放射線について
2011.3.26：修正・追記
１．放射線の種類
アルファ線（α線） 簡単に言うと 原子核から出てくるヘリウムの原子核で、プラスの電気をもっています。 詳しく言うと アルファ線は原子核がアルファ崩壊を起こしたときに放出される放射線です。 アルファ崩壊では陽子が２、質量数が４減少して新しい原子をつくり安定になろうとする崩壊です。 そのときに外に放出されるものがアルファ線の正体で、中性子２個と陽子２個からできているヘリウムの原子核 です。 ほかの放射線よりもエネルギーと粒が大きいのでアルファ線は近くのものに与えるエネルギーは大きいけれど、 すぐにエネルギーを失ってしまい透過力が弱く紙１枚で遮断できる放射線です。 このため外からアルファ線を浴びても、皮膚でさえぎられ人体への害はありません。 しかしアルファ線を放出する物質が体内に取り込まれると直接組織や臓器に影響を与え、臓器の１つの細胞など の小さい範囲に長くアルファ線を放射するため大変危険です。 アルファ線は強力な電離作用を持つため細胞を構成する原子の電子をはじきだし、電子は細胞核やDNA を傷つ け、がんや遺伝的問題を引き起こします。 ラドンは天然に存在する唯一のアルファ線を放出する気体です。 すべてのウランやプルトニウム２４１以外のプルトニウムはアルファ線を放出します。 吸入されたプルトニウムが二酸化プルトニウムなら肺ガン、硝酸プルトニウムなら肝臓ガンになることが多いと いわれています。 ベータ線（β線） 簡単に言うと 原子核から出てくる高速の電子で、マイナスの電気をもっています。 詳しく言うと ベータ線は原子核がベータ崩壊を起こしたときに放出される放射線です。 ベータ崩壊とは中性子１つが陽子になりバランスをとって安定になろうとする崩壊で中性子１個から陽子１個 と電子１個と中性微子ができます。 ベータ崩壊では原子は違う種類の原子になりますが質量数は変化しません。 このときに高速で放出される電子がベータ線です。 ベータ線は空気中は透過しますが薄い金属板で遮断できます。 透過力がアルファ線よりも強い分電離作用はアルファ線より弱くなっています。 原子炉の中でウラン２３８からプルトニウムが生成される時などに発生します。ガンマ線（γ線） 簡単に言うと 原子核から出てくる電磁波（テレビの電波や赤外線、光などの仲間）で、電気をもっていません。 極めて波長が短く、Ｘ線と同じ性質をもっています。 詳しくいうと 原子核が崩壊したときに必要なくなったエネルギーがガンマ線でアルファ線やベータ線と異なり電荷を持たな い放射線です。 アルファ崩壊、ベータ崩壊の時に不要になったエネルギーの分アルファ線、ベータ線とともに放出されています。 ガンマ線は電波と同じ電磁波で物質を透過する力が大きく、被曝すると外部からでも体の奥深くまで到達します。 コンクリートの壁や鉛の板で遮断することができ、ベータ線よりも弱い電離作用を持っています。 エックス線（X 線） 簡単に言うと 電磁波の一種です。 詳しく言うと １８９５年にウィルヘルム・C.レントゲンによって発見された放射線で、電磁波の一種です。 病院でレントゲン写真に使われているように透過力は大きく人体を貫通します。 また、電離作用が弱いため人体に放射することができます。 中性子線 中性子からできている放射線で透過力が大きく、原子に吸収されると違う種類の原子を作る性質があります。 主に核分裂の時に発生します。 中性子線は、核分裂を引き起こしたり、プルトニウム２３９からプルトニウムの同位体を生成したりします。 1999 年東海村の核燃料施設における臨界事故では、この中性子線が最も被害をもたらしました。
２．放射能、放射線の単位
２．１ 放射能の単位
単位：Bq（ベクレル）
定義：１秒間に１個の原子核が壊変している放射性物質
従来の単位：Ci（キュリー）
換算方法：1Ci=3.7×10
10Bq＝30 億ﾍﾞｸﾚﾙ
なお、ベクレル(Bq)が単独で使われることは少なく、単位体積当たり又は単位重量当たりの放
射能の強さを表す Bq/リットル、Bq/kg などがよく使われます。
２．２ 放射線の量に関する単位
照射線量
単位：C/kg（クーロン毎キログラム）
定義：1kg の空気に照射し、１クーロンのイオンを作る X 線、ガンマ線量
従来の単位：Ｒ（レントゲン）
換算方法：1R=2.58×10
-4C/kg
吸収線量
単位：Ｇｙ（グレイ）
定義：１kg 当たり１ジュールのエネルギー吸収があるときの線量
従来の単位：ｒａｄ（ラド）
換算方法：1ｒａｄ=０．０１Ｇｙ
＊単位としてはグレイ単独よりその 100 万分の１を意味するマイクログレイ(μGy)、10 億分の１を
意味するナノグレイ(nGy)が通常よく使われます。
等価線量（線量等量
とも言われる、また以前には生体実効線量
とも言われていた）
単位：Ｓｖ（シーベルト）
定義：グレイに放射線荷重係数をかけたもの
従来の単位：rem（レム）
換算方法：1rem=0.01Sv
＊等価線量＝吸収線量×放射線荷重係数
＊放射線荷重係数：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り
ます。
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)が通常よく使われます。
放射線 放射線荷重係数 Ｘ線またはγ線 １ β線 １ α線 20 中性子 ＜10ｋeV 5 10ｋeV∼100eV 10 100ｋeV∼2MeV 20 2MeV∼20MeV 5 20MeV＜ 5 陽子 5 重い反跳原子核 20実効線量
単位：Ｓｖ（シーベルト）
定義：グレイに放射線荷重係数と組織荷重係数をかけたもの
従来の単位：rem（レム）
換算方法：1rem=0.01Sv
＊実効線量＝吸収線量×放射線荷重係数×組織荷重係数
組織・臓器
組織荷重係数
生殖腺 0.20 骨髄（赤色） 0.12 結腸 0.12 肺 0.12 胃 0.12 膀胱 0.05 乳房 0.05 肝臓 0.05 食道 0.05 甲状腺 0.05 皮膚 0.01 骨表面 0.01 残りの組織・臓器 0.05《注》線量率
：単位時間当たりの線量の値が重要です。何シーベルトの放射線が出ていま
す言う場合は、例えば
1 時間当たり何シーベルと表現しなければ、そのような
放射線環境に何時間居て、被曝した放射線量は何シーベルトかの計算ができません。
２．３ 線量限度（許容線量）
2.3.1 ICRP 1990 年勧告における線量限度
ICRP：International Commission on Radiological Protection （国際放射線防護委員会）
（１） 職業人（放射線作業従事者）に対する線量限度
実効線量 ２０ｍSv／年（５年間の平均線量）最大５０ｍSv／年 水晶体の等価線量 １５０ｍSv／年 皮膚の等価線量（１cm２） ５００ｍSv／年 手および足の等価線量 ５００ｍSv／年 妊婦の腹部表面の等価線量 ２ｍSv／妊娠期間（妊娠を申告した場合）妊婦の放射性物質の摂取量 １／２０ ALI（Annual Limit on Intake）年摂取限度
ICRP1990 年勧告における線量限度の説明
（1） 職業人（放射線作業従事者）に対する線量限度 放射線作業者が生涯連続に被ばくしたとき、放射線により誘発されると考えられるがんによる 死亡確率、その死亡による寿命損失及び18 歳における平均余命損失を調べ、死亡確率について 5％、 平均余命損失0.5 年及びリスクが年齢的に高くなってきた 65 歳における年間死亡確率 10−3 （す なわち、千分の 1）を容認できるリスクと容認できないリスクの境界付近にあるとした。これに 対応する年線量は20mSv であるので、ICRP は、いかなる１年間にも実効線量は 50mSv を超え るべきでないという付加条件つきで、5 年間の平均値が年あたり 20mSv（5 年間に 100mSv）と いう実効線量限度を勧告した。 組織または臓器の等価線量の限度については、実効線量の限度によって、ほとんどすべての組 織・臓器に確定的影響を起こさないことが確実となった。しかしながら、主に外部被ばくの場合、実効線量に寄与しない眼の水晶体水晶体、及び、局所的被ばくとなることが多い皮膚は、実効線 量限度だけでは不充分である。眼の水晶体に対する年線量限度は150mSv（1977 年勧告と同じ）、 皮膚（任意の1 平方 cm で平均線量）または指先及び足先のすべての組織に対して 500mSv の年 線量限度がそれぞれ勧告された。 女性一般に対する特別な職業上の線量限度は勧告されていないが、妊娠が申告された場合、妊 娠の残りの期間に対し、腹部（躯幹下部）の表面に対し 2mSv、放射性核種の摂取を年摂取限度 （20mSv 相当）の 1/20 とすることが補助的な限度として勧告された。
（２）一般公衆の線量限度
実効線量 １ｍSv／年 水晶体の等価線量 １５ｍSv／年 皮膚の等価線量（１cm２ ） ５０ｍSv／年ICRP1990 年勧告における線量限度の説明
（２） 一般公衆に対する線量限度（人工放射線の限度） ICRP は、1mSv から 5mSv までの範囲での追加の年実効線量を受ける連続被ばくからのリスク の増え方を調べ、例えば、年線量１mSv での年死亡確率は、最大で相加リスクモデルでは 34 歳 のとき約1.4％増え、相乗リスクモデルでは 42 歳のとき約 0.9％増えること、及び、もっと大き い年線量5mSv の連続的追加被ばくによっても年齢別死亡率の変化は非常に小さいことなどの結 果から、1mSv をあまり超えない数値に年線量限度をとるべきとした。また、場所による変動が 大きなラドンによる被ばくを除けば、自然の放射線からの年間被ばくは約1mSv であり、海抜の 高い地域及び局地的の被ばくは少なくともこの２倍ある。これらすべてを考慮して、ICRP は、年 実効線量限度1mSv を勧告した。時間平均については、特殊な状況に対して、5 年間にわたる平 均が1mSv を超えなければ、単一年について 1mSv より高い実効線量が許されることもあり得る とした。 等価線量の限度について、公衆は被ばくの全期間が職業被ばくのほぼ２倍であり、また、被ば くした個人の感受性の幅が広いかもしれないので、職業被ばくに比べて1/10 とした。（注）＜
参考＞ ・１年間に自然環境から人が受ける放射線の世界平均、２.４ｍSv ・胃の X 線撮影 ４ｍSv、胸部 X 線撮影 0.1∼0.3ｍSv ・X 線 CTによる撮像 ７∼20ｍSv ・東京−ニューヨークを飛行機で往復 0.19ｍSv2.3.2 法令（告示）（平成 13 年 4 月 1 日施行）に定められた線量限度
現在の法令にはICRP1990 年勧告を取り入れており、放射線業務従事者について以下の線量限度を定 めている。 実効線量限度 （1） 平成 13 年 4 月 1 日以降５年ごとに区分した各期間につき、100 ミリシーベルト （2） 4 月 1 日を始期とする１年間につき 50 ミリシーベルト （3） 女子については、（1）（2）に規定するほか、4 月 1 日、7 月 1 日、10 月 1 日及び 1 月 1 日を 始期とする各３ヶ月間につき、５ミリシーベルト ただし、妊娠不能と診断された者、妊娠の意思のない旨を使用者等に書面で申出た者及び（4）に 規定する者を除く。 （4） 妊娠中の女子については、（1）（2）に規定するほか、本人の申出等により使用者等が妊娠の事実を知ったときから出産までの間につき、人体内部に摂取した放射性同位元素から放射線に被ばくす ること（以下「内部被ばく」という）について１ミリシーベルト 等価線量限度 （1） 眼の水晶体：4 月 1 日を始期とする１年間につき 150 ミリシーベルト （2） 皮膚：4 月 1 日を始期とする１年間につき 500 ミリシーベルト 妊娠中の女子の腹部表面については、本人の申出等により使用者等が妊娠の事実を知ったときから 出産までの間につき、２ミリシーベルト なお、事業者は放射線業務従事者の線量を測定し、定められた実効線量限度および等価線量限度を 超えていないことを確認し、その結果を記録保存しなければならない。
《参考》許容線量はがまん線量
「安全」には、相対的な安全と絶対的な安全の二つがあるという考え方がある。しかし、「安 全保持」・「安全管理」という場合の「安全」は、絶対的安全でなければならない。それが原則 である。 放射線管理の最終目的は、人体に対する放射線安全の保持・確保にある。労働者が、あるい は公衆が、放射線に対してなんの不安もない状態におかれていれば、放射線管理は満点という ことになる。許容線量は、放射線管理におけるいわゆる安全基準にあたる。しかし、「安全」と は絶対的安全のことをいうとすれば、許容線量は決して安全線量ではない。許容線量の考え方 を述べ、その数値を示している国際放射線防護委員会(ICRP)勧告は、「全く〝安全〟なな放射 線の線量というものは存在しない(ICRP Publication 9,29 項)」という仮定をとると述べている。 許容線量は、あくまでも許容できる、あるいは容認できる線量であり、安全線量ではない。 許容線量とは「がまん線量」なのである。 許容線量とはがまん線量であるという論法をとるということは、許容線量を「素人的に言う と、安全線量である」という線でおさなければならない側にとっては、確かに辛い。しかし、 国際的に権威のある機関であるICRP の勧告値すなわち許容線量値を採用し、それを遵守す るという立場をとるのであれば、「安全な線量は存在しない」という前提も受けいれなければな らないのである。 安全線量の存在を否定する立場をとらなければならないもう一つの理由がある。それは、こ の立場をとらない限り放射線管理の理論が成立たないということである。 放射線管理は人間を対象とした仕事であり、日常、仕事の面で直接に人と接する機会が多い。 放射線管理が目標とする人体の放射線安全の問題について問われた場合にそなえ、自分の考え を世論の批判に耐えうるものとしておくことは、放射線管理にたずさわるすべての職業人の道 義的責任であろう。許容線量を安全線量として認識し、またその論理で語り、また考えている 限り、必ず壁にぶつかるはずである。 「許容線蚤以上になることがあり得ない場合は、放射線管理は無用ではないか?」という質 問には何と答えるのだろうか。まさか、「法律で決められているので仕方なく……」と答えるわ けにもいかないであろう。「許容線量以下であれば、いくらあびても良いはずですね?」と念 をおされたら、なんと返事をするつもりであろうか。「大きな声では言えないが、要するにそう いうことですよ」と言っておくつもりでもあるまい。これらは、つね日頃あびせられる質問で ある。放射線管理実務が人を相手とした仕事である以上、放射線管理の担当者とか、その専門 家をもって自任する人は、質問者がどのような知識レベルの人であっても、それぞれに適応した表現で説明し、納得させることができなければならないはずである。この質問に答えるには、 「許容線量は安全線量ではない」という前提をおき、また、「安全線量というものはない」とい う仮定を認めない限り、理屈のとおった正しい説明は不可能である。 弁舌さわやかに、説得のテクニックを駆使すれば、「許容線量イコール安全線量」の論理で相手 を言いくるめることも可能であろう。しかし、必ず馬脚があらわれるはずである。安直にそ の場しのぎの説得をされた者が、知識を深めて、「この前は、ごまかされていたのではないか?」 という疑惑をもって、再び質問に訪れた場合の応答は、かなり苦しく、面倒なものとなるはず である。 「許容線量は安全線量ではない」という前提は放射線管理にたずさわる者が背に負わされた 重荷である。しかし、その重荷があるがゆえに放射線管理の存在意義があり、業務として放射 線管理を行なう者が、職業人たり得る根拠があることを念頭におくべきであろう。 以上「放射線管理のやり方・考え方」東京大学出版会 より抜粋
３．放射線防護
３．１ 放射線防護の基本
（１）放射線源を遠ざける。
（２）放射線の被曝時間を短縮する。
（３）遮蔽体で線源または人が立ち入る場所を遮蔽する。
３．２ 遮蔽材
(1). ガンマ線遮へい材 一般的にいって原子番号の大きい元素はガンマ線を減弱させるのに有効である。ガンマ線の遮へい材 としては下記のものが多く利用されている。 a.鉛 ガンマ線の遮へい材としてよく利用され、ブロック状に加工したものがよく用いられる。また、作業 者が直接身につける遮へい用具として、含鉛手袋、含鉛エプロン等がある。 b.鉄 遮へい性能としては中程度であるが、構造材としての性能が優れており、他の遮へい体と組み合わせ てよく使用される。 c.コンクリート 組成をいろいろ変えることにより、目的にあった性能の遮へい材を作ることができる。ガンマ線の遮 へい能力を高めるために、磁鉄鉱や鉄片を混合したものを重コンクリートと言う。 (2) 中性子線遮へい材 速中性子線を低速中性子線に減速する確率の高い元素は中性子線の減速材として適している。速中性 子線が減速されて低速中性子線または熱中性子線になると原子核に吸収されやすくなる。したがって、 吸収能力の大きな元素が中性子の遮へい材に適しているが、中性子線が吸収されたことにより生じるガ ンマ線のエネルギーおよび放出割合が低い元素が望ましい。 中性子線の遮へい材としては下記のものが多く利用されている。 a. コンクリート 水分を多量に含んでいることから、中性子線に対しても有効な遮へい材である。 b. パラフィン 中性子線の遮へい材としてよく利用され、ブロック状に加工したものがよく用いられる。これに類似したものとしてポリエチレンがある。 c. 水 水冷却型の原子炉では、中性子線の遮へい材として利用され、冷却材や減速材の性質ももっている。 また、ガンマ線の遮へい材として、使用済燃料プール等にも使用されている.
