2018/08/04（土）05（日）2018/08/04（土）05（日） みんなの暮らしと放射線展
みんなの暮らしと放射線展
放射線ファミリー教室
放射線ファミリー教室 保護者対象ミニツアー
保護者対象ミニツアー
於於 大阪科学技術センター
大阪科学技術センター

結局どれぐらい放射線は身体に影響があるの?
大阪府立大学 放射線研究センター
准教授 秋吉 優史

放射線を身体に受けると何が起こるの
放射線は原子の周りの電子を弾き飛ばしてしまい、結合している手を切ってしまったりする「電離作用」を示します。

直接DNAを構成する原子を電離して切断するほかに、水を電離して、活性酸素のような化学的に活性なラジカルを作り出します。このラジカルが、間接的にDNAを切断します。

水分子

電離される

間接作用

直接作用
細胞の中のDNA

放 射 線

OHラジカル細胞のDNAは放射線以外にも呼吸により発生する活性酸素などで常に攻撃されています。
このため、細胞は切断されたDNAを元通りに修復しています。修復できないほどDNA切断が多い場合には、アポトーシス（自分のDNAを細かく切り刻む現象）によって細胞は自ら死んでしまい影響を後に残しません。
余りにもたくさんの攻撃を受けると、ごくまれに起こるDNA修復誤りによって遺伝子突然変異が起こり、発がんの原因になると考えられています。

放射線の種類と透過力
α線は紙一枚で止まってしまいますが、逆に言うと紙一枚の厚さの範囲に持っているエネルギーを全部一気に放出してしまうため、体の中でα線を出されるととても影響が大きくなります。
α線を止める

β線を止めるγ線、Ｘ線を止める

中 性 子 線を止める

ア ル フ ァ（α）線

ベ ー タ（β）線
ガ ン マ（γ）線
エ ッ ク ス（Ｘ）線

中性子線

紙

ア ルミニウム等の薄い金属板

鉛や 厚い 鉄 の 板

水やコンクリートβ線は水の中(=体の中)を最大で2mm弱進むことが出来、細胞から見ると比較的広い範囲にエネルギーを落としていき、また体の外から来た場合はほとんど皮膚で止まります。
6 -1- 6γ線は透過能力は高く、遠くから飛んできて体の中までやってきますが、逆に体内で放出されてもほとんど素通りしていきます。

電磁波の仲間
光子のエネルギー E≒1240/λ[eV], λ:波長[nm]波長10-15m

10-14m

1.24MeV12.4keV10-12m10-10m（1Å）

10-13m10-11m

10-9m

10-8m

10-7m

10-6m
（1μm）

10-5m

10m

102m

103m
（1km）

短波
︵HF︶

中波
︵MF︶

短波放送

AMラジオ

超短波
︵VHF︶

極超短波
︵UHF︶

センチ波

ミリ波

1012Hz 1011Hz（1THz）

1010Hz

FMラジオ︑無線

1013Hzテレビ︵VHF︶

1014Hz

テレビ︵UHF︶

1015Hz

携帯電話︑電子レンジ

1016Hz電波レーダー

1017Hzサウナ

1018Hz

テレビのリモコン︑赤外線カメラ︑
こたつ
非接触温度計1019Hz

果物の酸度・糖度測定機

1020Hz

蛍光灯︑白熱灯︑可視レーザー光

周波数1021Hz

日焼け︑殺菌灯X線撮影︵レントゲン︶
コンピュータ断層撮影︵CT︶放射光

医療用器具の照射滅菌
ジャガイモの発芽抑制

具体的な例
1022Hz1m

マイクロ波

X線のなかには、ガンマ線より波長の短いものもあります

1023Hz

10-3m
10-2m
10-1m
（1mm） （1cm） （10cm）
サブミリ波

0.4μm 0.8μm
紫外線 可視光線

X線（原子核の外で発生）

10-4m
遠赤外線

赤外線

ガンマ線
（原子核から出る）

1.24eV

109Hz
108Hz（1GHz）

107Hz

106Hz
（1MHz）

γ線、X線は光・電磁波の仲間ですが、とても波長が短く、エネルギーが高いため、物質を透過したり、原子の周りを回っている電子を弾き飛ばして様々な影響を与えます。
6 -1- 3

出典：（独）日本原子力研究開発機構「放射線ってなんだろう？」

「霧箱」を使って放射線を見てみよう!
放射線は普通目に見えませんし、音も聞こえず人間には感じ取ることが出来ないため、どんなものだか良く分かりませんよね。
そこで、100年ほど前に発明された「霧箱」と言う装置を使って放射線が通った後を目で見てみましょう!
普段、何もないと思っていた空気の中にも、放射線はたくさん飛び交っているんですよ。

α線
β線（うっすらとしか見えません）

放射線にも色々種類があって、その種類によって飛び方が違うんですよ。

霧箱のしくみ液体のアルコール

温度が高いとたくさん蒸発します

アルコールの蒸気

液体のアルコールの小さな粒
温度が低いと蒸気では居られません
ドライアイスやペルチェ素子でとても冷たく冷やされています

過飽和の蒸気温度が低くなると、蒸発した気体のアルコールは液体に戻ろうとします。
霧のように見える白い点々は液体のアルコールの小さな粒です。
でも、温度が下がったのに液体の粒を作らずにためらっている蒸気も漂っています（過飽和状態と言います）。そこにちょっとした刺激を加えてやると、過飽和の蒸気は次々に液体の粒に変化していきます。

どうして白い筋の様に見えるの?
放射線が空気中を走ると、たくさんの電子を弾き飛ばしてプラスとマイナスのイオンのペアを作ります。
このイオンが過飽和の蒸気の中に出来ると、そこを中心核にして小さな液体の粒になります。
この液体の粒が放射線が通った後にたくさん出来るので、白い筋の様に見えるのです。（放射線の飛跡と言います）
e-+e-e-++e-+e-+

放射線+e-

過飽和の蒸気は冷やされている容器の底に薄く広がっているだけなので、底に平行に走った放射線しか見ることができません。
また液体の粒はすぐ蒸発してしまって、数秒で見えなくなってしまいます。

電離によるイオン対の生成放射線として飛んで行っている原子核や電子は小さすぎてとても目では見られませんし、とても素早いので超スピードのカメラでも追いつきません。
でも、飛んでいった跡が残って、目で見えるのです。
これは、空の上の飛行機雲と同じです。飛行機が飛んでいった後にもしばらく飛行機雲が残っているのを見ることができます。飛行機雲は、空の上の寒いところで過飽和になった水蒸気が、飛行機のエンジンから出てきた排気ガスなどが刺激になって小さな液体の水の粒、つまり雲になった物です。

霧箱での飛跡の観察

α線の飛跡

β線の飛跡

40mm

40mm
真っ直ぐで、はっきりとしています。
空気中を数cm飛んだだけで止まってしまいます。

糸くずのようなうっすらとした、曲がりくねった跡を残します。
よく見ないと、見ることができません。

アルファα線

狭い範囲に一気にエネルギーを放出します+

放射線がエネルギーを物質に与えたところ（電離、励起など）+
水の中では数十μm程度、空気の中でも数cmしか飛べず、紙一枚で止まってしまいますが、その範囲に一気にエネルギーを放出します。

ヘリウムの原子核
ベータβ線

実際にはまっすぐ進めず、跳ね返されながらジグザグに進みます

電子
ヘリウムの原子核の7000分の1の重さしか有りません

ガンマγ線
波長の短い
光の仲間

所々にぽつぽつとエネルギーを落として行きます
水の中でも1cm程度、空気の中では数m飛んでいき、少しずつしかエネルギーを落としません。

途中ほとんど素通り

所々で電子を弾き出す

プラスやマイナスの電気を持っていないため、ほとんど素通りしていきます

弾き出された電子は、β線と同じように振る舞います

表面だけでなく、深いところにもエネルギーを与えます。

宇宙からの放射線
太陽から帯電した粒子が大量に放出されています。
地球の磁場に捉えられた一部がオーロラとして観測されます。

アラスカ、フェアバンクスで観察されたオーロラ

国際宇宙ステーション ISS の完成予想図

大気で地球上の生物は守られている

超新星爆発などで発生した非常にエネルギーの高い（～1020 eV ）銀河宇宙線も飛んできています。
上空で大気とぶつかって核反応により放射性核種の生成が起きています 。
(一年間に C-14: 1015 Bq, H-3（トリチウム）: 1018 Bq 程度が生成されています)

おうし座のかに星雲。
超新星爆発の残骸。

大気で遮蔽されていない上空では放射線量が増加します。
欧米への飛行機での往復で100～200μSv程度被ばくします。
宇宙ステーション（ISS: 高度400km）では、1日当たり0.5～1mSv程度にもなります。大地からの放射線

花崗岩

ウランは地殻中でありふれた元素

地中の岩石の中には少しずつウランが含まれていて、平均で1トンあたり2.4g、花崗岩には11gも含まれていて、140kBq に相当します。ウランの娘核種もまた放射線を出して別の放射性核種となる、壊変系列を形成しています。
地球の内部が暖かく、温泉が出るのも、地球の内部の放射性物質の崩壊によるエネルギーだと言われています。

トンネルの中は周囲を岩石に囲まれてるため地表よりも放射線量が高くなります。
（東名高速の日本坂トンネルで0.13μSv/h など地表の倍程度）

ラドン温泉

壊変系列の中に気体の放射性核種、ラドンが含まれていて、石の中から出てきて空気中を飛んでいます。これが肺の中でα線を放出して内部被曝を起こします。

ピ サ の斜塔

世界には日本よりはるかに自然放射線量が高い（年間10mSv以上）地域があります。
国内でも岩盤が多く露出している地域では比較的放射線量が高く、火山灰で覆われている地域などは低く、県単位の比較でも年間で300μSv程度異なります。

イタリア・ピサの大聖堂

食品からの放射線

福島事故以前から含まれる放射能

天然のカリウム1gには30BqのK-40が入っています。カリウムは作物に、そして人間にとっても必須の元素の一つです。昆布や椎茸、キュウリなどに沢山含まれており、人間の体の中にも体重60kgで4000BqのK-40 が含まれていて一年間で170μSv 被曝しています。
カリ肥料

60kgの日本人の体の中にはおよそ 20BqのPo（ポロニウム）-210と言う放射性核種が含まれています。K-40 がβ線/γ線を放出するのに対して、このPo-210 はα線を放出するため、内部被曝量は年間で800μSvにもなります。

タバコ1本には 0.024Bq のPo-210が含まれており、一日一箱の喫煙で年に100μSv 被曝します。

医療での放射線胸のX線検診で 50μSv
胃のX線検診で 600μS、先進医療により被曝線量は増える

CT スキャンでは 数mSv

被曝によるリスク ←→ ケガ・病気のリスクどちらが大きいかをよく考える必要があります。
★100mSv でガンによる死亡率 0.5% 上乗せ

診察だけでなく、「治療」にも放射線が使われています
多方向からの照射や画像誘導でのピンポイントの照射
甲状腺ガン: 3.7～7.4GBqの大量のヨウ素-131を投与
・体の奥の手術が難しいガン:加速器からのイオンビームで特定の深さを集中攻撃
・広範囲に分散したガン:
ホウ素を取込ませた癌細胞に中性子をあてる
熊取町ウェブサイトより

ラドンの影響は小さい

ポロニウムの影響が大きい

電球の能力を表わす単位[ワット(W)]

白熱灯、蛍光灯、LED で同じワット数でも明るさが違う

核種によって同じベクレル数でも人体に対する影響が違う放射線の種類によって影響が違います
同じエネルギーの放射線を吸収した場合でも、アルファ線と, ベータ線、ガンマ線とでは、20倍も影響の大きさが違います。
α線

相互作用の違いを反映
β線*体重60kgの日本人

体内の放射能1年間に被ばくする実効線量カリウム0.17 ミリシーベルト

β・γ線のみポロニウム

0.80 ミリシーベルト

α線を放出

K-40: 4,000Bq
Po-210: 20Bq

100ベクレル を肺に吸入したときの被ばく線量
プルトニウム-239

3.2 ミリシーベルト

セシウム-137

1万分の 6.7 ミリシーベルト

トリチウム（H-3）

百万分の 4.1 ミリシーベルト

同じベクレルの放射能でも体に与える影響は全く異なります!
プルトニウム-239: 5.1MeV のα線、半減期 2.4万年、肺や肝臓などに沈着
セシウム-137: 0.51MeV のβ線と 662keVのγ線、半減期 30年、カリウムなどともに体外に排出
トリチウム(H-3): 18.6keV のβ線、半減期 12.3年、水と共に体外に排出

内部被ばくはずっと体内で放射線を出すから危ないんじゃないの?
クイズ: 1kg あたりセシウム-137 を 100 Bq 含む米を、一食あたり1合（精米で150g、炊きあがりでは330g）、一日三食、365日食べつづけたとして、そのあと50年間で被ばくする線量はどの程度になるでしょう?
現在⼀般⾷品中の放射能濃度の基準値は、放射性セシウムで 100ベクレル/kg となっており、この設定は基準値の上限値の場合となっていま

答え: 0.21ミリシーベルト

す。現在も福島県産の⽶については全量検査が続けられていますがほぼ全てのサンプルで検出できないぐらい放射能は少なくなっています。
ですので、今回のクイズは有り得ないぐらい⾼い濃度の⾷品だけをずっと摂取し続けた場合、と⾔う極端な例だとお考え下さい。

「内部被ばく」による影響

・どんな放射線の種類か（α、β、γ）
・どのぐらいのエネルギーか・物理的な半減期・排出されやすさ（生物学的半減期）
・どんな臓器に蓄積されやすいか・蓄積される臓器の感受性

その後 50年間にわたる影響を、取込んだ時点でいっぺんに被ばくしたとして被ばく線量（シーベルト）の計算をします。

欧米に飛行機で旅行すると、宇宙線の増加により0.2ミリシーベルト程度被ばくします。

全部考慮して評価しています

このようにして求められた内部被ばくの線量と、外部被ばくの線量とは、同じリスクになります。
実際には、同じ量を少しずつ⻑い期間にゆっくり被ばくするのと、いっぺんに被ばくするのとでは、DNA修復のメカニズムがあるため、ゆっくりの方が影響は小さくなります。

放射線を一度に受けたときの症状
凡例

ミリシーベルト

局部被ばく
皮膚急性潰瘍

全身被ばく

10,000以上

10,000部位症状

放射線を使った滅菌では、対象物に数万グレイもの物凄い線量の放射線を照射することで、バイ菌を殺しています。

9,000

全身100％の人が死亡

全身50％の人が死亡

1,000

全身

悪心、嘔吐（10％の人）

500

全身

末梢血中のリンパ球の減少

100

全身

臨床症状が確認されず

8,000
7,000
6,000

皮膚紅斑

水晶体

白内障

5,000

生殖腺

永久不妊

4,000

皮膚脱毛

3,000
2,000

水晶体

水晶体混濁

（注1）がんや遺伝性影響を除く確定的影響（組織反応）について記載（注2）一般の人の線量限度1.0 mSv/年、原子力発電所周辺の線量目標0.05 mSv/年

6-3-3

染色体の転座などのミクロな変化は観察されています

出典：（公財）放射線影響協会「放射線の影響がわかる本」より作成

原子力・エネルギー図面集 2015

日常生活と放射線放射線を受けた量（ミリシーベルト）
私たちは毎日の暮らしの中で10000

2500〜6000ｍＧｙ 不妊（生殖腺）※1 、3000〜5000ｍＧｙ 一時脱毛（皮ふ）※1

いろいろな放射線を受けている宇宙から 0.39

100ミリシーベルト以下1000

被ばくによる発がんリスクに統計的な差はない

大地から 0.48

500〜2000ｍＧｙ 水晶白濁（眼）※1

ラムサール（イラン）、ケララ、チェンナイ（インド）
大地からの自然放射線 0.5〜613.2

500ｍＧｙ 造血機能の低下（骨髄）※1

100100（住民の方の健康への影響は確認されていません。）
5010

食物から 0.29

1人当たりの自然放射線（年間） 2.4

緊急作業に対する制限

発電所などで働く作業者に対する制限（年間）※4

2.4〜12.9 ＣＴ（1回）（世界平均）

2.0〜10 ＰＥＴ検査（1回）

1

1人当たりの自然放射線（年間） 2.1（日本平均）

空気中のラドン※2から 1.26

100〜6200ｍＧｙ
心臓カテーテル（皮ふ）

3.0 胃のＸ線検診（1回）

1.0

東京〜ニューヨーク
航空機旅行（往復） 0.11〜0.16

一般公衆に対する制限（医療は除く）
（年間）

0.1
※1 放射線障害については、各部位が均等に吸収線量1ミリグレイのガンマ線を全身に受けた場合、実効線量1ミリシーベルトに相当するものとして表記※2 空気中に存在する天然の放射性物質※3 自然界の放射線レベルと比較して十分小さく、クリアランスレベル0.01（年間）0.06※30.05

0.01

0.022

安全上放射性物質として扱う必要のない放射線の量※4 発電所などで働く作業員に対する線量は5年間につき100ミリシーベルト
かつ1年間につき50ミリシーベルトを超えない

6 -2-10.001

0.01

歯科撮影

胸のエックス線集団検診（1回）

原子力発電所周辺の線量目標値（年間）

再処理工場（六ヶ所村）の線量評価値（年間）0.001未満原子力発電所からの放出実績（年間）

出典：国連科学委員会（UNSCEAR）2008年報告書、（公財）原子力安全研究協会「新版生活環境放射線（平成23年）」、
ICRP「Publication103」、他

原子力・エネルギー図面集 2015

発がんへの影響はどのぐらいなの?
固形ガン発症の過剰相対リスク

30歳の時に被ばくした人が、70歳になったときの過剰相対リスク同年代の人よりもどの程度上乗せでガンになりやすいか。
（1.0で、被ばくしていない人の2倍の発症となる）

原爆被爆者の寿命調査から得られた統計データ

1000ミリシーベルトの被ばくで発がん率が1.42倍になります

非常に高い線量を被ばくすると、間違いなく発がん率は増加します
原爆のデータは、ごく短期間にいっぺんに被ばくした場合に相当します。長期間にわたり少しずつゆっくり被ばくする場合は影響は小さくなり、半分程度になると考えられています。

1000

2000

被ばく線量 (ミリシーベルト)
100mSv3000

固形ガン発症の過剰相対リスク

低線量放射線の影響はどのぐらいなの?
生涯にわたってどこかでガンによって死亡するリスクは、被ばく時の年齢、性別などを全世界で平均化した場合、慢性被ばく100mSv で 0.5ポイントだけ「上乗せ」されます。

高い線量での関係から、直線的だと考えて管理・規制しています

高い線量での発がん率から計算すると、100mSvを短時間に被ばくすることにより、被ばくしていない人より、ガンの発症リスクが 1.05倍に増加となります。*（被ばくしていない人の発症率を20%とすると、21%になります）* 30歳で被ばくした人が70歳になったときの値で、被ばくしたときの年齢、その時の年齢で上乗せのリスクは変わってきます。

0.05

これ以下の線量でも影響はあるかも知れませんが、影響が小さすぎて、他の生活習慣などに隠れてしまって有るのか無いのか良く分からない、というのが100ミリシーベルトという線量です。

100mSv

被ばく線量 （短時間での被ばくの場合）

長期間の被ばくの方が危険じゃないの?
合計で同じ線量を被ばくするなら、時間あたりの線量が小さい方が影響は少ない!

●高線量率（ 900mGy/分 X線）○低線量率（～8mGy/分 γ線）

んぺ
っいく
ば
被に同じ線量を被ばくしても、影響が小さい

1950年代に行われた、700万匹にも及ぶマウスを用いた、「メガマウスプロジェクト」からのデータです。
これほど大規模な実験は現在では国家レベルでも不可能です。

ばく
被り
ゆっく

1000

3000

5000

細胞にはDNAを修復する力があります

7000

マウスに対する吸収線量（ミリグレイ）
放射線必須データ32、創元社、p.20. （メガマウスプロジェクトの論文より引用、原典では横軸単位はレントゲン）

9000

グレイは物質に吸収される放射線のエネルギーです。
100ミリグレイのX線やガンマ線を人間が吸収した場合、100ミリシーベルトと同じ数値になります。

世界の自然放射線

Yangjiang
KeralaGuarapariRamsar（「世界の大地放射線」 放射線照射利用促進協議会）

高自然放射線地域でのがん罹患率
インドケララ州高自然放射線地域

地域住民の発がんリスクは高くない(Nair, R. R. K. et al., Health Phys., 96, 55-66, 2009)

子供は被ばくの影響が大きいんじゃないの?
原爆被爆者の被ばく時年齢による全固形ガンによる死亡リスクの比較 *白血病は除外
リスク3倍

リスク2倍

被ばくがない場合1000mGy 被ばくした場合のガンによる過剰相対死亡リスクを、被ばく時の年齢、およびその後生存していった場合の各年齢で整理したグラフ。

被ばく時に若いほどその後の影響は大きく、また若い時点ほど相対的なリスクは大きい。
ただし、被ばくがない場合のそもそものリスクは年齢が上がるほど大きくなるため、絶対的なリスクは高齢者ほど上昇している。

子供は被ばくの影響が大きいんじゃないの?
原爆被爆者の被ばく時年齢による全固形ガンによる過剰死亡絶対リスクの比較

絶対的な死亡者数は、高齢になってからの方が多い。
ただし、被ばく年齢が低いほどその後も継続的に高い。

白血病の死亡過剰相対リスク

子供が被ばくした場合の白血病による死亡相対リスクは非常に高い。
ただし、そもそも白血病による死亡者は固形ガンの1/40以下で、20歳程度までの若年時の死亡率は非常に低い（10万人中1人程度）。