放射能とは


今回の大震災による福島第一原発・第二原発の報道で、普段聞きなれない「マイクロシーベルト(μSv )」「ミリシーベルト(mSv)」という単位が何度も報じられていますが、人体に対する放射線の影響として、数値の目安が分からなくて不安な方が多いと思います。

 日本は、広島・長崎の原爆の被災経験があり、放射能・放射線と聞くだけで、恐怖のイメージが強い上、マスコミも理数系に強い人材が少ないせいか、よく分からないまま、不安を煽るだけのような報道をするので、ここで正確な原子物理学上の知識・情報を載せたいと思います。
 (正しい知識・情報を持っていないと、かえって混乱の元となり、冷静迅速な対応ができません)


@放射能
 マスコミですら毎回、勘違いしていますが、放射能は、物質が「放射線」を出す能力のことで、人体に直接、害を及ぼすのは「放射線」です。
 「放射能を浴びた」という表現は間違いです。正確には「放射線」を浴びたという表現が正確です。
 余談ですが、「被爆(ひばく)」は、原爆で被災した事を示し、「被曝(ひばく)」は、放射線に曝された(さらされた)ことを意味します。漢字が似ているので、お間違えの無いように。


A放射線
 これもマスコミですら、毎回勘違いしていますが、放射線とは、電離性を有する高いエネルギーを持った粒子や電磁波の総称です。

 放射線が人体にどういう影響を与えるかというと、要は、「原子」が引っ付き合って出来ている「分子」の結合をバラバラにします(=電離性)。

 人体はタンパク質という高分子化合物なので、放射線で分子の結合を切られると、タンパク質で出来ている細胞や、その中のDNAが損傷します。直接強い放射線を浴びた皮膚部分は、タンパク質の変性(分子構造が壊される)が起きて、火傷のような状態になります。

 DNAは遺伝子のイメージが強いですが、本質的には細胞の維持や再生を司っています。
 そのため、強い放射線を人体が浴びると、DNA損傷で体中の細胞が維持・再生できなくなり、皮膚から内蔵に至るまで、細胞がどんどん死んでいきます。

 1999年9月30日に起きた「東海村JCO臨界事故」で亡くなられた作業員の方の場合、強烈な放射線を浴び、DNAが損傷して皮膚細胞の維持・再生ができなくなり、皮膚がどんどん剥がれ、解け落ちて、いくら皮膚移植を行っても出血が止まらない状態になりました。また体内の内蔵組織も同時並行で、再生ができないまま、どんどん組織が崩れ落ち、内蔵の機能不全と内蔵出血に陥りました。

 弱い放射線を浴びた場合は、すぐに症状は出ませんが、体内に放射性物質が入ると、体内から被曝することになり、ご存知の通り、白血病・ガンなど、様々な病気を引き起こします。

 
B放射線の種類 
 きちんと整理すると、粒子タイプと電磁波タイプに分かれます。

 粒子タイプは、
 ★α(アルファ)線:ヘリウムの原子核(陽子2+中性子2)です。遮蔽物を通過する能力は低い(紙1枚で遮蔽できる)ですが、体内に入ると内部被曝を起こします。

 ★β(ベータ)線:正体は、高速で動く電子(又は陽電子)です。高速移動の過程で物質中の原子核や軌道電子と影響を及ぼしあいます。α線(ヘリウム原子核)に比べると小さいため、遮蔽物を通過する能力が高くなります。(1cmのプラスチック板で遮蔽できる)

 ★中性子線:正体は、名前の通り、原子核の構成物である中性子です。放射線被曝で最も恐ろしいのがこれ。透過力が高い上に(遮蔽には厚い鉛やコンクリートの壁が必要)、分子構造をバラバラにする力も非常に強いという厄介なものです。


 次に、電磁波タイプですが、
 ちょっと注意して頂きたいのは、電磁波とは光の粒である「光子(フォトン)」が光速で振動しながら移動する現象の総称で、振動数(周波数)が低い順に、電波・赤外線・可視光線(いわゆる目に見える光)・紫外線・X線、γ(ガンマ)線となります。
 電磁波の周波数が高くなるほど、エネルギーが強くなり、人体への影響も強くなります。また電磁波の元である光子は、その大きさが0に近いくらい小さいので、透過力も非常に高くなります。

 以下、人体に影響のある電磁波タイプの放射線です。
 ◆X(エックス)線:レントゲンやCTスキャナでお馴染みですね。電磁波の周波数としては、紫外線より高く、γ(ガンマ)線よりは低いです。透過力が高いのは、骨が映るくらいですから、言うまでもないですね。浴びすぎると危険なのは、ここに書くまでもないですね。

 ◆γ(ガンマ線):最も周波数の高い電磁波です。(厳密には周波数ではなく発生方法が違います)
  透過能力は放射線の中でも最強で、遮蔽には厚さ10cmの鉛製の壁が必要です。
  ただ、電離作用(分子をバラバラにする作用)が比較的小さいのが、せめてもの救いです。


C放射性物質
 名前の通り、放射線を発する性質のある物質を指します。
 放射性物質というと、「ウラン」や「プルトニウム」を連想しがちですが、実は自然界(というより大宇宙)に存在する物質のほとんどに放射性物質が含まれます。

 例えば、人体を構成するタンパク質の構成元素である「炭素(C)」にも放射線を発するものがあります。
 同じ炭素原子でも、ほんのわずかだけ、原子核を構成する中性子の数が違うものがあり、放射性同位体(ラジオアイソトープ)と呼ばれます。

 原発事故で報道された「セシウム137」も放射性同位体(ラジオアイソトープ)です。
 セシウム137は、体内に入ると、人体のミネラル分(カリウム)と置き換わって体内に留まり、長期に渡って放射線を出し続けて、人体が内部被曝を受け、ガンなどの原因となります。
 また土壌にも留まりやすいので、農作物も危険になります。別名は「死の灰」です。


D放射線吸収量の単位「シーベルト」について 
 生体への被曝(放射線吸収量)の大きさを示す単位で、呼称は、放射線防護のスウェーデン科学者「ロルフ・マキシミリアン・シーベルト」にちなみます。

 上述の放射線の種類ごとに放射線荷重係数を乗じて、生体への被曝(放射線吸収量)の大きさにできる限り近づけるよう、工夫された単位です。

 今、TVで報道されているのは、マイクロシーベルト(μSv)という単位で、
 1 Sv(シーベルト) = 1000 mSv (ミリシーベルト) = 1,000,000 μSv (マイクロシーベルト) です。

 で、ここからが最終の本題。

 このシーベルトの大きさが、直接人体への影響を示します。

 具体的には、以下の通りです。

 以下は、長期性放射線障害(白血病・ガンなど)を起こす1年間あたりの数値。
2400マイクロシーベルト=2.4ミリシーベルト:一般人が1年間に受ける自然放射線の被曝量。
10万マイクロシーベルト=100ミリシーベルト:幼児・妊婦が長期性放射線障害になる1年間の被曝限度。
50万マイクロシーベルト=500ミリシーベルト:健康な成人が長期性放射線障害になる1年間の被曝限度。

 以下は、急性放射線障害を起こす1時間あたりの数値。
25万マイクロシーベルト=250ミリシーベルト:1時間の被曝で白血球の減少
50万マイクロシーベルト=500ミリシーベルト:1時間の被曝でリンパ球の減少
100万マイクロシーベルト=1000ミリシーベルト=1シーベルト:1時間の被曝で嘔吐・水晶体混濁等
200万マイクロシーベルト=2000ミリシーベルト=2シーベルト:1時間の被曝で5%の人が数日で死亡
300万マイクロシーベルト=3000ミリシーベルト=3シーベルト:1時間の被曝で50%の人が数日で死亡
1000万マイクロシーベルト=1万ミリシーベルト=10シーベルト:1時間の被曝で100%の人が数日で死亡
1億マイクロシーベルト超=10万ミリシーベルト超=100シーベルト超:即死(人体のタンパク質が即座に破壊)

 とりあえず、冷静に報道を見る限りでは、原発から20km圏外では、ただちに放射能が人体に影響を及ぼすレベルでは無さそうですが、原発の炉心溶融を食い止めようと必死で現場作業をしている方々の体が心配です。
 (実に40万マイクロシーベルト(400ミリシーベルト)の放射線を発している原子炉付近で作業しておられます)


以上は Walking〜Far away♪さんより転載