(57)【要約】【課題】体内で天然の放射性カリウム同位元素（４０Ｋ）を減らすための食品及び食品を合成する方法。【解決手段】該方法は、カリウム中の非放射性同位元素（即ち３９Ｋ）から放射性カリウム同位元素（４０Ｋ）を分離することを必要とする。次いで３９Ｋを用いて種々の食品が調製できる。これらの食品は、スポーツドリンク、ベーキングソーダ及び食餌錠剤等の製品、ならびにオレンジジュース及びトマトジュース等の改良された液体食品を包含する。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性同位元素（４０Ｋ）の量を減らした栄養素カリウム（Ｋ）を含む、体内に摂取するための食品を合成する方法であって、
実質的に純粋な非放射性同位元素（３９Ｋ）の一定量を回収するために、カリウム（Ｋ）中の非放射性同位元素（３９Ｋ，４１Ｋ）から放射性同位元素４０Ｋを分離する工程；及び
体内の４０Ｋの自然の減少を容易にする、実質的に放射性同位元素４０Ｋを含まない栄養素カリウムの供給源を提供するために、非放射性同位元素（３９Ｋ）の前記の量を使用して、前記の食品を調製する工程
を含む、上記方法。
【請求項２】
前記食品が液体である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記食品が錠剤である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記食品がベーキングソーダである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
実質的に純粋な非放射性同位元素（３９Ｋ，４１Ｋ）の一定量を含むカリウム栄養素（Ｋ）の供給源を提供し、それによって体内から自然に放射性同位元素４０Ｋが枯渇することを可能にする体内に摂取するための食品。
【請求項６】
前記食品が飲料である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記食品が錠剤である、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記食品がベーキングソーダである、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
栄養素カリウム（Ｋ）を含む液体食品を合成する方法であって、
実質的に純粋な非放射性同位元素（３９Ｋ）の一定量を回収するために、カリウム（Ｋ）中の非放射性同位元素（３９Ｋ，４１Ｋ）から放射性同位元素（４０Ｋ）を分離する工程；
カリウム（Ｋ）を除去するために前記液体を透析する工程；及び
実質的に放射性同位元素（４０Ｋ）を含まない製品を調製するために、実質的に純粋な非放射性同位元素（３９Ｋ，４１Ｋ）のある量を添加する工程
を含む、上記方法。
【請求項１０】
前記液体食品がオレンジジュースである、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記液体食品がトマトジュースである、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記液体食品がミルクである、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的にヒトの放射線への曝露を減らすための方法に関する。具体的には体内に摂取されるか、別な方法で導入される放射性核種を減らすための方法と製品に関する。本発明は特に体内で自然の放射性カリウム同位元素４０Ｋからの放射線曝露を減らすための方法として有用であるが、これに限られない。
【０００２】
【従来の技術】
日常生活において、われわれは通常バックグラウンド放射と言われる自然の各種のタイプのイオン化放射に曝露されている。自然のバックグラウンド放射は地球上の放射、吸入される核種、宇宙放射及び内部放射核種を含む多数の起源から生じる。しかし、自然のいくつかの放射性元素はわれわれの体内に入り得ることがある。これらのうちの主なものが放射性核種カリウム−４０（４０Ｋ）である。
【０００３】
カリウムがヒトの生理学にとって、必須元素であることは周知の事実である。一般に平均的な成人の体内には約２５０グラムのカリウムが含まれ、１日当たりの食餌による要求量は約２グラムから５グラムである。
【０００４】
例えばヒトが食品と一緒に摂取する、天然のカリウムは３つの別の同位元素からなる：即ち３９Ｋ（９３．１％）、４０Ｋ（０．０１１８％）及び４１Ｋ（６．８８％）である。この内、４０Ｋだけが放射性である。特に４０Ｋの放射能は１．３１ＭｅＶにおけるβ−崩壊（８９．４％）、１．４６ＭｅＶにおけるγ線を伴うＫ捕獲（１０．６％）及び１．５ＭｅＶにおけるβ＋崩壊（８９．４％）を含む。４０Ｋの半減期は１．２８ｘ１０９年である。幸い、全カリウムの僅かな分画（即ち、約０．０１１８％）だけがカリウム（４０Ｋ）の放射性同位元素の形である。
【０００５】
上に述べたことを念頭に置いて、通常の平均的な成人について自然に生じたカリウムの２５０グラムの体内貯蔵は４０Ｋの約４．５ｘ１０２０の核に対応している。この４０Ｋの崩壊時間定数は５．８ｘ１０１６秒であり、従って対応した活性は１秒当たり７．８ｘ１０３回の崩壊である。これは約０．２１マイクロキューリー（１マイクロキューリーは毎秒３７０００回の崩壊に等しい）に相当する。換言すると、他の通常の測定法を使用した場合、体内に由来する４０Ｋからの放射能は年間約０．４７ミリシーベルトの曝露を生じる。
【０００６】
摂取又は吸入される放射性同位元素で、従って体内から放出されるイオン化放射に到る放射性同位元素は遮断されず、最も損傷性である。他方、体外からの放射線はエネルギーレベルがあまり高くなければ衣服又は皮膚によって阻止される。体外で非常に高いエネルギーの放射線が発生し、皮膚を透過するときでも、体内由来の類似の放射線に比べてイオン化は少なく、生体臓器への障害は少ない。４０Ｋによる放射線曝露はすべて、残念ながら摂取された、即ち内部の放射性核種からである。
【０００７】
４０Ｋによって体内で生じるイオン化の概算には、４０Ｋの崩壊はすべてβ崩壊によると仮定できる。従って、この概算には、β＋崩壊とγ放射は無視されている。これを考慮して、β崩壊の平均電子エネルギーは０．４４ＭｅＶ、即ち崩壊エネルギーの約３分の１である。体組織を通る電子の浸透範囲は、水中での透過範囲とほぼ等価である。０．４４ＭｅＶにおける電子の透過範囲は０．２２ｃｍである。イオン化に必要な平均エネルギーは３５ｅＶである。従って、０．４４ＭｅＶにおけるβ崩壊電子はｃｍ当たり約５．７ｘ１０４イオンペア（即ちｃｍ当たり約５．７ｘ１０４のイオン化）を生じる。
【０００８】
４０Ｋの放射がヒトの細胞に有害に作用する程度を概算するために、ヒトの細胞の平均サイズは約３０ミクロンの平均寸法であると推定する。従って、上に概算した透過範囲（即ち０．２２ｃｍ）を使用して、放射線は７３もの細胞を通過する可能性がある。細胞当たりのイオン化の数は１７０である（即ち５．７ｘ１０４イオン化／ｃｍ  時間３０ｘ１０−４ｃｍ／細胞）。０．２１マイクロキューリーの崩壊率は毎秒照射される５．７ｘ１０５の細胞に相当する。従って、人体の容積を０．０６ｍ３と推定すると、人体の合計細胞数は約２．２ｘ１０１２である。従って、この概算に関して、細胞の連続したイオン化の間の時間間隔は約３．９ｘ１０６秒である。換言すれば、平均して各細胞は４５日に１回イオン化される。
【０００９】
ヒトの細胞のこれらのイオン化は問題を起こす可能性がある。周知のように、細胞の照射は結果的に細胞の変異をもたらす障害を生じる。変異細胞が死滅せず、細胞分裂を受けるならば、それらの娘細胞は親細胞と同じ変異を含む可能性がある。変異した娘細胞の細胞分裂ががん細胞に到る最悪のシナリオでは、内部照射率を減らすことによって、論理的に癌の発生の確率を減らせるであろう。人体はカリウム−４０及び他の発ガン物質の可能性のあるものを含んだ環境の中で長年にわたって生起しているとはいえ、発ガン性の可能性のある物質に人体の曝露を減らすことが賢明であると思われる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上の記載に照らして、本発明の１つの目的はカリウムの食餌による摂取から放射性同位元素４０Ｋを減らす可能性を提供することである。本発明の更なる目的は栄養素カリウムの供給源であり、イオン化放射性４０Ｋを殆ど含まない食品を合成する方法を提供することである。本発明の他の目的は栄養素カリウムの供給源である液体食品から４０Ｋを除去する製法を提供することである。本発明のさらなる目的は、体内で自然の４０Ｋを枯渇させる、実施が簡単で費用効果のよい方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上に記載したように、本発明は体内に摂取できる食品及び食品を合成する方法に向けられている。特に本発明に関連する食品は栄養素カリウム（Ｋ）を含むが、それは実質的に放射性カリウム同位元素（４０Ｋ）を含まない。このためには、カリウム（Ｋ）中の非放射性同位元素（３９Ｋ，４１Ｋ）から放射性同位元素（４０Ｋ）を分離することが必要である。４１Ｋは非放射性で、カリウムの非常に僅かな構成要素であるから、本発明の目的は実質的に純粋な非放射性同位元素（３９Ｋ）を回収することである。ついで、回収された量の非放射性同位元素（３９Ｋ）を用いて、実質的に放射性同位元素（４０Ｋ）を含まない栄養素カリウムの供給源を提供するための食品及び錠剤を調製できる。
【００１２】
本発明の方法によって合成される食品又は錠剤を摂取することによって、人体は体内の放射性カリウム同位元素（４０Ｋ）の在庫には追加されない栄養素（Ｋ）の供給源を受ける。従って４０Ｋが非常に低いか、又は４０Ｋがないカリウム供給源で体の正常なカリウム（Ｋ）摂取を補給することによって、体は正常な体の過程を通して自然に４０Ｋを枯渇させることができる。この目的に有効な食品の例は液体製品、スポーツドリンク、無機質錠及びベーキングソーダ等である。
【００１３】
本発明の更なる態様は、オレンジジュースやトマトジュースのような天然の栄養素（Ｋ）の実質的な量を有する液体食品に関する方法に向けられる。特に本発明に描かれたように、これらの自然液体食品中の放射性カリウム同位元素（４０Ｋ）は透析によって除去できる。しかし透析はこれらの液体製品からすべてのカリウム（Ｋ）を除去する。従って、本発明に描かれたように、放射性カリウム同位元素（４０Ｋ）を実質的に含まない製品を調製するために、実質的に純粋な非放射性同位元素（３９Ｋ，４１Ｋ）の一定量をその後製品に加え戻すことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明は一般的に、摂取できる製品及びこれらの製品の調製の方法に向けられている。特に本発明は、摂取したとき、ヒトのカリウムの１日当たりの必要量の補給を助ける製品に向けられる。重要なことは、本発明の製品中のカリウムは、放射性カリウム同位元素４０Ｋを実質的に含まないように同位元素分離法によって変えられていることである。
【００１５】
下に示した例示的な製品の表から、様々な食品及び飲料が食餌のカリウムの優れた供給源であることが判る。酪農製品、野菜及び果実が自然の食餌のカリウムに富んだ自然食品品目の例であることは注目すべきである。上で考察したように、これらの食品品目中の自然のカリウムは放射性カリウム同位元素４０Ｋを含んでいる。また上の記載で考察したように、健康の理由から、各人の体内の４０Ｋの量を減らすことが好ましい。
2004159642.tif 000002
【００１６】
一般に、多数の自然食品品目（例えばアボガド又はピーナッツ）から放射性カリウム同位元素４０Ｋを除去することは基本的に実際的でない。従って、本発明はそのような自然食品の直接の変更に直接関係しない。その代わりに、放射性カリウム同位元素４０Ｋを実質的に含まないカリウム添加剤を使用して合成できる錠剤及び食品の調製に関係する。
【００１７】
本発明による製品の合成又は製造には、まず、放射性カリウム同位元素４０Ｋを実質的に含まないカリウム添加剤を調製することが必要である。これは複数のいずれかの方法で達成でき、その方法はすべて関連技術で公知である。例えば血漿の遠心分離、ガス拡散装置、レーザー処置及び化学的方法を、カリウムから直接放射性カリウム同位元素４０Ｋを除去するように、同位元素を互いに分離するために様々な態様で採用することができる。いずれにしても、本発明では、得られたカリウム添加剤が本質的に純粋な３９Ｋであることが望ましい。
【００１８】
カリウム同位元素４０Ｋと３９Ｋは化学的に等価であるので、食品中に４０Ｋが存在しないことに気がつかない。換言すれば、３９Ｋカリウムだけを含む食品は、４０Ｋ同位元素が除去される前の自然のカリウムと同じ基本的な味と堅さの特徴を有する。これを考慮して、本発明の３９Ｋカリウムの使用は２つの場合に考慮すべきである。第一は化学化合物（例えばベーキングソーダ）の調製又は食餌の補助剤として使用される錠剤の調製における使用である。第二は自然食品品目（例えばオレンジジュース）から除去された天然カリウムの補給としての使用である。
【００１９】
３９Ｋカリウムを自然の食品品目（例えばオレンジジュース）の補給として使用すべき時は、まず最初に食品品目から自然カリウムを除去することが必要である。本発明に描かれたように、これは従来の透析技術で行うことができる。周知のように、透析は半透膜を通じてのコロイド及び晶質の拡散速度の相違によって溶液中のコロイド及び晶質の分離をもたらす。従って、透析は分子量の小さな塩又は酸のような小さなイオンをすべて除去する。上に開示したように調製した３９Ｋカリウムはついで、溶液から除去された４０Ｋ及び他の小さな分子量の構成分を補給するのに使用できる。勿論オレンジジュースが放射性カリウム同位元素４０Ｋを除去して変えられる食品品目の唯一の例ではない。ミルクやトマトジュースのようなカリウム濃度の高い他の液体及びジュースもまたこの同じ方法で変えられる。他方、スポーツドリンクのような製造された飲料には、３９Ｋカリウムは製造中に構成要素として直接使用できる。
【００２０】
【発明の効果】
３９Ｋが補給剤としてあるいは製造の構成要素として使用されるか否かに拘わらず、３９Ｋの使用は個人が摂取する４０Ｋカリウムの量を減らすのに有益である。特に、各例において、純粋な３９Ｋカリウムを含む製品又は食品品目によって供給される個人の一日当たりのカリウム摂取の割合は放射性同位元素４０Ｋの比例量への曝露を減らす。
【００２１】
本明細書中に示し、詳細に開示した人体における放射能を減らす特別な方法は、完全に目的を達成でき、前に述べた利点を提供できるものの、それは単に本発明の現時点での好ましい実施形態の例示であり、添付した請求項に記載した以外の本明細書中に示した構造又はデザインの詳細に限定する積りはないことを理解すべきである。
【外国語明細書】
2004159642.tif 000003
2004159642.tif 000004
2004159642.tif 000005
2004159642.tif 000006
2004159642.tif 000007
2004159642.tif 000008
2004159642.tif 000009
2004159642.tif 000010
2004159642.tif 000011
2004159642.tif 000012
2004159642.tif 000013