核種の係数表

すなわち、預託実効線量H(mSv) = 0.001×m×d×p×a×f1×f2

この式を使った実際の計算例 

m: 飲食物摂取量(単位:g/日)
厚生労働省が実施した国民健康・栄養調査「平成17年国
民健康・栄養調査報告」の食品群別栄養素等摂取量(全国
)の値を用います。その値は、1人1日当たりの摂取量(g)
を食品群別にまとめた一覧表として提供されています。
d: 摂取日数(単位:日)
1年間の飲食物摂取量を対象とするため、365日となります。
p: 実効線量係数(単位:mSv/Bq)
経口摂取による線量係数は、ICRP Publ.72により核種別に
定められていて、この係数を用います。
例)Sr-90の場合は2.8×10-5、 Cs-137の場合は1.3×10-5
a: 放射能濃度(単位:Bq/kg)
全国の都道府県で採取した食品試料の核種別の放射能
分析データを用います。
f1: 市場希釈係数
f2: 調理等による減少補正
流通経路、調理方法等、さまざまな条件によりこれらの値は異なり
ますが、いちばん厳しい値として、ともに1を用います。
*1:「環境放射線モニタリングに関する指針」(原子力安全委員会、平成13年3月一部改訂


イ)調理のように被曝の減少補正を期待できないものについて

水のように調理などのような減少を考慮できないものは下記の(4)ベクレル値をシーベルト値に換算する計算式を参照


(B) 吸収被曝量  http://www.remnet.jp/lecture/seminar/H21kisoII01.pdf












(C) けい皮被曝と外部被曝の計算式 (外部被曝との区別が不明)

ア)けい皮被曝
ヨウ素-131の皮膚の深さ70μmのとき、係数は 1319(nGy/h)/(Bq/ cm2) となり
皮膚(深さ70μm)の吸収線量率は0.53(mGy/h)

イ)外部被曝 
100,000cpm(双葉避難所で避難住民の靴から測定された値の意味 

—-http://www.nirs.go.jp/information/info.php?i3 放医研より転載—
報道で伝えられている100,000cpmについて、一般的に放射線測定に使われているGMサーベイメータで測定したと想定した場合、表面汚染レベルは、400Bq/cm2となります。ただし、測定する機器が異なった場合には、有感面積・機器効率が違うため、計算結果は同じにはなりません。
核種をヨウ素-131と想定し皮膚に付着した場合には、皮膚の吸収線量率の試算は次のとおりです。

皮膚表面汚染密度1Bq/cm2あたりの皮膚吸収線量率(nGy/h)は、
ヨウ素-131の皮膚の深さ70μmのとき、係数は 1319(nGy/h)/(Bq/ cm2)となり、皮膚(深さ70μm)の吸収線量率は0.53(mGy/h)となります。皮膚の除染を行うことにより、吸収線量率はさらに小さくなります。
1015マイクロシーベルト/ 毎時(3月12日午後 福島原子力発電所正門付近で測定された空間線量率の値)です。1時間この場所に居つづけると、1015マイクロシーベルト(1.015ミリシーベルト)の被ばくとなります。
原子力発電所に関して定められた一般の方の一年間の線量限度は1ミリシーベルト/年です。しかしこの限度量を超えたからといって、健康影響があらわれるというものではありません。一般に生活しているだけで、自然界から被ばくしている線量は、1年間で2.4ミリシーベルトです。世界の高線量地域では10ミリシーベルトという場所もあります。
– – – ここまで – – –

※ほかにも被曝線量の計算で考慮しなければいけないこととしては、
(a.) 被爆した場所(①風向き X ②被爆地からの距離) x (b.)被爆時間 × (c.) 放射線量
などがあると思われる。

2.放射能と放射線(wikipediaより)

(1) 放射能と放射線のちがい
放射能(Radioactivity) とは、放射線(radioactive ray, radiation)を出す活性力。
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あるが、その定義は明確に異なる。
放射能の強さは、1秒間に崩壊する原子核の数で表され、ベクレル(記号Bq)という単位で表す。
放射能を持つ物質を放射性物質(※1)、放射能を持つ原子核の種類や同位体をそれぞれ放射性核種、放射性同位体と呼ぶ。放射性同位体は不安定であるため、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る。この性質が放射能である。原子核崩壊は単に崩壊や壊変とも呼ばれ、いくつかの形式がある。これを崩壊モードといい、主な崩壊モードにはアルファ崩壊、ベータ崩壊、ガンマ崩壊がある。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る。

(※1)放射性物質(Radioactive contamination) とは、放射能を持つ物質の総称。
・ウラン、プルトニウム、トリウムのような核燃料物質
・放射性元素もしくは放射性同位体
・中性子を吸収又は核反応を起こして生成された放射化物質
・原子炉で核燃料物質が核分裂して生成された物質を核分裂生成物
・原子炉及び設備の鉄骨や水が中性子を吸収して生成された物質を「核燃料物質によって汚染された物質」・濃縮等の製錬によって核燃料物質となる原料を核原料物質
・放射線療法などで使用する放射線を生み出す放射性物質を、放射線源
・原子力施設や放射線利用施設などで発生する放射性物質を含む廃棄物を、放射性廃棄物という。

(2) 単位
〇ベクレル :
*物質の放射能の強さを表す単位。
*1秒間に1個の原子核が壊変している放射性物質。1s間に1つの原子核が崩壊して放射線を放つ放射能の量が1 Bqである。例えば、370 Bqの放射性セシウムは、毎秒ごとに370 個の原子核が崩壊して放射線を発している。

〇グレイ:
*吸収線量の単位。
*物質が放射線に照射されたとき、物質の吸収線量を示す単位がグレイ(記号Gy。定義J/kg)である。生体(人体)が放射線を受けた場合の影響は、受けた放射線の種類(アルファ線、ガンマ線など)によって異なるので、吸収線量値(グレイ)に放射線の種類ごとに定められた放射線荷重係数(※1)を乗じて線量当量(シーベルト)を算出する。
Sv=放射線荷重係数×Gy
(※1)http://www.remnet.jp/lecture/b05_01/4_1.html
放射線荷重係数WRは、放射線種によって値が異なり、X線・ガンマ線・ベータ線ではWR=1、陽子線ではWR=5、アルファ線ではWR=20、中性子線ではエネルギーによりWR=5 – 20の値をとる。

〇シーベルト:
*生体への被曝の大きさの単位。
*定義:グレイに線質係数、修正係数をかけたもの
*線量当量=吸収線量×線質係数×その他の補正係数
*放射線が生物に及ぼす効果は、放射線の種類やエネルギーによって異なrる。単位としては、シーベルト単独よりその1,000分の1を意味するミリシーベルト(mSv)、100万分の1を意味するマイクロシーベルト(μSv)が通常よく使われる。
*シーベルト: 1 Sv = 1,000 mSv (ミリシーベルト) = 1,000,000 μSv (マイクロシーベルト)

◆シーベルト値の単位テーブル

              1,000分の1          100万分の1
 Sv(シーベルト)         mSv (ミリシーベルト)       μSv (マイクロシーベルト)
 ———————————————————————————————————
    0.000001                             0.001                           10
        0.001                                  1                                1,000
         0.01                                 10                               10,000
          0.1                                100                              100,000
            1                              1,000                            1,000,000
           10                            10,000                           10,000,000
          100                          100,000                          100,000,000

(3) 放射性物質の食品暫定基準 (日本=CODEXに準拠?確認中)
食べる品の安全基準における放射性物質の摂取の制限は、日本において食品1kg当たり下記のように定められている。

(NHKの説明)  放射性ヨウ素131 (131I)     放射性セシウム137(137Cs)
 ————————–———————–—————————————-
半減期間          8日                30年            
—————————————————————————————–
①牛乳           300 Bq/kg                   200 Bq/kg
②野菜                  2,000 Bq/kg                500 Bq/kg
————————————————-——————————————–

                                                        (飲食)         (呼吸)
           核種     半減期   経口摂取(Sv/Bq)  吸入摂取(Sv/Bq) 
—————————————-—————————————————————————
放射性ヨウ素  I-131    8.04日    2.2×10-8      7.4×10-9
放射性セシウム Cs-137      30.0年    1.3×10-8     .9×10-8
放射性セシウム Cs-13   4 2.06年    1.9×10-8     2.0×10-8
—————————————–————————————————————————


(4)ベクレル値をシーベルト値に換算する計算式 (+Excelで計算する方法
ベクレル値からシーベルト値への変換が必要な理由は、物質の放射性の強さの数値が、人体へどの程度の影響を与えるかは、放射性物質によってことなるため、係数を乗じて計算しなおす必要があるためである。 →詳しくは次のブログを参照  http://rokushin.blog.so-net.ne.jp/2011-03-22

ほうれん草1 キログラムに、放射性ヨウ素131が2,000ベクレルだとすると、ベクレルをシーベルトに換算する計算式は、

預託実効線量=
(a)ヨウ素131 (Bq/Kg) X (b) 実効線量係数経口摂取 2.2×10-8 (Sv/Bq)

(a) 2000 (Bq/Kg)
(b) 2.2*10^-8 (Sv/Bq)
= 2000(Bq/Kg) * 2.2×10-8 (Sv/Bq)

これをExcelで計算する際には
セルに =2000*2.2*10^(-8) と入力すると、
0.000044 という解がもとめられる ※注意:セルの書式設定①文字列でないこと、②要小数点の設定。

よってシーベルト値は、
0.000044 Sv((シーベルト) = 0.044 mSv(ミリシーベルト) = 44 μSv(マイクロシーベルト)
となる。

牛乳 1キログラムで、放射性ヨウ素131が 300 ベクレルの場合には
上記と同様の計算式(係数)を用い
(a) 300 (Bq/Kg)
(b) 2.2*10^-8 (Sv/Bq)
300*2.2*10^(-8) = 0.0000066という解となる
シーベルト値は、0.0000066 Sv = 0.0066 mSv = 6.6 μSv

http://memorva.jp/school/safety/radiation_bq_sv.php ←ベクレルからシーベルトへの自動換算ツールを紹介

(5)放射線量しきい値

◆日本の基準(4/20計画的制限地域指定前)

高線量放射線/致死的
100 Sv  =100,000 mSv =1,000,000,000μSv
即死 (単回)
高線量放射線/致死的
~100Sv =100,000 mSv =100,000,000μSv
がんの放射線治療、局所的な照射 (部位によって異なる)  (単回投与)
高線量放射線/致死的
50 Sv = 50, 000 mSv = 50,000,000μSv
(局部照射)壊死   (単回投与)
高線量放射線/致死的
10 Sv = 10,000 mSv = 10,000,000μSv
(全身照射)1~2週間でほとんど死亡(局部照射)紅斑   (単回投与)
高線量放射線/致死的
5 Sv =   5,000 mSv = 5,000,000μSv
白内障
高線量放射線/致死的
4 Sv =   5,000 mSv = 3,000,000μSv
吐き気、半数が死亡する
高線量放射線/軽症
3 Sv =   3,000 mSv = 3,000,000μSv
発熱・感染・出血・脱毛、子宮が不妊になる
高線量放射線/軽症
2 S v=   2,000 mSv = 2,000,000μSv
倦怠・疲労感、白血球数低下、睾丸が不妊になる
高線量放射線/軽症
1 S v=   1,000 mSv = 1,000,000μSv
吐き気などの「放射線病」(死亡率は低い)
低線量放射線 2)
250 mSv=  250,000μSv
胎児の奇形発生(妊娠14~18日)
低線量放射線
~200 mSv = 250,000μSv
(これ以下の被ばくでは放射線障害の臨床的知見はない)
低線量放射線
50 mSv =   50,000μSv
原子力施設で働く人たちへの規準(年間)
低線量放射線
10 mSv =    10,000μSv
ガラパリ(ブラジル)の人が年間に受ける自然の放射線量
低線量放射線
0.6mSv =           600μSv
1回の胃のX線診断で受ける量
自然放射線
44 mSv =        4,400μSv
(医療検診も含めて)日本人が1年間に受ける平均の放射線量
自然放射線
2.4mSv =      2,400μSv
日本人が1年間に自然から受ける平均の放射線量
自然放射線
1.0mSv =      1,000μSv
原子力施設の公衆への規準(年間)
自然放射線
0.2mSv =         200μSv
成田・ニューヨーク間の国際線航空機片道飛行で宇宙線からあびる量

World Nuclear Assosiation Effects of radiation

10,000 mSv single dose Fatal within a few weeks.
5,000 mSv single dose Would kill about half those receiving it within a month.
1,000 mSv single dose Causes (temporary) radiation sickness such as nausea and decreased white blood cell count, but not death. Above this, severity of illness increases with dose.
1,000 mSv cumulative Would probably cause a fatal cancer many years later in 5 of every 100 persons exposed to it (i.e. if the normal incidence of fatal cancer were 25%, this dose would increase it to 30%).
350 mSv/lifetime Criterion for relocating people after Chernobyl accident.
250 mSv (※2) Allowable short-term dose for workers controlling the 2011 Fukushima accident.
100 mSv/yr Lowest level at which any increase in cancer is clearly evident. Above this, the probability of cancer occurrence (rather than the severity) increases with dose.
50 mSv/ yr Former routine limit for nuclear industry employees. It is also the dose rate which arises from natural background levels in several places in Iran, India and Europe.
20 mSv/yr Current limit (averaged) for nuclear industry employees and uranium miners.
10 mSv/yr Maximum actual dose to Australian uranium miners.
9 mSv/yr Exposure by airline crew flying the New York – Tokyo polar route.
Up to 5 mSv/yr Typical incremental dose for aircrew in middle latitudes.
2.4 mSv/ yr Average dose to US nuclear industry employees.

(※2)福島原発作業員の許容短期投与(日本独自の閾値)

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