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入門篇ⅰ 1
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takenori okoshi
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入門篇ⅰ 1
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自分で判断するための 放射線入門 東京足立区小越 平成25年3月11日 本冊子は「自分で判断するための放射線入門Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ」 の3分冊で構成されています。 Ⅰ,Ⅱ,Ⅲどれを読んでも良いように作成してみました。 そのため重複する部分が幾つかあります。 Ⅰは入門編、Ⅱは基礎編、Ⅲは要約編です。
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7.μ Sv(???????????)は何を意味するのか 12.放射能防護服は効果があるのか 5.放射線の正体は何か 4.Bq(?????)は何を意味するのか 2.放射性物質の正体は何か 11.なぜ放射線は怖がられるのか 1.どうして放射線の単位は難解であるのか 6.放射線の??????の違いとは 9.放射線の最後はどうなるのか 3.放射性物質の種類は 10.電離とは 放射線のQあんどA (1/2) ひとことQ
ひとことA 原子を???化させることです。放射線の特異性は電離能力によるものです 詳しくは下記の頁で 放射性物質の付着防止で放射線の遮へいはできません 放射線は非常に高エネルギー(原子を電離できる)を持つ粒子の流れです 放射性物質の量を表す特別な単位です 複雑な物体である人体に与える影響を数値化しようとしているからです 放射線が人体に与える影響を表す特別な単位です 8.自然界に存在する放射性物質、放射線は 人工の放射性物質、放射線に比べて安全 であるのか ⑨⑩?? ②③④ 天然の放射性物質と人工の放射性物質があります 不安定な原子の集まりで放射線を放出して安定な原子になる物質です ????線の??????の違いは輝き度の違い、????線は飛ぶ早さの違いです ????線は熱??????に、????線は周囲の物質に取り込まれます 電離作用で細胞内のDNAを損傷できるからです。その結果がんになるおそれがあるからです 自然界に存在する放射性物質????は人工の????に比べると同じ放射能でも放出 する放射線が少ないという点では安全であると言えますが、放射線はどちらから放出 されたものでも人間に与える影響はおなじです 放射性物質が人体に与える影響は、少し乱暴ですが、Bq(ベクレル)で表した放射能 が同じでも影響は同じとは言えませんが、μ Sv(???????????)で表した放射線の量 が同じであれば影響は同じです 39 4241 ④ 33 34 ② ⑤ ⑨⑩?? ⑥? ? 61 ⑤ ⑤ ⑥?
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14.測定値がばらつくのは何故か 18.年間5mSv,20mSv,50mSvと一時的な100mSvは どんなレベルの線量であるのか 13.放射線測定の原理は 19.基準値上限の食事を1年間続けるとどうなるか 20.1μ Sv/hの場所に1年間住み続けるとどうなるか 21.その場合健康に与える影響は 電離や蛍光作用を利用して放射線の個数を数えエネルギーを測定して、μ Sv/hに換算します 17.一般の人の????線による外部被ばくを 問題にしないのは何故か 1年間に約5mSvの被ばく線量となります 内部被ばく線量が1年間で1mSv程度となります いろいろと要因はありますが、基本的には放射線の放出はランダムであるからです 特に線量が少ない場合はばらつきます 原理的には大きな検出器で長い時間をかけて測定すればばらつきは小さくなります ????線は空気中の飛距離が少ない事と体の表面で止まり人体全体に与える影響度 が少ないからです 成人には顕著な影響は無いものと思われます。 子供や妊婦は専門家に相談したほうが良いと思います 年間5mSv:管理区域の境界値であり、職業的に放射線を浴びる人と 一般人の活動する場所の境界線量 年間20mSv:職業的に放射線を浴びる人の1年間の上限値 年間50mSv:職業的な理由で大量に被ばくすることが避けられない場合の1年間の上限値 一時的な100mSv:事故時の被ばく限度(旧基準値) 66 ?? ⑤⑧ ②,③,④ 15.空間(環境放射線)線量をμ
Gy/hで表す ことがありますが、μ Sv/hとどう違うのか 16.Bqからμ Sv/hは算出できるか できます μ Sv/hは人体の吸収??????、μ Gy/hは空気の吸収??????を問題にしていますが 似たような結果になりますのでμ Gyをμ Svに読み替えて結構です ⑩? 52 22 33 67 49 ひとことQ ひとことA 詳しくは下記の頁で 放射線のQあんどA (2/2)
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1.始 め に 2.地球には 3.放射性物質(1/2) 4.放射性物質(2/2) 5.放射線(1/4) 6.放射線(2/4) 9.放射線の量の表し方(1/4) 10.放射線の量の表し方(2/4) 7.放射線(3/4) 8.放射線(4/4) 11.放射線の量の表し方(3/4) 12.放射線の量の表し方(4/4) 自分で判断するための 本書は直感的な理解を第一目的としており意訳的な表現を取っております。 又本書は論文でもなければ商用目的の冊子でもありません。単に私的な整理ノートのようなものです。 放射線入門Ⅰは放射線に関する基礎知識をまとめました。 地球には天然の放射性物質が存在し放射線が飛び交っています 放射性物質とは、不安定な原子の集まりです 放射性物質の量はベクレルで表します。時間と伴に減衰します 放射線とは放射性物質から放出される人の五感に感じない高??????の粒子です 放射線の距離による減衰 放射線は重い物質で遮へいされます 放射線の特徴は五つあります。問題は電離作用です 雨降りの例えと放射線 放射線の量の表し方を雨降りに例えると 放射線の量を表す線量とは 放射線の量はサーベイメータで測定したμSv/hが一番実用的 1/2
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22.放射能、放射線の単位 23.SI単位の接頭語 13.放射性物質と放射線の表現例 17.放射線が人体に与える影響(2/2) 18.放射性物質と放射線の防護(1/2) 19.放射性物質と放射線の防護(2/2) 21.考える助けとなる主な数値(2/2) 14.放射線の測定(1/2) 15.放射線の測定(2/2) 16.放射線が人体に与える影響(1/2) 20.考える助けとなる主な数値(1/2) 24.要するに サーベイメータでの放射線の正しい測定方法 サーベイメータは放射線の個数を測定してμSv/hに変換します なぜ人はがんになるのか 放射線を被ばくするとどうなるか 防護の全て 防護服と遮へい 線量率と線量の基本的な基準 エネルギーとか人体のデータ 要するに放射性物質と放射線とは 2/2
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2013年3月11日 始 め に 本書は直感的な理解を第一目的としており意訳的な表現を取っております。 又本書は論文でもなければ商用目的の冊子でもありません。単に私的な整理ノートのようなものです。 2011年3月11日の東日本大震災で発生した原子力災害。目に見えない飛散した放射線による健康障害の不安、特に子供さんをお持ちの お母さん達を不安に落としいれました。 併しながら、この事態を正しく理解することは容易ではありません。 私も放射線取扱いの資格は持っているものの如何に表面的な理解しかしていなかったことかと思い知らされました。 何とかして、類推を含めたり、多少正確さを欠いても「なるほど」と得心できる説明ができないかとチャレンジしてみました。 これが本冊子です。 事故情報 専門家の解説 サッパリ分から ない よし! 自分で勉強するぞ 1
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地 球 に
は 我々が生きているこの地球上には 定常的に存在している「安定な原子」と 安定で居られるより少しエネルギーが高いため常に自然崩壊している不安定な原子(放射性の原子) が存在します。 安定な原子 放射性の原子 放射性の原子には人工的に造られた原子と 地球誕生以来自然界に存在する天然の原子があります。 天然に存在する放射性物質としては カリウム-40(人の体内や肥料等に含まれる), ラドン-222 (コンクリート建材、温泉等に含まれる), トリウム-232(モ 人工的に造られた放射性物質としては 有効利用目的で造られたものや、核実験?原子力事故時に放出される コバルト-60、ストロンチウム-90,セシウム-137,134、ヨウ素-131等があります。 2 放射性物質の量は Bq (?????)という また、地上には空からの、地表からの 放射線が飛び交っています。 飛び交う放射線の量は μSv/h(??????????????????) という特別な単位で表します。 人間が自然に浴びている放射線の個数 自然放射線が1cm2当り1秒間に1~2個飛び交っています。 線量で0.04μ Sv/h程度です。 人間の断面積を6,000cm2とすると大まかに1秒間に10,000個程度の 放射線が1秒間に人間の体をつきぬけていることになります。 地球には天然の放射性物質が存在し放射線が飛び交っています。
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放射性物質とは放射性の原子が非常に数多く 集まって出来た物質です。 放射性物質(1/2) ????線 ????線 ????線 放射性物質とは 放射性の原子 原子核内の陽子と中性子のバランスが悪く、安定で居られるより 少し??????が高いため、原子核が自然崩壊して 放射性の原子 安定な原子 原子核内の?????? が高いので安定で 居られません 一定の時間が経 つと自然崩壊して 放射線を放出して 安定な原子に 変化します。 一 定 の 時 間 が 経 つ と 放射性の原子が非常に数多く集まって放 射性物質となります。 崩壊して放射線 を放出 放射性物質の量は放射能で表します(私見です)。 ベクレル ???に放射能が有ることを発見した フランスの物理学者の名前です。 ?????さん 例えば 1Bqの放射能を持った放射性物 質137-Cs は13億7000万個もの 137-Cs の放射性の原子が集 3
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放射線の放出と言う形でエネルギーを放出して 安定な物質に変化して行きます(放射性壊変と言う)。 放射性物質(2/2) 放射性物質は 時 間 と 伴 に 放 射 性 の 原 子 が 減 っ て 安 定 な 原 子 が 増 え て き ま す 。 放射能 単位はBq(?????)です。 放射性物質が放射線を出す能力という意味です。 1秒間に1回放射線を放出すると放射能は1Bqであると定義されています。 1Bq当りの放射性物質の量は物質の種類によって決まります。 例えば、1Bqの137-Csは3.12×10-13????、1Bqの40-Kは8×10-6????です。 同じBq数でも放射性物質の種類によって1回の放出で放出 される放射線の数は異なります。 例えば、1Bqの137-????は1秒間に1個、1Bqの134-????は 1秒間に2個の放射線を放出します。 半減期(物理学的) 放射性物質の中にある放射性原子の数が半分にな る時間のことです。 放射性物質の種類毎に異なります。 例えば、137-????は30年、134-????は2年です。 放射線 の放出 放射線の放出も減ります 線香花火がだんだん火花を 出さなくなるのと似て 放射性物質もだんだん放射 線を出さなくなるよ。 放射能の量の感覚 ?自然界の食物に含まれる放射能量は100Bq/kg前後 ?人体中の放射能量は7,000Bq (7kBq)程度 ?学生実験等で使用する放射性物質は3,000,000Bq
(3MBq)程度 ?放射線治療で使用する放射性物質は1,000,000,000Bq (1GBq)のレベル 4 放射性物質の量はベクレルで表します。時間と伴に減衰します。
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放射線(1/4) ????線(γ線) ????線は重さを持たない光の粒子で高速で飛び、その??????の違いは 「輝度」の違いです(可視光が赤色から青色になるに従って??????が高くなるように)。 ????線の末期は物質の分子と衝突して熱エネルギーと化してしまいます。 放射性物質から放射状に放出される高エネルギーの粒子線のことです。 非常に高速で飛ぶ人間の五感に感じない特殊な粒子です。 ??????と粒子の重さで区別されます。 ????(α )線 ????(β )線 ????(γ
)線 放射線の空気中の飛距離 ガンマ線は数百メートル ベータ線は数メートル程度 アルファ線は数センチ程度 中性子線は数百メートルです。 ベータ線(β線) ベータ線の正体は電子です。 重さのある粒子で光速の数分の一程度の高速で飛びます。 重さは????線、中性子線、アルファ線の順に重くなり、その??????の違いは 速さの違いです。 放射性物質 放射線 放射線とは 放射線のスピード ガンマ線は秒速30万km(光速) ベータ線は秒速15万km前後 アルファ線は秒速1~2万km程度 中性子線も秒速1~2万km程度です アルファ線(α線) アルファ線の正体はヘリウムの原子核です。 重さのある粒子で光速の十分の一程度の高速で飛びます。 重さは????線、中性子線、アルファ線の順に重くなり、その??????の違いは 速さの違いです。 中性子(n)線 中性子線(n線) 重さのある粒子で光速の数分の一程度の高速で飛びます。 重さは????線、中性子線、アルファ線の順に重くなり、その??????の違いは 速さの違いです。 5 1MBqの点状の線源があった時1m離れた点に於ける放射線の量は 放射性物質の種類によって決まっています。 例えば 137-Csの1cm線量当量率定数は0.0927((μ Sv?m2)/(MBq?h)) 134-Csは0.249((μ Sv?m2)/(MBq?h)) です。(「アイソトープ手帳」より) 1cm線量当量率定数
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放射線(2/4) 放射線の性質として大きな特徴は次の5つです。 ①透過作用 ②電離作用 ③感光作用 ④蛍光作用 透過作用 電離作用 良くも悪くも放射線の影響の特殊性はこの電離能力によるものです。 物質に放射線が入射すると物質を構成する原子の電子を弾き飛ばし原 子をイオン化させます。 弾き飛ばされた電子は次々と原子をイオン化させ、1個の放射線で 物質 電離した電子 放射線 イオン化した原子の化学反応等により物質が改質され 良くすれば種々の放射線利用の分野で活躍し、悪くすれば人体に 悪影響を及ぼすことになります。 下図に示すように ?アルファ線は紙1枚で、ベータ線は1~2mm程度のアルミ板で遮へ いできます。 ?ガンマ線は1.5cm厚さの鉄板でも半分しか遮へいできません。 ?中性子は金属よりも水やコンクリートのような水素原子を多 放射化 中性子が安定している原子に当るとその原子核の内部に入りこみ 不安定な原子(放射性の原子)に変化させ放射能を持たせます。 6放射線の性質
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mikage@mikage.toさんの図を借用しました 放射線(3/4) 放射線の距離による減衰 ポイント状の放射性物質 放射線は光の粒子であり放射性物質から放射状に放出されています。 例えば、放射性物質から1mの点で1cm2当り100個の放射線が通過してい た場合2mの点では1/4の25個に減ってしまいます。 単位面積当り入射する放射線の数(放射線の量)は(1/距離2)で減衰します。 これを距離の逆2乗則といいます。 しかし、 放射性物質が 無限に広がってい ると距離が離れて も線量は変わりま せん。 しかし、 放射性物質が 無限伸びた線で あると距離が倍に なるとも線量は 1/2にしかなりま せん。 放射性物質がポイント状であると 距離が倍になるとも線量は1/4になります。 7 無限に広がった 面状の放射性物質 無限に伸びた 線状の放射性物質 1m 2m
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ガンマ線は非常に透過力が強いので遮へいする時は、鉄や鉛といった 比重の大きい物質が必要ですです。 ガンマ線が半分になる物質の厚さを半価層といいます。 137-Csに対する半価層は 鉛:0.7cm 鉄:1.5cm コンクリート:4.9cm
です。 (鉛1.4cmあれば1/2×1/2=1/4になります) アルファ線の遮へい 1~2mm程度のアルミ板で遮へいできます。また放射性物質か ら数????程度離れれば被ばくの心配はありません。 手袋?衣服?マスクの着用で外部被ばくを防ぎ、放射性物質を体 内に取り込まないようにすれば安全です。 ベータ線の遮へい 紙1枚で遮へいできます。また放射性物質から10cm程度離れれば 被ばくの心配はありません。 手袋?衣服?マスクの着用で外部被ばくを防ぎ、放射性物質を体内 に取り込まないようにすれば安全です。 ガンマ線の遮へい 半価層 中性子線の遮へい 中性子線は電荷の無い粒子であるので特殊な挙動をします。 比重の大きい物質はあまり効果がなく水素分を多く含む物質であ る水やポリエチレン、コンクリートが効果的です。 8 ????線を遮へいすると二次的に放射線がでます。注意が必要です。 放射線の遮へい 放射線(4/4)
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放射線の量の表し方(1/4) 私たちは放射線のある場所では、放射線の量を 放射線測定器(????????)で測定します。 単位は シーベルト という特別な単位です。 放射線の量によって、滞在時間の制限が必要である とかないとか、遮へいが必要であるとかないとかの 対策を検討します。 放射線を被ばくすると何らかの健康障害をおこす 可能性があります。 9 ?????? 放射線が人体に与える影響を 研究したスエーデンの物理学者 の名前です 放射線の量を表す特別な単位
Sv(??????)は放射線が 人体に与える影響を表すための単位です。ある??????の 放射線が1個人体に入射すると何??????????になるか決 められています。 ある意味では、単位面積当りの放射線の個数を表す特殊 な単位とも言えます(私見です)。 雨降りと放射線 私たちは雨がふると雨の量を知るために 雨量を測定します。 単位はmmです。 雨量によって、傘を持つ必要があるとかないとか、洪 水の恐れがあるとかないとか対策を検討します。 雨にうたれ濡れてしまうと風邪をひいたりしてしまい 雨がふってきた! わーい 嬉しいな。 放射線はそうはゆきません。 今日は雨降りです。 シーベルトさん
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雨量計だけを測定場所にお いて雨量を測定します。 同じ場所で人が雨量計を 持って雨量を測定します。 動き回る人が雨量計を持って 雨量を測定します。 一部分だけ雨が当りその雨量を人 が雨量計を持って測定します。 雨を飲込んでしまいました。 一定時間に貯まる雨の量を 測定します。 一定時間に貯まる雨の量を 測定します。人に当っては ね返った雨滴の分だけ雨量 計だけの時より多めに貯ま 1時間当り100mmの強い雨です。 1時間当り100mmの強 1時間当り100mmの強い雨です。 辺り一面同じ雨量です。 1時間当り100mmの強い雨です。
1時間当り100mmの強い雨です。 雨に当っていた時間(長期間) に貯まる雨の量を測定します。 動き回るので一定の貯まり方 ではありません。 雨量計に貯まった量で全身 の濡れ具合=体に与える影 響を評価できます。 雨量計に貯まった量で雨に 当っていた時間の全身の 濡れ具合=体に与える影響 を評価できます。 雨量計に貯まった量で当っ た部分のみの濡れ具合=体 の一部分に与える影響を評 価できます。 体の内部から体を冷やし、影 響を与えます。 放射線の場合は空間線量と 言います。 放射線の場合は外部被ばく 線量と言います。 放射線の場合は場所の1cm線量 当量と言います。 放射線の場合内部被ばく線 量と言います。 放射線の場合は等価線量と 言います。 測定した場所の物理的な放 射線の量を評価したのが空 間線量です。 測定した場所に人が居たとした 時に、人体の皮膚表面から1cm 内部に入った点の放射線の量を 評価したのが場所の1cm線量当 外部からの放射線で動きま わる人体が被ばくした放射 線の量を表します。 特定の臓器の被ばく線量の ことです。例えば胃の検査 で被ばくする胃部の被ばく 線量のように。 放射性物質が体内にり、体 の内側から放射線が当たり ます。体内の放射能の量を 放射能測定装置で測定し計 算で内部被ばく線量を算出更に、等価線量を全身の被 ばくに換算した線量が「実 効線量」です。 放射線の量の表し方(2/4) 放射線の量の表し方は幾とおりも有り非常に難解です。理由はひとえに人体に与える影響を数値化しようとしている努力の現われです。 ここでは、雨量の測定と濡れるという人体に与える影響を例えにして放射線の量の表し方を説明します。 通常、空間線量と場所の1cm線量当量は等しいとして単に「線量」と言います。 10放射線の量の種類 雨量計に貯まった物理的な 量のみをが評価の対象です。
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ある場所の放射線の量を表します。 通常、場所の物理的な放射線量を表す「空間線量」と、 人体に与える影響を加味した「場所の1cm線量当量」の 2通りの表現があります。 「空間線量」はμ Gy(????????)、「場所の1cm線量当 量」はμ S(??????????)と言う単位で表すのが正しい のですが、通常この2つはは等しいとして単に「線量」と 言います。単位はμ
Svで表します。(μ Svはμ Gyよりも 外部被ばく線量:単位μSv 胸 胸 胃 等価線量(部分的な被ばく線量):単位μSv 実効線量:単位μSv 放射線の量の表し方(3/4) 内部被ばく線量:単位μSv ????????や???????????で測定した量です。 下記の放射線の量を表す単位は全てμ Svです。 どの放射線の量を表しているのか正しく理解しましょう。 新聞などで 5月3日の福島市の大気中の環境放射 線量は1.53μ Sv/h。 東電福島の1,2号炉の排気塔配管から 10Sv/h超もの高線量が測定された。 外部からの放射線で人体が被爆した放射線の量 を表します。個人線量計で測定します。 (????????で空間線量を測定し,その場所の滞在時間 を乗じて外部被ばく線量を推定することもあります) 放射性物質が体内に有り、体の内側から放射線を被 ばくした放射線の量を表します。体内の放射能の量 (単位:Bq(?????))を放射能測定装置で測定し、実効線 量係数で換算し計算で内部被ばく線量を算出します。 線量率が3μ Sv/hの場 所で2時間作業をしまし た。被ばく線量は6μ Sv です。この場合は外部 被ばく線量を意味して 特定の臓器の被ばく線量のことです。 例えば、胸部の??????撮影による胸部の 等価線量は0.5mSvです。 部分的に被ばくした放射線の量を決められている荷重係 数を掛けて全身について平均した線量のことです。 例えば、??????撮影で胸部に0.5mSv被ばくすると 実効線量は 0.5×0.12=0.06mSvなります。 全身に0.5mSv被ばくすると実効線量は0.5mSvです。 外部被ばく+内部被ばく+部分的な被ばくを合計したも 11 実効線量は放射線による 全ての痛みを分ってくれ る 放射線の量-線量とは 線量:単位μSv 胸 ある場所の線量は ???????????の測定値が10μ Gy/hである 時、 公表される環境放射線量は10μ Sv/hです。 ????????の測定値が10μ Sv/hである時、 住民Aの3月12日から5月 末までの外部被ばく線量が 300μ Sv(0.3mSv)でした。 住民Aの3月12日か ら5月末までの飲食物 の摂取による内部被 ばくは0.01mSvです。 住民Aの3月12日から5月 末までの住民の放射線の 被爆量は実効線量で(外部 被ばく+内部被ばく+皮膚 の被ばく =0.3+0.01+5×0.01)で 0.36mSvでした。 これは実効線量で表した個 住民Aの3月12日から5月 末までの????線によると推 定される手の皮膚の被ばく 線量が5mSvでした。これは 等価線量のことです。
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放射線の線量体系には上記のように数多くあり非常に難解であります。 専門的な理解は別にして実用的に理解したいのであれば次のような理解で良いかと思います(私見満々ですが)。 ①放射線の量の表現が複雑であるのは単に、 粒子である放射線の個数とエネルギーを測定し物理量として表せば良いのですが、 物理量をもとに人体に与える影響を評価したいからです。 ②単位であるμSv(??????????)君は人体に与える影響を表す大胆な単位なのです。 μSv(??????????)君は3つの顔を持つ。 1つは「場所の放射線の量」を表すμSv(??????????)君 1つは「人が被爆した放射線の量」を表すμSv(??????????)君 1つは「実効線量」を表すμSv(??????????)君 ③場所の放射線の量を表すのは????????で測定したμSv/h(?????????????????)です。 ④人間が被ばくした放射線の量を表すのは個人線量計で測定したμSv(??????????)です。 ⑤人間が部分的に被ばくした場合、全身の被ばくに換算したのが実効線量。 ⑥吸収線量とか空間線量率とか他にも表現が有りますが、1~2割り程度の差でしかなく、 μSv(??????????)君で表せば多めであるので安全側だ。 面倒くさいと思う人は ?????? 放射線が人体に与える影響を 研究したスエーデンの物理学者 の名前です ??????さん Sv(??????)は放射線が人体に与える影 響を表すための単位です。ある??????の 放射線が1個人体に入射すると何?????? ????になるか決められています。 ある意味では、単位面積当りの放射線の 個数を表す特殊な単位とも言えます(私 見です)。 放射線の量の表し方(4/4) 12 サーベイメータで測定 したμSv/hが一番実用 的
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食物中の放射性物質の量 お米(玄米)1Kgに含まれている????の放射能量は400Bq/Kgでした。 表面汚染 作業者の衣服の表面汚染は4Bq/cm2以下でした。 外部被ばく線量 空間線量率が11μ Sv/hの場所に8時間いたら 外部被ばく線量は 11μ
Sv/h*8h=88μ Svとなります. 実効線量で表した被ばく線量 住民Aの3月12日から5月末までの住民Aの放射線の 被ばく量は(外部被ばく+内部被ばく+皮膚の被ばくの 実効線量=0.3+0.01+5×0.01)で0.36mSvでした。 被ばくは(外部被ばく)+(等価線量を実効線量に変換し た線量)+(内部被ばく)を合計した量です。 土壌中の放射性物質の量 土壌1Kgに含まれている????の放射能量は4800Bq/Kgでし 放射線は粒子だ。 難しくないぞ! 空間線量=線量 この場所の空間線量は 10μ Gy/h(???????????で測定)でした。しかし一般的にはこの場所の線量は10μ Sv/hでしたと発表することが多い。 空間線量はμ Gy/hで表すのが正しいのですが、ほとんどはμ Sv/hで表しています。 μ Sv/hで表すと少し多めになりますので安全側です。 内部被爆 住民Aの3月12日から5月末 までの飲食物の摂取による内 部被ばくは0.01mSvです。 外部被ばく 住民Aの3月12日から5月末 までの外部被ばく線量が 300μ Sv(0.3mSv)でした。 放射性物質と放射線の表現例 1 等価線量 住民Aの3月12日から5月末までの ????線によると推定される手の皮膚 の被ばく線量(等価線量)が5mSvでし た。 実効半減期 半減期には「物理学的半減期」と人の代謝活動により体内の放射性物質が半分になる「生物学的半減期」があります。 この両者を考慮し、実際に内部被ばくがどれだけ続くのかを評価するのが「実効半減期」です。 例えば、????の生物学的半減期は30歳の人で70日です、ヨウ素は80日です。 100Bqの????と100Bqのヨウ素が体内に有ったとすると70日後には????は50Bq弱、ヨウ素はほとんど無くなっています。
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サーベイメータでの放射線の正しい測定方法 ①γ (X)線用のサーベイメータであること。 校正されていること。 ②サーベイメータには方向依存性があります。 ③サーベイメータには??????依存性があります。 ??????補償型????????を使用して下さい。 ④検出器の大きさによって指示値が安定するまでの時間が大きくことなります。 ⑤上記の理由でサーベイメータを移動させながら測定すると 少なめに測定しますので注意が必要です。 ⑥サーベイメータは検出器に一様に放射線が入射するものとして キャリブレーションされています。 ここではγ 線の測定する場合について 1台でγ
線とβ 線を測定できるサーベイメータがあります。 β 線はμ Sv/hでキャリブレーションはされていません。 注意が必要です。 一般的に、検出器と指示部が分離している物は側面方向を放射線の 来る方向に向けて測定する場合が多いのですが、 取扱説明書で確認して測定することが必要です。 下表のように、放射線の数が同じでも放射線の??????によって線量が数倍異なります。 又????????の電気的反応も異なります。 エネルギー補償機構のあるサーベイメータとそうでないサーベイメータでは数倍測定結果が 異なることがあります。 サーベイメーターは放射線の個数を測定します。 放射線の量が少ないと時は時間をかけて個数を積算します。小 さな検出器の場合数分、大きな検出器でも数十秒かかることが あります。取扱い説明書で時定数を確認して時定数の3倍程度 時間をかけて読取って下さい。 放射線がスリット状に入射する場合などは少なめに 測定しますので注意が必要です。 14放射線の測定(1/2) 線量が少ない場合、測定の現場ではこの程度の違い はよくあります。 ⑦測定値のばらつき いろいろと要因はありますが、基本的には放射線の放出はランダム であるからです。 特に線量が少ない場合はばらつきます。 原理的には大きな検出器で長い時間をかけて測定すればばらつき は
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放射線の測定(2/2) 光電子増倍管の代わりにフォトダイオードを使用して 検出部と電子部を一体化した小型のものが多くあります。 ①検出器の方向によって測定値が大きく異なることがあります。 取扱い説明書で正しい方向を確認して下さい。 検知部(シンチレータ 光電子増倍管 シンチレータ(CsI) フォトダイオード 放射線の蛍光作用や電離作用をして放射線測定器(サーベイメータ)は検出器 に入射する放射線の個数とそのエネルギーを測定します。 1cm2当り1個の放射線が飛んで来た時の線量(1Cm線量当量)が何μSvになるかは予め計算されています。 ????????は測定した個数と??????から線量を瞬時に換算し、μSv/h単位で測定結果を表示します。 0 2 4 6 8 10 0 0.5 1
1.5 2 2.5 γ線1個当りの線量10-12[Sv/(個 /cm2) γ 線の??????(Mev) 放射線(γ 線)のエネルギーと線量 例えば ?137-Csからの放射線(約0.66Mev)の場合は1個/cm2で約3.6×10-6μ Sv ?131-Iからの放射線(約0.36Mev)の場合は1個/cm2で約2.1×10-6μ Sv ?60-Coからの放射線(約1.25Mev)の場合は1個/cm2で約6×10-6μ Sv ?232-Th(+子孫核種)からの放射線(約0.2.6Mev)の場合は 1個/cm2で約10×10-6μ Sv といったように何倍も異なります。 ??????補償機能とは 下図のように放射線の線量は1個の放射線でも??????に よって線量は異なり、又??????によって????????の電気的反応も 異なります。 ??????の違いによる異なり方を補正する機能を??????補償機能と いいます。 補償の方法は ①????????????????のように自分で??????を識別して瞬時に 補正する ②GM????????のように検出器に金属箔を巻き付けて??????に よる違いをなくする。 ??????補償型の????????で測定して下さい。??????補償機能が無いと測定結果が何倍も間違うこともあります。 1台でγ 線とβ 線を測定できるサーベイメータがあります。 β 線はμ Sv/hでキャリブレーションはされていません。 ④検出器の大きさによって指示値が安定するまでの時間が 大きくことなります。1分程度かかることもあります。 取扱い説明書をよく読んでから測定して下さい。 15
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放射性物質?放射線が人体に与える影響は残念ながら人類には未だ良く分かっていないと思います。 物質的には非常に微量であっても人が死んでしまう(多分化学薬品の数百分の1から数千分の一程度)。 エネギルー的にも総量としては非常に微量であって、人が死に至るような放射線の量でも1gの水を僅か2.4℃程度上昇させるだけのエネルギーでしかない。 これほど物質的にもエネルギー的にも微量でも多大の影響を人体に与えるのはは何故か。 放射線という1個当りは高エネルギーの微粒子が直接細胞にヒットし、細胞の分子を電離させダメージを与えるからです。 放射線が人体に与える影響(1/2) 100mSv以下の被ばくは低線量被ばくと呼ばれ、 発がんの可能性は様々な説があり未だ良く分かっていません。 100mSv程度の一時被ばくでがんによって死亡する確率が0.5%程度増加すると言われています。 どう考えるか 発がんバケツ説 :放射線だけでなく、タバコや農薬等いろんな発がんの原因があり、それがバケツ (慶応大 近藤先生)
にだんだんと貯まってゆき、発がん原因がいっぱいになってあふれるとがんにな るという考え方です。 放射線ホルミシス効果:障害を生じないような少量の放射線被ばくであれば体に良い影響を与えるという効果。 16 放射線が人体に入射すると 細胞内のDNAに損傷を与え、DNAの機能の内「細胞の分裂速度を??????する機能」が 損なわれると際限なく細胞分裂が繰り返されます。これが癌です。 活発に分裂している細胞(造血組織、生殖腺、胎児の組織等)ほど影響が受け易い。 造血組織が充分機能しなくなると白血球等の血液が減少し、????等に感染したり、出 血、貧血等により病気になってしまいます。 なぜ人はがんになるのか 人の体は約60兆個の細胞から造られています。その内6000億個もの細胞が毎日死んで新しく60000億個の細胞が生れています(生きている細胞が分裂して生れる)。 細胞が新しく分裂して生れる時には細胞の構造を決める遺伝子(DNA)をコピーする必要があります。併し、時どきミスをして別の細胞が生れることがあります。これが突然変異です。 突然変異で生れた細胞の内ごく稀に死なない細胞が生れます。これが、がん細胞です。 通常は免疫細胞ががん細胞を退治します。ある日この攻撃をくぐりぬけたがん細胞が生き残り分裂を繰り返して大きくなります。
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白内障、造血障害 奇形、腸障害、不妊 確定的影響 臓器?組織の相当数の細胞が細胞死 を起こすと臓器?組織の機能障害発生 放射線の人体への入射 直接作用 励起又は電離による 生体高分子(DNA)の??????吸収 間接作用 励起又は電離による 水分子の??????吸収 拡散性の遊離基の 生体高分子(DNA)との反応 生体高分子の損傷 修 復 修復不能又は???(誤修復) 確率的影響 突然変異が体細胞 に起きると発がん 突然変異が生殖細胞 に起きると遺伝的影響 DNA情報が変化したまま細胞分裂 が繰り返されると突然変異を起こす 損傷が致命的 であると細胞死 損傷が致命的ではないが DNA情報が変化したまま 細胞分裂続行 放射線を被爆するとどうなるか 放射線は高エネルギーの粒子です。 特にγ
(ガンマ線)は 我々の目に見える可視光の数十万倍のエネルギー を持った光の粒です。1個の放射線で原子や分子を 何万個も電離させることができます。 放射線 放射線が人体に当ると細胞内のDNAに損傷を与えます。 損傷が致命的でない場合:体細胞に突然変異が起きると発 がんの可能性が、生殖細胞に突然変異が起きると遺伝的影 響の可能性があります。 損傷が致命的な場合:臓器?組織の相当数の細胞が細胞死 を起こすと臓器?組織の機能障害発生します。 細胞と言う池の中に 放射線という大きな石を DNA 17 人体には1秒間に1万個程度の自 然放射線が入射しているよ。 人間の体は約60兆個 の細胞があるよ。 1日に3000億個死滅 しているそうです。 200日毎に人は????? されている? 放射線が人体に与える影響(2/2)
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表面汚染の防護 内部被ばくの防護 外部被ばくの防護 時間の短縮 距離を取る 遮へい物を置く 雨に当らない ようにする 体に付着しないよ うに、洗える簡単な ??????で等で体を 被う 防塵??? を着用 飲水は????????を 水道は浄水器でろ 過して ???にも種類があります。 性能は防塵用>花粉用>風邪 用ですが入手しづらい時は濡れ タオルでもなんでも使いましょう。 (粒子捕集効率:N95は95%以 食物は公的機関の情報をもとに選択、特に主 食は(栄養?????と放射線の影響を天秤にか けると難しいことです) 放射性物質と放射線の防護(1/2) 以下の記載は事故発生場所から離れた場所についての防護策です。事故発生場所の近傍 では公的機関からの指示に従って行動して下さい。放射線以外の危険も山ほどあり得ます。 放射線のある場所に居る時間を 短くします。時間が半分になれば 被ばく線量は半分になります。 遮へい体の密度が高 い程、厚さが厚い程 被ばく線量は少なくな ります。 放射性物質が大き い、又は広がってい る場合は放射性物 質までの距離が倍 になっても被ばく線 量はあまり変わりま せん。 放射性物質までの距離 が倍になれば被ばく線量 は1/4(距離の2乗に反比 例)になります。 無用な外出は避けましょう (外気の取り入れファンがある 場合はふさぐ、但し酸欠に注 意)。 ??素剤の服用:放射線の内部被ばくをしない内によそ剤を服用しておくと甲状腺内の??素が飽和して、 新たに131-??素を吸引しても体外に排出されてしまいます。 ??????????:????を既に摂取してしまった時は??????????を服用すると体外排出を促進すると言われています。 いずれも副作用が有りますので公的機関や医師の指示の下に服用して下さい。 (ちょっと一服:放射線を被ばくする前にビールを飲んでおくと放射線の影響を低減できるという説もあります) 放射性物質はウイルスとは違い人から人への感染と言う心配は全く有りません。 18
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ガンマ線は非常に透過力が強いので遮へいする時は、鉄や鉛といった比 重の大きい物質が必要ですです。 ガンマ線が半分になる物質の厚さを半価層といいます。 137-Csに対する半価層は 鉛:0.7cm 鉄:1.5cm コンクリート:4.9cm (鉛1.4cmあれば1/2×1/2=1/4になります) (コンクリート15cmあれば1/2×1/2×1/2=1/8になります) 放射性物質と放射線の防護(2/2) 少し詳しく防護について説明します。 放射能防護服 放射線の遮へい 放射能防護服は人体の皮膚に放射性物質が付着することを防止する ための防護服です。放射線に対する遮へい効果はありません。 アルファ線の遮へい 1~2mm程度のアルミ板で遮へいできます。また放射性物質から数???? 程度離れれば被ばくの心配はありません。 手袋?衣服?マスクの着用で外部被ばくを防ぎ、放射性物質を体内に取り 込まないようにすれば安全です。 ベータ線の遮へい 紙1枚で遮へいできます。また放射性物質から10cm程度離れれば被ばく の心配はありません。 手袋?衣服?マスクの着用で外部被ばくを防ぎ、放射性物質を体内に取り 込まないようにすれば安全です。 ガンマ線の遮へい 半価層 中性子線の遮へい 中性子線は電荷の無い粒子であるので特殊な挙動をします。 比重の大きい物質はあまり効果がなく水素分を多く含む物質である 水やポリエチレン、コンクリートが効果的です。 19 ????線を遮へいすると二次的に放射線がでます。注意が必要です。
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① 0.04μSv/hr :日本の自然放射線による平均の線量率 ②
0.23μSv/hr :これ以上の地域が汚染状況重点調査地域(年間1mSv)(除染等業務ガイドライン等) 16時間の屋内(木造)、8時間の屋外生活パターン想定、BG値0.04μSv/hr含む ③ 2.5μSv/hr :これ以上で除染電離則適用、管理区域に相当 (除染等業務ガイドライン等、週40時間労働を前提とすると1年間で5mSv相当) ④ 3.8μSv/hr :計画的避難区域や居住制限区域への指定の目安線量(年間20mSv) 16時間の屋内(木造)、8時間の屋外生活パターン想定、BG値0.04μSv/hr含む 一時的な線量率で 危険度を判断するとした ら私見ですが 5μSv/hrか ① 2.1mSv (年間) :日本の自然放射線による平均の1人当りの年間実効線量(世界平均は2.4mSv) ② 2.35mSv(年間) :日本の医療被ばくによる1人当りの年間実効線量(世界平均は0.432mSv) ③ 0.1mSv(年間) :クリアランスレベル(放射性物質として扱う必要の無いレベル) ④ 1mSv(年間) :ICRPの国際勧告で「平常時の人工的な被ばくの上限」 ⑤ 約5mSv(年間) :これ以上のエリアを「管理区域」とする ⑥ 20mSv(年間)以下 :避難指示解除準備区域の上限値 ⑦ 20mSv超~50mSv以下:居住制限区域 ⑧ 50mSv超(年間) :立入り禁止の帰還困難区域 ⑨ 20mSv(年間) :職業的に放射線を浴びる人の1年間の上限値 ⑩ 50mSv(年間) :職業的な理由で大量に被ばくすることが避けられない場合の上限値 ? 100mSv(5年間) :職業的に放射線を浴びる人の5年間の上限値 少し長い目で危険度を判断 するとしたら、私見ですが 1年で5mSv程度か(空間線量 率で1μSv/h以下,屋内16時 間屋外8時間の?????想定) 考える助けとなる主な数値(1/2) 20 放射線の積算線量(実効線量)による判断 放射線の線量率による判断 被ばくの国際ルール [平常時] ? [緊急時?事故直後] ? [収束段階]
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2.1mSv原子力 2.35mSvナース 放射線のエネルギー 単位:eV(??????????=電子????) ????線 4~8Mev(4,000,000~8,000,000eV) ????線
0.1~4MeV(100,000~4,000,000eV) ????線 10KeV~4MeV(10,000~4,000,000eV) ????線 1.2eV~120KeV(1.2~120,000eV) 水分子の結合??????~細胞の活動?????? 1~10eV 空気の電離?????? 34eV 可視光線 1.9~3.1eV 考える助けとなる主な数値(2/2) 人間の体のデータ ?細胞の数:約60兆個 ?1日で生死する細胞の数:約3,000億個 ?体の断面積:約6,000cm2 例えば????-137の????線の??????は 0.66Mev(660,000ev)と可視光の30万 倍程度、1個の放射線で原子や分子 を数万個も電離できます。 ??????という単位の量的な感覚 ?空間線量0.04μSv/hrの時、1秒間に1cm2当り1~2個程度の????線の粒子が飛び交っています。 ?1Svは1gの水を僅か0.24℃昇温させるだけの熱??????量です。 10Svの被ばくで人は死亡。 1gの水を僅か2.4℃昇温 する熱エネルギーでしかない。 21
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放射能、放射線の単位 放射能 Bq(?????) ?????という特別な単位で表した放射性物質の量と理解すると分かり易い。 Bq/Kg(??????パーキログラム) 1秒間に1回放射線を放出する(正しくは壊変)と放射能が1Bqであるといいます。 物質1Kgに含まれる放射物質の量を表す。 放射線の量 Gy(グレイ) 空間線量(場所の放射線の量)表す。 Sv(??????)
人の被ばくした放射線の量を表す。 「単位量当り」を表すた /Kg(?????????) 「1????当り」を表す記号 /h(??????) /y(??????) 「1時間当り」を表す記号 「1年当り」を表す記号 m(??):1/1,000 μ (????):1/1,000,000 K(キロ):1,000倍 M(???):1,000,000倍 例 例 例 1μ Sv(??????????)=0.001mSv(????????)=0.000001Sv(??????) 1mSv/y(1年当り1????????)=0.114μ Sv/h(1時間当り0.114??????????) 10Bq/Kg(1Kg当り10?????)=001Bq/g(1????当り0.01?????) 空間線量もSvで表すことが多い。 「単位時間当りの計数 cps(???????) cpm(???????) 「1秒間当りのカウント数」を表す記号 「1分間当りのカウント数」を表す記号 今の自動車の 速さは60km/h、 今日の走行距 離は100Km. この車には6人/1台 のっています。 例えば137-Csの1gは約3兆Bqの放射能です。 基本単位の何分の1と 1000μ /(365×24) h Mev,kevは放射線の??????の単位です 22
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1×10 24 ヨタ(yotta) 1×1021 ゼタ(zetta) 1×1018 エクサ(exa) 1×10 16 京 1×1015 ペタ(peta) 千兆 1×1014 百兆 1×10 13 十兆 1×1012 テラ(tera) 兆 1×10 9 ギガ(giga)
十億 1×106 メガ(mega) 百万 1×103 キロ(kilo) 1×102 ヘクト(hecto) 1×10 1 デカ(deca) 1×10-1 デシ(deci) 1×10-2 センチ(centi) 1×10-3 ミリ(milli) 1×10-6 マイクロ(micro) 1×10-9 ナノ(nano) 1×10-12 ピコ(pico) 1×10-15 フェムト(femto) 1×10-18 アット(atto) 1×10-21 ゼプト(zepto) 1×10-24 ヨクト(yocto) 日本国の借金:千兆円 日本国の一般会計予算:百兆円 SI単位の接頭語 ゼロ 水素原子の大きさ:10-10m 陽子の大きさ:10-15m 地球の直径:1万3千Km 鹿児島から青森まで:1371Km 人の肝臓細胞の大きさ:30μ m 23 宇宙の誕生:138億年前
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要するに 放射性物質という勝手に放射線とい う高??????の粒子を四方八方に放 出して別な安定な物質が人工的に 放射性物質自体は極々微量でも人間にかな りの悪影響を及ぼします。福島原発事故で日 本中に飛散したセシウムの量は4Kg程度で 放射性物質自体はほとんどが化学的には無害です。 問題は放射性物質から放出される放射線です。 放射線は粒子です。代表的な放射線はガンマ線です。 ガンマ線が人体に当ると細胞を傷つけます。 放射性物質の量はベクレル(Bq)という単位で表されます。 単位であるμSv(??????????)君は人体に与える影響を表 す大胆な単位なのです。 μSv(??????????)君は3つの顔を持ちます。 1つは「場所の放射線の量」を表すμSv (??????????)君 1つは「人が被爆した放射線の量」を表すμSv (??????????)君 1つは「実効線量」を表すμSv(??????????)君 放射線の量は?????????????????(μSv/h)という単位であらわされます。 放射性物質の種類がわかるとベクレルからマイクロシーベルトへの 計算ができます。 1つは場所の放射線の量です。 1MBqの点状の線源があった時1m離れた点に於ける放射線の量は 放射性物質の種類によって決まっています。 例えば 137-Csの線量は0.0927μ Sv/h 134-Csの線量は0.249μ Sv/h
です。 1つは体内に取り込んだ放射性物質1Bqからの被ばく線量です。 131-Iの場合 0.022μ Sv /Bq、 137-Csの場合 0.013μ Sv/Bq 、 134-Csの場合 0.019μ Sv/Bq となります。 ?????さん シーベルトさん 24
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