Comments
Description
Transcript
放射能と放射線の基礎
理科教室 2012 年 12 月号 p42-49 放射能と放射線の基礎 兵頭俊夫（高エネルギー加速器研究機構） 放射線教育のカリキュラム作成には，物理（分 野）のカリキュラム作成とはまた違った難しさ 原子を互いに同位体であるという。 陽子 1 個と中性子 1 個の質量はほとんど等し がある。放射線関連の内容は物理学全体に比べ るとはるかに少ないが，十分に複雑である。し かも，過去の被ばく者に関する統計データから 逆に被ばくの人体への影響を推定するという内 容も，重要な一部として含まれる。 筆者は，放射線教育に大きな関心をもってい るが，各学年の児童生徒に適した内容･構成を提 案する力はない。具体的な検討は，現場の先生 方の協力なくしてはできない。ここでは，これ まで筆者がホームページ［１］や理科年表［２］ に書いたり，一般向けに講演したりしたことを なるべく易しく書き直してみた。中学校 3 年生， あるいは高校生向けの授業案作成の参考になれ ばと考えているが，これでも明らかにまだ難し 図１ 原子の構成と原子核の構成 い。しかし，生徒の疑問に答えるべき広い内容 く、電子 1 個の質量はその約 1800 分の 1 であ をカバーしているはずである。 る。したがって、原子の質量は原子核内の陽子 と中性子の質量の和にほぼ等しい。このため、 １．原子の構造と同位体 １．原子の構造と同位体 同じ元素の同位体の原子は質量を測れば区別で 原子 図 1 に示すように，原子の中心には原子 きる。陽子の数と中性子の数の和を質量数とい 核があり、まわりに電子が分布している。原子 う。中性子の数は陽子の数とほぼ同じだが，中 核は陽子と中性子からできている。陽子は正の 性子のほうが多いのがふつうである。 電荷をもっており、電子はそれと絶対値が等し 同位体の記号は、元素記号の左下に原子番号 い負の電荷をもっている。中性子は電気をおび を、左上に質量数を書く。原子番号は元素記号 ていない。原子核の中の陽子の数と外の電子の から分かるので、省略可能である。 数は等しく、原子は全体として中性である。陽 （例）I-131（ヨウ素 131）： 子の数を原子番号という。水素，ヘリウム，リ チウム，ベリリウム．．．の順に原子番号，すな わち原子核内の陽子の数が 1 ずつ多くなる。 同位体 I または I ２．放射線 同位体にはα（アルファ）線、β（ベータ） 原子核中の陽子の数は等しいが中性 線、γ（ガンマ）線等の放射線を出すもの（放 子の数が異なる原子は，同じ元素の原子であり， 射性同位体）と、出さないもの（安定同位体） 化学的にほとんど区別できない。というのは、 がある。図 2 に，セシウムの安定同位体と放射 原子の性質は電子の個数やそのふるまいできま 性同位体のひとつを示す。○○線というよび方 っており，陽子の数が同じなら電子の個数は同 は，20 世紀初頭にそれらが発見されたとき以来 じでふるまいも同じだからである。そのような のものである。実体が粒子であることがわかっ 1 た後も，この名前でよばれている。 β線 β線の実体は電子である。原子核から電 放射性同位体が放射線を出すと，別の元素の 子が放出される崩壊をβ崩壊という。この電子 同位体（γ線を出した場合のみ同じ同位体の別 をβ粒子と言うこともある。α線と違って電子 は， （考えにくいことかもしれないが）普段の原 子核の中には存在せず，崩壊の際に反ニュート リノとともに発生して放出される。このとき 1 個の中性子が陽子に変わる。 （βは電子を， （例） Cs → Ba + β + ν ν は反ニュートリノを表す） （２） β崩壊すると，原子番号が 1 だけ大きく質量数 は変わらない別の元素の同位体になる。 図 2 セシウムの安定同位体と放射性 崩壊では原子核だけが変化するので，直後は バリウムの１価の正イオン Ba+，あるいはバリ 同位体 ウム化合物の正イオンができている。これらは の状態）になる。これを原子核崩壊という。 このほか，人工的に作られる X 線や、原子核 反応で出てくる中性子（線）も放射線に含める のが普通である。 一般の正イオンと違わないので，普通の正イオ ンのふるまいをする。 β崩壊の場合，不安定な原子核のエネルギー が同位体によって異なるだけでなく，それがβ （陽 Heの原子核 線と反ニュートリノに分配される。このときの 子 2 個＋中性子 2 個）である。これをα粒子と 分配の割合はさまざまなので，β線だけのエネ よぶこともある。α線が放出される原子核崩壊 ルギーを見ると，0 から不安定状態のエネルギ をα崩壊という。α崩壊すると原子番号が 2 だ ーで決まる最大値まで，連続的に分布している。 け小さく，質量数が 4 だけ小さい別の元素の同 よってエネルギーのかなり低いβ線もあるから， 位体になる。 （別の元素の同位体も含めて議論す 「β線はエネルギーの高い電子の流れである」 るときは，同位体を核種とよぶ方がよいが，こ と言わない方がよい。 こでは一貫して同位体とよぶことにする。） γ線 （例） U 電磁波である。これをγ粒子ということはあま α線 α線の実体はヘリウム → Th +α （αはα粒子を表す）（１） γ線は波長の短い（エネルギーの高い） りないが，光のなかまなので，粒子と見るとき この例の崩壊で原子核がトリウム原子核に変 は光子という。γ線は普段の原子核の中には存 化した直後は，2 価の負イオン Th-2，あるいは 在しないが、α崩壊やβ崩壊直後の原子核の状 トリウム化合物の負イオンができている。これ 態は準安定状態（励起状態）であることが多い らは一般の負イオンと違わないから，普通の負 ので，それが安定化するために放出される。こ イオンのふるまいをする。 れをγ崩壊という。このときは原子番号も質量 α崩壊に限らず，崩壊する同位体の原子核は 数も変化しない。出てくるγ線のエネルギーは エネルギーが高い不安定な状態にあり，放射線 準安定状態のエネルギーで決まっており，当然， を放出して，より安定になる。前後のエネルギ 同位体が違えば違う値である。 ー差は原子核によって決まっているから，同種 (例) Ba → Ba + γ （γ は光子を表す） の放射性同位体から出るα線のエネルギーはど （３） れも同じである。しかし，異なる同位体ではこ この例の のエネルギーが異なるから，放出されるα線の 途中（β線放出直後）の エネルギーも異なる。 定状態である。 すなわち、 ふつうに見られる（２） Ba は， Cs のβ崩壊（２）の Ba の原子核の準安 2 の表記はβ崩壊の部分のみを強調したものであ り，実際はこのようにγ線も放出される。 ３．放射線の遮へい 放射線の遮へい 放射線は物体にエネルギーを与えてエネルギ X 線 Ｘ線も波長の短い電磁波であるが，図 3 ーを失う。これを利用して，物体の裏に通り抜 に示すように原子核外の電子の働きで生じるも ける放射線を減らすことを遮へいといい，それ のをγ線と区別して X 線と呼ぶ。医療用のレン に用いる物体を遮へい物という（図 4） 。 トゲン装置などでは，電子を加速して金属板に 遮へい物が無くても，まとまって存在してい 衝突させて発生させる。発生機構には 2 種類あ る。 入射電子が原子の強く束縛された電子をはじ き出したあとに，より高いエネルギーの状態の 図 4 放射線による被ばくと放射線の遮へ い。 る放射性物質（放射性同位体）からの放射線の 強度は，距離の 2 乗に反比例して弱くなる。こ 図 3 α線，β線，γ線は原子核から出 てくるが，X 線は原子核外で生じる。 れは，距離が遠くなると到達する範囲が広くな り，各点を通る放射線が少なくなることによる。 物体中で放射線のエネルギーを受け取るのは 電子が遷移すると，その原子に特有なエネルギ 電子である。 （中性子は電子に直接エネルギーを ーの特性Ｘ線が生じる。また，入射した電子の 与えることができないので，別に述べる。 ）原子 進行方向が原子核のクーロン力（静電気力）で がもつ電子の数は原子番号と同じで，質量数は 大きく曲げられると，曲がり方に応じたさまざ その２倍強である。よって異なる原子を比較す まなエネルギーの制動放射 X 線（連続Ｘ線）が ると電子の数は質量数にほぼ比例する。したが 生じる。 って遮蔽の効率は物質の密度にほぼ比例する。 中性子 中性子は原子核反応の生成物として 放出される。原子核反応とは，原子核に中性子 このため、密度が大きく比較的安価な鉛が，遮 へい材としてよく使われる。 やγ線が衝突したり原子核どうしが衝突したり 放射線のエネルギーが高いほど，遮へいに必 するときに起きる反応で、その結果，別の放射 要な厚さは厚くなる。エネルギーが同じであれ 性同位体になったり、分裂して 2 個の放射性同 ば，α線，β線，γ線の順に遮へいされやすい。 位体と中性子ができたりする。原子力発電は、 電荷をもつ粒子が物質中を一定の距離進む間に この原子核反応で解放されるエネルギーを利用 物質の電子に与えるエネルギーは，粒子が遅い する。 ほど大きいことが知られている。粒子の運動エ (例) U +n → Xe + Sr + （n は中性子を表す。 ） 2n （４） なお，α崩壊，β崩壊，γ崩壊などは，通常， 原子核反応とは言わない。 ネルギーは質量が大きいほど大きく，速いほど 大きい。よって同じエネルギーなら質量が大き いほど遅い。このことから，α線がβ線より遮 へいされやすい。γ線は電子にエネルギーを与 えることは可能であるが，α線やβ線よりはる 3 かに与えにくいので，遮へいしにくい。 このようにエネルギーをそろえて比較すれば 4.1. 放射線源（放射性物質）に関する量 放射能 放射性同位体の、単位時間あたりの崩 この 3 種の放射線の性質は大きく異なるので， 壊数を放射能という。単位はベクレル（Bq）で 学校の現場で遮へいのしやすさをα線，β線， ある。1Bq は 1 秒間に 1 回の崩壊を意味する。 γ線の順であると教えるのは問題ない。しかし 放射性同位体の量（原子核の数）が同じなら， エネルギーの大きさはさまざまなので，この順 半減期（後述）が短いほど放射能は大きい。そ 序が絶対でないことは知っておきたい。 れだけさかんに崩壊しているからである。つま 電子とほとんど相互作用をしない中性子の遮 り放射能（ベクレル数）は通常の意味での放射 へいには、原子核との相互作用を利用する。水 性同位体の量を表すのではなく，放射線の多さ 素の原子核（陽子）の質量は中性子とほとんど に関係づけて表すものである。しかし，放射能 同じなので、衝突すれば効率よく中性子の運動 には放射線に関する情報は含まれない。同位体 エネルギーを受けとる。また、熱中性子（室温 名が付記されていれば（たとえば と熱平衡になった中性子）を吸収して重水素に 1000Bq 等） ，崩壊でどのような放射線が出てい なる吸収核反応も起こす。このため、中性子の るかを調べられる。逆に，放射能には放射性同 安価な遮へいには水素原子を多く含む水やパラ 位体名が明記されていなければ意味がない。 137 Cs が フィンが用いられる。もっと効率よく遮へいす ただし，放射能は，数値なしで放射性物質あ るには，中性子吸収核反応を水素より起こしや るいは放射線を出す能力という意味にも使われ すい同位体を用いる。たとえば，天然のホウ素 る。この場合同位体を明記しないこともある。 に約 20%含まれている 10B は 単位質量あたりの放射能 B + n → Li + α （５） 汚染液体や食材に 含まれる放射性同位体の濃度を表す量で，単位 という核反応で熱中性子を吸収する。この反応 は Bq/kg である。マスコミ等で，食品の測定値 によって生じた やその規制値など Bq/kg で表される量について， 7Li のイオンやα粒子は電荷を もつために非常に短い距離ですぐ止まるので， 「kg あたり」を省いて単に「ベクレル」と称し 結果として中性子を遮へいしたことになる。 ていることが多い。ちょっと考えれば不適切と わかるはずなので， 関係者の注意を喚起したい。 ４．放射線に関する量と単位 半減期 放射性同位体の原子の数が 1/2 になる 放射線に関する量には、図 5 に示すように， までの経過時間を（物理的）半減期という。単 放射性物質の多さを表す量，それから放出され 位は時間の単位である。半減期が 1 秒以下の同 る放射線の離れた点での強さを表す量，放射線 位体もあれば 100 億年以上のものもある。ある が人体に与える影響に関する量の３種類がある。 同位体の原子の数が 1/2 になると、放射能も 1/2 になる。半減期の 2 倍の時間が経つと、さらに 1/2（最初の 1/4）になる。半減期の 10 倍の時間 が経つと約 1/1000（(1/2)10=1/1024）になる。 4.2. 物体による放射線のエネルギー吸収量 吸収線量（単位：Gy 吸収線量（単位：Gy） Gy） 放射線に照射された物 体が単位質量あたりに受け取った（吸収した） エネルギー総量を吸収線量という。単位は Gy(グレイ)である。1Gy は物体内の 1 点が放射 図 5 放射性物質の量と，ある点における放 射線の強さと，人体の被ばく量 線から受け取ったエネルギーが 1kg あたりに換 算して 1J（ジュール）であるような積算量であ 4 る。すなわち 1Gy=1J/kg である。 違いを考慮した放射線加重係数を吸収線量にか けて等価線量を求め，それを被ばくした組織･ 4.3 人体への影響に関する量 人体に入射した放射線はそのエネルギーを使 器官ごとに組織荷重係数をかけて加え合わせた ものである。ここでは詳細には立ち入らないが， って DNA を電離し（電子をはじき出し）害を 実効線量はこのような量なので，膨大なコンピ なす。人体にエネルギーを与えることによって ュータ･シミュレーションで求めることはでき 害をなすといってもよい。電子がエネルギーを るが，測定はできない。 受け取るのは遮へいのしくみと同じであるが， 人体の場合は被害の方に注目して，被ばくとい う（図 4） 。 被ばくの影響は、人体が吸収したエネルギー が大きいほど大きい。しかし放射線の種類によ って影響が異なるので，吸収線量（グレイ値） に放射線の種類や人体組織の放射線感受性等を 加味した係数をかけた量を考える。そのような 量の定義は難しい。そのため，測定可能性を重 視した線量当量，および，被ばくの影響を検討 するための等価線量と実効線量の 3 つの量が使 い分けられている。 それらの関連を図 6 に示す。 図 6 さまざまな被ばく線量の関連 単位は，線量当量率を除き全てシーベルト（Sv） である。ただし 1Sv は大きすぎるので，千分の 4.4 空間の放射線の強さに関する量と，測定値 1 のミリシーベルト（mSv），百万分の 1 のマイ から求める人体への影響に関する量 クロシーベルト(μSv）等が使われる。現行法令 線量率（単位：Sv/h 線量率（単位：Sv/h） Sv/h） 空間のある点に飛んで の定義では，γ線やβ線の被ばくについては係 きている放射線の強さを，空間線量率，あるい 数が 1 なので 1Sv は 1Gy と考えてよい。 （今後 は単に線量率という。線量ではないので「率」 変更される可能性があるが，それでも１からあ をつけ忘れてはならない。 まり違わないと思われるので，1Sv がほぼ 1Gy 本来これは，どのような放射線が何個飛んで と考えてよい。 ）α線や中性子や陽子や重イオン きているかを表すフルエンス率という量で表せ の場合は，1Sv＞1Gy である。 ばはっきりする。しかし，これは被ばくに関係 被ばくに関する量の定義はこのように複雑で づけにくいので用いず，単位時間あたりの線量 あるが，実際には単純化して使われている。そ 当量である線量当量率（単位はシーベルト／ の筋道を示し， 「“自分で”被ばくの大小を評価 時,Sv/h）を用いる。 （1 秒あたりの Sv/s ではな する」ための情報を提供したい。 く１時間あたりの Sv/h で表すのがふつうであ 被ばく線量（単位：Sv 被ばく線量（単位：Sv） Sv） 実は，被ばく線量と るが， 瞬間の量であることに注意したい。 「時速」 いう定義された量はない。あるのは，上記の線 が瞬間の量の「速さ」を表すのと同じである。 ） 量当量，等価線量，実効線量のみである。しか 市販されているサーベイメータ（空間線量率計， し一般に規制値について語るときは，実効線量 －ガイガーカウンターという呼称は正しくない を被ばく線量とよぶ。教育の現場でもそのよう －）は，線量当量率を表示するように定められ にしてよい。ニュースや，専門家の解説などで ている［5］。 の用法も暗黙にこの対応関係になっている。実 線量率の測定値から求める被ばく線量（単位： 線量率の測定値から求める被ばく線量（単位： 効線量は，図 6 に示したように，まず放射線の Sv） Sv）ある場所の（空間）線量率（Sv/h）をサー 5 ベイメータで測ってそれに滞在時間をかけると， 晩稲一が新聞に掲載されているが，福島県及び 滞在中の線量当量（Sv）が得られる。これは規 隣接地域以外の値は事故前と変わらず，ほぼ 制値などの被ばく線量である実効線量とは異な 0.05μSv/時である。1 年間そこに居続けたとき るが，その違いを気にせず同じ被ばく線量（Sv） の被ばく線量は，0.05μSv/時×8760 時間 として扱う。これは実用上許容され，法令の施 =438μSv=0.44mSv となる。 行や，報道や解説者もそうしている。 内部被ばく マスコミでは（空間）線量率（Sv/h）と被ば 内部被ばくのうち，吸入（呼吸） によるものは，空気中に放射性物質が漂ってい く線量（Sv）の混同が目立つので注意したい。 る場所に滞在すると生じる。当然，そのときの サーベイメータの測定値である線量率を線量と 状況が詳しくわからなければ計算できない。し いったり，その単位に含まれる「毎時」あるい たがって，これは専門家に任せざるを得ない。 は「１時間あたり」を断りなく省略して単にシ 経口摂取（食事） の場合は自分で計算できる。 ーベルトとするのは正しくない。 たとえば，137Cs を a[Bq/kg] 含む食品を b[kg] ところで，（空間） 摂取したとすると，取り込んだ 137Cs は ab[Bq] 線量率が，空間に漂っている放射性物質（放射 である。これが体内で放射線を出し続ける。摂 性同位体）からの放射線の強さを示すと誤解さ 取ごとの被ばくを，成人では 50 年間、子供で れている場合がある。そうではなく，放射性物 は摂取した年齢から 70 歳までにわたって積算 質が漂っているかどうかにかかわらず，空間の したものを預託実効線量という。これが内部被 ある点における放射線の強さを表す。福島第一 ばくの被ばく線量である。その数値を求めるに 原発事故の直後は，放射性物質が風に乗って運 は，ab[Bq]に，文部科学省が国際放射線防護委 ばれ，空気中を漂っていた地域もあった。その 員会（ICRP）の計算に基づいてホームページ 一部が降下して地面や，樹木の葉や幹，建物の に発表している資料［3］に掲載されている（預 屋根や壁に付着した。そのうちのはがれやすい 託）実効線量係数（Sv/Bq）をかければよい。 ものはその後の雨や風ではがれ，はがれにくい 同資料の別表第一の第 2 欄が吸入摂取の場合， もののみが残っている。サーベイメータで測定 第 3 欄が経口摂取の場合の値である。表 1 にご 線量率につ 線量率につい についての補足 される放射線はそこから飛んできたものである。 く一部の抜粋を示す。この係数には，同位体ご 現在空気中に漂っている放射性同位元素は，事 との内部被ばくの特性が可能な限り考慮されて 故以前からもあった自然放射能である放射性ラ いる。 ドンだけと思ってよい。 ５．被ばく線 ．被ばく線量を知る方法 被ばくには，外部被ばくと内部被ばくがある。 外部被ばくは、体外にある放射性同位体からの 放射線による被ばくである。内部被ばくは、食 事や呼吸で取り込んだ放射性同位体からの放射 線による被ばくである。これらは別々に求めな 預託実効線量について少し説明する。摂取し 預託実効線量係数 同位体 吸入摂取 経口摂取 (mSv/Bq) (mSv/Bq) 全ての化合物 3.0×10−6 6.2×10−6 蒸気 2.0×10−5 － ヨウ化メチル 1.5×10−5 － その他 1.1×10−5 2.2×10−5 134Cs 全ての化合物 9.6×10−6 1.9×10−5 137Cs 全ての化合物 6.7×10−6 1.3×10−5 40K 131I ければならないが，正しく求めた後は，単に加 え合わせればよい。 外部被ばく 外部被ばくは線量率の高い場所 化学形等 に滞在したときに受ける。滞在中の被ばく線量 を知る方法については第 4.4 節で述べた。 具体的に計算してみよう。各地の線量率の瀬 表１ （預託）実効線量係数の例［3］ た放射能は，汗や排泄物とともに体外に出る。 6 このような生理機能で半減するまでの時間を生 同じ食品中に他の放射性同位体も含んでいる 物学的半減期という。正確には，第 4.1 節に述 場合には，個別に被ばく線量を計算して合算す べた物理的半減期 Tp（T1/2 とも書く）と生物学 る。しかし，新規制値は福島原発事故の放射能 的半減期 Tb の両方で決まる実効的半減期 Teff を想定して，他の同位体の影響も考慮した放射 で減少する（図 7）。これらの半減期には（電気 性セシウムの限度を定めているので，現在の関 回路の並列接続した抵抗の合成抵抗値の式に類 心事の計算は，上の計算でほぼ十分である。 似した）1/Teff = 1/Tp + 1/Tb すなわち Teff = Tp ６．被ばく線 被ばく線量の大きさ 大きさをどう判断するか 放射線の被ばくは，当然，しない方がよい。 不幸にして望まない被ばくをしたり，被ばくの 可能性が生じたりしたときには，前節の方法で 被ばく線量を求めることができる。しかし，求 図 7 物理的半減期，生物学的半減期と実 めた値がどれほど深刻なのかを判断するために は，何かと比較する以外にない。 効的半減期 比較の対象の第一は，地球上に住んでいる限 Tb/(Tp + Tb) の関係がある。当然ながら、Teff は、Tp、Tb のいずれよりも短い。137Cs の場合， Teff は事実上 Tb に等しく約 100 日である。 り避けられない自然被ばくである。自然被ばく 積算期間は長期に設定されているが，放射能 と宇宙線である。地面から放射線が出るのは， は Teff で減少するので，Teff の数倍の期間でその 地球ははじめからいわば全体が放射能汚染して 値はほぼ決まる。人体への影響の計算だから， いるからである。宇宙の全ての原子はビッグバ 専門家でも，コンピュータによるシミュレーシ ンのときや，赤色巨星の中心部の非常に高温な ョンを使って計算するか，計算された結果であ 部分や超新星爆発などで生じたものである［6］。 る前記の資料［3］を参照する以外にない。 多くの放射性同位体は崩壊して安定同位体にな 実際に表を使って計算してみよう。現在， 放 にも外部被ばくと内部被ばくがある。 自然の外部被ばくの原因は地面からの放射線 った。しかし，半減期が非常に長い 40K（半減 射性セシウムの食品規制値は表 2 のように 期 13 億年），232Th（140 億年） ，235U（7 億年）， 100Bq/kg である［4］。もし仮に規制値ぎりぎ 238U（45 りの食品を 1kg 食べたとする。すると，137Cs も存在して崩壊を続けている。このうち 40K 以 を 100Bq 取り込んだことになる。別の食品をあ 外は，崩壊した結果の同位体も放射性で，10 種 わせて食べても，全て規制値ぎりぎりの濃度で 以上の放射性同位体が連なった崩壊系列の放射 合計が 1kg とすれば，計算は同じである。表を 平衡をなしており，合わせて 60 種以上の放射 見ると，経口摂取の預託線量係数が 1.3×10-5 性同位体が放射線を出している［7］ 。それらが 億年）， 237Np（210 万年）は，今で 地球の中心から地表まで，至る所に存在してい 食品群 基準値 Bq/kg 一般 食品 乳児用 食品 牛乳 100 50 50 飲料水 る。そのうちの，地表付近の土壌や岩石に含ま れる同位体から出ているのが地表からの放射線 10 である。 一方，宇宙には高エネルギーのγ線や原子核 表 2 放射性セシウムの新基準値［4］ mSv/Bq であるから，被ばく線量は 0.0013 mSv である。もし，この量を 1 食として，毎日 3 食とり続けると， 1 年間で約 1.4mSv になる。 （主に陽子）が飛びかっている。それらが上空 の窒素や酸素に衝突して生じたμ（ミュー）粒 子，γ線，X 線が地上に降り注いでいる。それ が，宇宙線とよばれる，空からの放射線である。 7 自然の内部被ばくにも吸入摂取と経口摂取が 性の特定が難しく，よく分かっていない。そこ ある。地面の放射性崩壊系列の途中に希ガスの で，100mSv 以下でも影響が被ばく線量に比例 放射性ラドンがあり，空気中を漂う。人はこれ すると考えることが勧められている。100mSv を呼吸して内部被ばくする。また 以下では比例せずそれ以上で比例するのは不自 40K は，天然 カリウム中に約 0.012%（カリウム 1g 中に約 然なので，これは適切な考え方といえる。 30Bq）含まれている。これを根から吸収した野 菜や果物などを食べるので内部被ばくする。 ７．まとめ 自然被ばくは，世界平均では 2.4 mSv ，日本 被ばく線量の定義はいろいろ複雑だが，一般 の平均では 1.5 mSv とされている。日本人の自 に使われている考え方は，第 4 節に述べたよう 然被ばくの約 3 分の 1 は大地及び宇宙線からの に割り切って単純化したものである，それに従 被ばくであるが，第 5 節の外部被ばくの項で， えばよい。もやもやしたまま割り切るのではな 平常時の線量率の値から計算した 1 年間の被ば く，おおよそでよいから背後にどの程度複雑な くの数値は，それとつじつまがあっている。 ことがあるかを知った上で割り切って，自信を 人類は進化の中で修復作用という耐性を身に 持って使っていただきたい。 つけながら，自然被ばくと共存してきた。世界 には自然被ばくが平均より 1 桁以上高い地域も ある。上空の線量率は高いため，ジェット機で 参考文献 東京・ニューヨーク間を１往復すると，0.2 mSv [1] http://www.geocities.jp/hyodo89/index.html 被ばくする。大気による遮へいの恩恵が得られ [2] 『理科年表』（丸善出版）平成 24 年版限定「3.11 ない宇宙ステーション内では，約 2 日間の被ば 東日本大震災特集」，『環境年表』（丸善出版）平成 25 く線量が地上での 1 年間の被ばく線量に達する。 年版（予定） やむを得ない被ばくともいえる医療被ばくも [3] http://www.mext.go.jp/b_menu/hakusho/ 意外に大きく，肺のＸ線検査１回が約 0.1 mSv， nc/k20001023001/k20001023001.html 胃の X 線透視検査１回が 5 mSv 等といわれて [4] http://www.mhlw.go.jp/shinsai_jouhou/ いる。 dl/leaflet_120329.pdf もう一つの比較の対象は，広島や長崎の被爆 [5] 線量当量は，人体への影響を表す被ばく量として最 者や，大小さまざまな放射線事故の被害者など， も早く定義された量であるが，今では定義が複雑になり， 不幸な被ばくを受けた人たちに関する統計デー 周辺線量当量，方向性線量当量，個人線量当量の３種が タである。その人たちの被ばく線量の推定値と ある。さらにそれぞれ人体を摸した物質の表面からの深 健康推移のデータから，がんによる死亡との関 さを指定することになっている。1cm 周辺線量当量の 係が調べられている。はっきりしているので利 「1cm」は，皮膚から 1cm 内側の点の被ばくという意 用したい結論は，100mSv 被ばくすると，がん 味である。詳しくは，柴田徳思：「放射線概論」第７版 で死亡する確率が 0.5 ポイント増えるようだと （通商産業研究社，2011） いうことである。日本人はふつうに生活をして [6] 『僕らは星のかけら：原子を作った魔法の炉を探し いても約 50％はがんを発症する。また，日本人 て』 （マーカス･チャウン，糸川洋訳，ソフトバンク文庫， の約 30％は，がんが死因で死亡する。100mSv 2005） の被ばくで，この 30%が 30.5％に増えるという [7] 『理科年表』(丸善出版)平成 24 年版 p480（物 118） のが上記「0.5 ポイント」の意味である。 （30％ の 0.5%増である 30.15%になるのではない。 ） それ以上の被ばくではリスクが被ばく線量に比 例している。それ以下の被ばくの影響は，関係 8