放射線業務従事者のための放射線業務従事者のための新規教育訓練講習会
新規教育訓練講習会

放射線安全取扱いの基礎
大阪府立大学 放射線研究センター
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。

放射線の被ばく

酸素呼吸によるエネルギー生成、
紫外線や様々な化学物質

がんを防ぐ体のはたらき
放射線が直接DNA鎖を切ってしまう直接作用もありますが、6-7割程度が活性酸素による間接作用です。

放射線や紫外線、生きていく上で絶対に必要な酸素呼吸によるエネルギー生産の過程で、化学的な活性の高い、活性酸素などのラジカルが発生します

活性酸素などの発生

活性酸素などがDNAと反応すると、二重らせんの鎖を切断してしまいます。

ビタミン、ポリフェノール
や酵素などによる還元DNA損傷の生成

バックアップデータ
からの修復
野菜や果物に含まれるビタミンやポリフェノールや体内で作られる酵素には、活性酸素を還元し無害にする働きがあります。

偏った食事や過労などのストレスにより、体の防御機能が上手く働かなくなってしまいます。

修復ミスが残ると、一部の細胞はがん化してしまいます。毎日数千個のがん細胞が発生しており、長い時間をかけて増殖しがんに成長します。刺激物などによる炎症はがん化を促進します。

DNA損傷の修復誤り

修復を断念して死を選ぶ

DNAはお互いペアとなる分子が1組となり2重のらせん構造を持っているため、片方の鎖が切れてももう片方のデータをコピーすることで修復することが出来ます。また、2本とも切れてしまった場合でもほとあまりにもダメージが大きいと、完全に修復
んどの場合で修復できる働きがあります。
しきれなくなり、修復が無理だと判断した細胞は自ら死を選ぶことで、間違った遺伝情報が残らないようにします（アポトーシス）。
人の体は37兆個といわれる沢山の細胞で出来ていて、毎日沢山の細胞が死んで、また新しく生まれて機能を維持しています。

バランスの取れた楽しい食事で健康な体を保ちましょう!

あまりにもダメージが大きいと、完全に修復しきれなくなり、修復の際にミスが起こることがあります。

がん細胞の発生

免疫細胞による攻撃

がん細胞の悪性化
放射線治療

体の中には病原菌やウイルス、がんを攻撃する
様々な免疫細胞がはたらいています。その中の一つナチュラルキラー細胞（NK細胞）はがん細胞を狙い撃ちすることが出来る細胞です。笑うことによって活性化する一方、ストレスに弱いことが知られています。免疫細胞の働きで、体内で発生した変異細胞のほとんどが摘み取られています。

逆に、大量の放射線をがんに集中的に照射することで、がん細胞を殺してしまう治療法があります。

→ 医療のコーナーをチェック!

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

部位

症

状

全身被ばく

10,000以上

10,0009,000

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

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

100

100

（住民の方の健康への影響は確認されていません。）
50

10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
※3

0.05

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 -2-1

0.001

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?
固形ガン発症の上乗せのリスク

30歳の時に被ばくした人が、70歳になったときの上乗せのリスク
正しくは過剰相対リスクと言います。
被ばくしていない人よりも、上乗せでどの程度ガンになりやすいかを表わしています。

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

高い線量を被ばくすると、発がん率は
被ばく線量に応じて直線的に増加します
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。

1000
ミリシーベルト

100mSv

2000

3000

被ばく線量 (ミリシーベルト)
原爆のデータは、ごく短期間に被ばくした場合に相当します。長期間にわたり少しず
つ被ばくする場合は影響はずっと小さくなり、半分程度になると考えられています。

ICRPの放射線防護体系
国際放射線防護委員会 ICRP の勧告
放射線防護の基準を決める三つの原則

正当化

Justification
リスクを上回る利益がなければならない

防護の最適化 Optimization
できるだけ被ばくを抑える（経済、社会的な要因の考慮）
ALARA(as low as reasonably achievable)の原則

線量限度

Dose Limit
線量限度を超えてはならない（緊急時と医療を除く）

線量限度について
区分

実効線量限度（全身）

等価線量限度（組織・臓器）放射線業務従事者
一般 公 衆

平常時

100mSv/5年※1
50mSv/年※2
女子 5mSv/3月間※3
妊娠中の女子 1mSv
（出産までの間の内部被ばく）

100mSv/5年※1及び50mSv/年※2
皮膚 500mSv/年※2
妊娠中の女子 2mSv
（出産までの間の腹部表面）

緊急時※4①100mSv②250mSv

眼の水晶体 300mSv
皮膚 1Sv※5

平常時

1mSv/年※2眼の水晶体 15mSv/年※2
皮膚 50mSv/年※2眼の水晶体（注）上記表の数値は、外部被ばくと内部被ばくの合計線量（自然放射線による被ばくと医療行為による被ばくは含まない）※1 平成13年4月1日以後5年ごとに区分※2 4月1日を始期とする1年間※3 4月1日、7月1日、10月1日、1月1日を始期とする各3月間※4 ・原子力災害対策特別措置法の対象施設等における緊急作業への従事は、被ばくに関する情報提供を予め受けた上で、参加の意思を表明し、必要な訓練を受けた放射線業務従事者に限る
・被ばく線量限度は、①従来の実効線量100mSvに加え、②放射性物質の敷地外等への放出の蓋然性が高い場合の実効線量250mSv、の2段階※5 1Sv（ シーベルト）＝1,000 mSv（ ミリシーベルト）＝1,000,000 μSv（マイクロシーベルト）

6-4-4

出典：核原料物質又は核燃料物質の製錬の事業に関する規則等の規定に基づく線量限度等を定める告示より作成

原子力・エネルギー図面集

放射線防護の基本
1.遮へいによる防護

2.距離による防護

3.時間による防護（線量率）＝遮へい体が厚い程低下（線量率）＝距離の二乗に反比例（線量）＝（作業場所の線量率）
×（作業時間）

コンクリート距離

放射性物質（mSv/h）（mSv/h）

（mSv）

1

2

3

4

5

コ ン ク リ ート の 厚 さ

6（cm）

線 量

線 量 率

線 量 率
0

0

1

2

3

4

5

6（m）

放 射 性 物 質 からの 距 離

6 - 3 -1
原子力・エネルギー図面集 2015

0

0.5

1.0

作 業 時 間2.0（h）

RI取扱時の遮蔽
コンクリート

鉛ブロック
RIと作業者の間に適切な遮蔽を行い、被曝線量を可能な限り低減する。
→ 作業時間が多少長くかかっても、遮蔽による低減を行った方が有効な場合が多い→ 事前に作業内容を良く確認して適切な遮蔽体の配置を検討する

鉛ガラス

8

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。

放射線の種類と遮へい種類

留 意 事 項α線

・飛程は空気中でも高々数cm

β線・90Y β線の飛程は、アクリルで約1cm （ ρR≃Eβ/2 ）・高エネルギーβ線では、制動放射線の発⽣に留意する
・低原子番号物質＋鉄、鉛、コンクリートなど
・β＋線の場合、消滅放射線にも留意

γ線

・原則として，高密度・高原子番号物質（散乱線が発⽣しない光電効果の相対割合が高い方がよい）
・散乱線の寄与はビルドアップ係数で表す（or 減弱割合を透過率で表す）

中性子

・パラフィンやポリエチレン等の含水素物質中で弾性散乱によってエネ
ルギーを落とし、その後（熱中性子を）カドミウム等による捕獲反応やホウ素等による荷電粒子放出反応によって中性子を吸収させる

コリメーター
入射光強度
I0

透過光強度
I

γ線源
厚さ x
単一エネルギーで狭い平行線束γ線・X線の減衰は、

I = I0 exp(-μx)
で表わされる。ここで I, I0 は光子のフラックスであり、散乱、吸収により試料の厚さ x [m] に伴って指数関数的に減衰していく。
線減衰係数μの単位は [m-1]などで、密度で除した質量減衰係数μm [m2/kg]
が様々な物質、エネルギーに対して与えられている。

γ線・X線と物質の相互作用
レイリー散乱弾性散乱。入射光のエネルギーが変化しない散乱過程。

光電効果

軌道電子に入射光子のエネルギーを全て与えて、軌道エネル
ギーを差し引いたエネルギーを持つ高速電子（光電子）を生成する。断面積は入射光子のエネルギーの-3.2乗に比例する。

コンプトン散乱

軌道電子に入射光子のエネルギーの一部を与えて、高速電子（コンプトン電子）を生成する。散乱後のエネルギーは散乱角に依存し、連続スペクトルとなる。

電子対生成

入射光子のエネルギーが 1.022MeV 以上の場合、原子核近傍のクーロン場中で電子と陽電子の対を生成する。入射光子
は全エネルギーを失い消滅し、電子・陽電子の静止質量エネ
ルギーの残りは運動エネルギーとして分配される。

光核反応

高エネルギーの光子が原子核と直接反応し、様々な素粒子が放出される。Z=50程度の核種では中性子の結合エネルギーが10MeV程度であり、これ以上のエネルギーの光子の入射により(γ、n)反応を起こして中性子が放出される。

γ線・X線の減衰

ターゲットとなる物質の原子番号 Z の増加と共に、
線源弱係数は
光電効果 Z4～5 に比例コンプトン効果 Zに比例
電子対生成 Z(Z+1) に比例となって Z が大きくなると急激に遮蔽能力が高くなる。

入射光子のエネルギー増加と共に、物質との相互作用を起こす効果が変わっていく。
比較的低エネルギーではレイリー散乱、光電効果が主であり、次第にコンプトン散乱が支配的となる。
高エネルギーでは電子対生成が主となる。
光核反応は12-24MeV 付近で最大断面積となるがμへの寄与は5%程度である。
また、低エネルギーではK殻電子やL殻電子の電離エネルギー以上になると光電効果を起こせるがそれ以下では起こせないため、光電効果の効率が不連続に変化する。これをK吸収端、L吸収端と呼ぶ。

代表的なγ線源の実効線量透過率

被ばく管理に用いられる量（外部被ばく）
実効線量率定数 Γ
γ線源
実効線量率定数 Γ（μSv・m2・MBq-1・h-1)

241Am

0.00576

effective dose rate constant,
μSv・m2・MBq-1・h-1
137Cs

0.0779

192Ir

0.117

226Ra

0.217

娘核種を含む

60Co

0.305

実効線量率定数がΓ である核種の放射能をQ (MBq)としたとき、・距離 r (m) における実効線量率 E （μSv/h） を以下の様に求められる。
・E = Γ × Q / r2
Γ は、線源が放出するγ線のエネルギー、本数、放出確率を加味している。
γ線のエネルギーと線束が求まれば実効線量率は一義的に求められる。
Bq とは、一秒間の壊変数であり放射線の放出回数ではないことに注意。

ビルドアップ係数
細い平⾏ビーム

散乱線
B＝１＋
直接線
・光子エネルギー・光子ビームの広がり
・物質の種類・物質の厚さ・散乱体からの距離

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。

電子線（β線）とα線の比較

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。

放射線加重係数の説明
実効線量(Sv) = 吸収線量(Gy) × 放射線加重係数 × 組織加重係数→ α線: 20, β、γ線: 1相互作用の違いを反映

体内の放射能 *体重60kgの日本人 年間に被ばくする実効線量

K-40: 4,000Bq

170μSv/年

β・γ線のみPo-210: 20Bq

800μSv/年

α線を放出

空気中のラドントロンもα線を放出 → 世界平均で 1.26mSv/年
日本は木造建築が多く比較的被ばく量は少ない → 0.48mSv/年*そもそもの吸収線量、組織加重係数なども異なる被ばくと汚染の違い

被ばく

汚染

放射線を受けること

放射性物質が皮膚や衣服に付着した状態

放射線

放射性物質
外部被ばく

内部被ばく

6-3-6
原子力・エネルギー図面集 2015

汚染

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。

長期間の被ばくの方が健康に影響が有るの?
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。

吸収線量をよく考えてみる
吸収線量（Gy）= 吸収された放射線のエネルギー量 (J) / 物質の質量(kg)分子

荷電粒子の場合はそのまま、光子の場合はエネルギーが光電子（荷電粒子）となりその運動エネルギーが吸収される。
高エネルギーでは再び輻射により系から出て行く寄与がある。
吸収する物質が空気なのか、水なのか、鉛なのかで異なり、また入射する光子のエネルギーによって異なる。

分母

高エネルギーの光子では物質に均等にエネルギーを与えるが、荷電粒子や低エネルギーの光子では不均一なエネルギー付与をする。
このとき、「対象物」をどの範囲で取るかによって吸収線量は異なる。等価線量を考える場合は、「臓器全体」で考える。

被ばく管理に用いられる量（実用量）
等価線量や実効線量は実際には直接測定することが出来ない!
（ある放射線場に人間が居た場合の影響を計算で求めた防護のための量）

線量当量

dose equivalent (Sv)

定義: 拡張整列場（どの点を取っても均質な平行ビームの放射線場）の中に置いたICRU球の表面から1cm, 70μmの深さの微小体積に於ける吸収線量→ 1cm線量当量、70μm線量当量
線量当量(Sv) = 線質係数×吸収線量(Gy) (空間の一点）
線質係数: 放射線の水中における衝突阻止能 = 線エネルギー付与 LTE の関数

エネルギー吸収の違い
強透過性放射線

弱透過性放射線

Hp(0.07) ≦ 10 Hp(10)Hp(0.07) > 10 Hp(10)

整列拡張場

整列拡張場
高エネルギーガンマ線などの場合透過力が高く、ほぼ均
等にエネルギーを与える。
人体の場合、荷電粒子平衡を考慮して深さ1cmでの点での吸収線量（1cm線量当量）が全体を代表する。対象の厚さが大きいと、指数関数的に徐々に線量は下がっていく。

α線、β線などの場合透過力が低く、表面近傍にのみ局所的にエネルギーを与える。
人体の場合、深さ70μmでの点での吸収線量（70μm
線量当量）が皮膚の等価線量を代表する。

クルックス管からの20keVの低エネルギーエックス線の場合、
Hp(0.07) = 2 Hp(10) 程度であり、弱透過性と言うほどでは無いが、1cm の深さでの吸収線量は体全体を代表せず、減衰を考慮する必要がある。
整列拡張場でもない被ばく管理に用いられる量（防護量）
等価線量 equivalent dose (Sv)

組織毎の影響評価

放射線加重係数×吸収線量(Gy) (組織、臓器で平均）
放射線加重係数: （≠生物学的効果比 RBE、線質係数→空間のある一点）
X線、γ線、電子線→1
中性子 → 5～20（エネルギーにより異なる）
α線、重イオン → 20

実効線量

effective dose (Sv)

全身への影響評価

組織ごとの等価線量を
重み付けをして全身で組織加重係数×等価線量(Sv)
足し合わせる。
組織加重係数:各組織単体での被ばくの影響を相対評価。
全身の組織を足し併せると1になる。

Σ様々な放射線検出器による測定
放射性同位元素を利用する上で、施設の安全管理上、また利用者自身の安全を確保するために、使用する核種に合わせた測定器を用いて、空間線量と汚染の測定を行う必要がある。
線種やエネルギーの違いによる検出器の応答の違いを理解していないと、正しく評価できなかったり、全く測定することが出来ない場合がある。
また、空間線量測定の際に測定機で測定されるのは様々な物
理量に基づいて評価される実用量（線量当量）であり、防護量である実効線量ではない。エネルギーによって換算係数は変化するが一般に表示値は換算後の値である。また、線量当量
として70μm線量当量か、1cm線量当量かを区別する必要がある（ほとんどは1cm線量当量）。

個人モニタリング
外部被ばく・蛍光ガラス線量計（ガラスバッジ）や半導体式線量計（ポケットメーター）、アラームメーターなどにより1cm線量
当量、70μm線量当量をモニタリングする・体幹部の測定は男子は胸部、女子は腹部・末端部の測定を行う必要がある場合は、体幹部に加えてリングバッジなどにより必要な部位の測定を行う

内部被ばく
・ホールボディカウンタによる体外からの測定
・バイオアッセイによる排泄物からの摂取量の評価
・空気中濃度からの摂取量の評価 → 計算による評価

ガラスバッジホルダのフィルタ構造

アルミ(Al)

銅(Cu)

錫(Sn)

印加電圧とイオン電流の関係

GMサーベイメーター

電離箱サーベイメーター
原理的には最も単純な、気体電離箱式のサーベイメーターは、放射線により気体が電離した量を電流としてそのまま取り出すため、良好なエ
ネルギー特性と、均一な方向特性、各種サーベイメーターのうちで最も強い放射線場でも用いることが出来るという特徴を持つ。
しかし、一般的に感度が比較的低く、1μSv/h 程度が測定限界であるため、バックグラウンドレベル (0.05μSv/h 程度) の測定は困難。
また、回路が安定するまでやや時間を要し、使用する10分程度前には電源を入れる必要がある。

NaI シンチレーションサーベイメーター
NaI(Tl) シンチレーターに光電子増倍管（フォトマル）を組み込んで、その出力パルスを計数するサーベイメーターで、感度が高く、エネルギー特性がよいことが特徴としてあげられる。比較的重元素のヨウ素を含んでおり感度が高く、バックグラウンドレベル (0.05μSv/h 程度)でも測定可能である。
出力波高から検出したγ線のエネルギーを求められるため、電子回路を用いてエネルギー補償をした線量等量率を求めることが出来る。しかし、 NaI 結晶は吸湿性があるため密閉する必要があり、ステンレスハウジングをβ線は通過できず、また 50keV 以下の γ線も補償回路によりカットされてしまうた
め測定することは出来ない。このため、強度が強くてもエネルギーの低い X
線や、遮蔽体による散乱線は測定することが出来ないため、注意を要する（そのような場合は電離箱を用いる）。

ZnSシンチレーションサーベイメーター
ZnSシンチレーターは透過型電子顕微鏡やイオンビーム加速器で蛍光板として多用されているが、多結晶の粉末としてしか利用できず、透明度が低く、薄い圧粉体の膜としてしか利用できない。しかし、高い検出効率を持ち、バックグラウンド計数が殆ど無いなどの特徴から、α線用のサーベイメーターとして用いられている。計測はCPS等のカウント数で行われる。
シンチレーター表面は薄いアルミ箔で覆われており、光を通さないようにしているが、容易に破れるため、突起物等に注意して使用する必要がある。
なお、ZnS 粉末をシート状に形成しているため、線エネルギー付与 (LET)の低いβ線や、γ線はほとんど素通りして発光しないため検出することが出来ない。（弱く発光したとしても内部のパルス波高弁別回路によりカットされる）→このためバックグラウンドが殆ど無い。

中性子サーベイメーター
熱中性子検出器には 3He 比例計数管、10BF3 比例計数管、LiI シンチレー
ターなどが存在する。それぞれ、3He(n, p)3H 、10B(n, α)7Li 、6Li(n, α)3H な
どの中性子を吸収する核反応により放出される高速荷電粒子が検出される。
厚さ10cm程度のポリエチレン製減速材で覆い、検出器の感度を線量当量換
算係数に合わせてあるため、熱中性子から約 15MeVまでのエネルギー範囲
で正確な中性子による線量当量を指示することが可能である。（白い減速材で丸く覆われて、重さを支える足が四本付いていることから、白豚と呼ばれることが多い）
γ線のパルスも検出されるが、中性子線によるパルスの方が大きいため内部の波高弁別値の設定によって計数しないようになっており、中性子だけを検出することができる。

Ge半導体検出器
放射性物質はそれぞれの核種に固有のエネルギーを持った γ線を放出するため、そのγ線のエネルギーを測定することにより未知試料中に含まれる核種を同定することが可能である
Ge半導体検出器はp層/空乏層/n層から構成されており、
p-n 接合部の空乏層に電荷のキャリアがほとんど存在しな
いため、逆電圧を印加してもほとんど電流が流れないが、空乏層結晶中に高速の荷電粒子が入射すると、価電子帯にある電子は伝導帯におしあげられ、多数の電子-正孔対が生成される。
ただし、β線は（もちろんα線も）検出器を覆うステンレス製のハウジングを透過できないため、検出することは出来な
い → γ線が結晶中に入射後に発生する光電子などを検出する。
一組の電子-正孔対を作るのに要するエネルギーはGe の場合 2.96eV であり、これがエネルギー分解能となる。

非常に高価だが詳細なスペクトルを得ることが出来る一般人向けのサーベイメーター
・シリコン半導体センサー（フォトダイオード）を用いた計測器
フォトダイオードは、本来逆電圧をかけると電流が流れないダイオードに、光が当たると電流が流れるという、太陽電池と同様の効果を利用してフォトンを検出するセンサーである。これを光を通さない膜で包み、放射線を検出するようにしたもので、安価なサーベイメーターはほとんどこれを使用している。
エステーが発売しているエアカウンターSはその代表格で、3000円程度と非常に安価であるが、複数の核種を用いた実験で、理論値及びNaIシンチレー
ションサーベイメーターと比較してほぼ同じ値を示しており、かなり優秀である。
ただし、正確な測定には数分を要する。

♪
ピッ

高エネルギーの放射線
ズバッ!

高エネルギーの場合♪
ピッ
低エネルギーの場合

GM管や、シリコン半導体検出器（フォトダイオード）

一発は一発!
ひょろひょろ～低エネルギーの放射線

放射線のエネルギーって何?
α線やβ線など、粒子が飛んでくる放射線の場合はその粒子のスピードと思って頂ければ理解しやすいと思います。
もちろんスピードが速いほどエネルギーは高くなります。
γ線、X線は光の仲間で、エネルギーはその光の波長と言うことが出来ます。赤外線、可視光線、紫外線とだんだん波長が短くなるに従ってエネルギーが高くなります。
ここで光の強さ（明るさ）と、エネルギーの大きさは違います。
光の強さは放射線の本数に相当します。
低いエネルギーの光が何本集まっても、高いエネルギーの光になることはありません。
高いエネルギーの放射線ほど、物質を突き抜ける透過力が強くなります。

入射する放射線のエネルギーによらず、同じ大きさのパルスを出力します。
一定時間内に何発放射線が飛んできたか、と言う情報だけを知ることが出来ます。
一部の製品は、Cs-137 の 661keV のγ線が飛んできた、と言うことにして線量を評価しています。

ピ ッ♪
高エネルギーの場合♪
ピッ

低エネルギーの場合

シンチレーターや、Ge半導体検出器

きちんとエネルギーを区別
入射する放射線のエネルギーによって、出力するパルスの大きさが異なります。
どのぐらいのエネルギーの放射線が何発来たかという情報を合わせて、線量を評価します。

実効線量 [Sv]

GM管の計数値 [count]

人体に与えられたダメージ→ 各臓器へのダメージを合計

検出器が捕捉した放射線の数（種類やエネルギーは分からない）
ほとんど検出器を透過してしまう

高い透過力で全身にダメージを与える（検出効率1%以下）

γ線
β線

γ線
ほぼ100%で検出するGM管の計数値は
ほとんどがβ線によるもの

ほとんどが皮膚近傍で止まってしまう

β線

外部被ばく線量はγ線によるもの

実効線量率を表示する検出器 →Cs-137のγ線の検出効率から逆算して計数値から実効線量を計算している

皮膚自体へのダメージは、別途、等価線量[Sv]（組織ごとのダメージ）として管理されている（窓材での吸収を除く）

β線は遮蔽されていることが前提

直接測定法とスミヤ法
汚染検査を行いたい場所の空間線量率が高かったり、通常のサーベ
イメーターでは測定できないトリチウムなどを測定したい場合、その場
で対象物を測定する直接測定ではなく、スミヤろ紙で表面をぬぐって、
バックグラウンドの低い場所で測定を行う、スミヤ法が用いられる。
対象物の表面汚染密度を求める場合には、拭き取る面積と、どの程度の効率で表面の汚染を拭き取ることが出来るかという拭き取り効率を知る必要がある。

液体シンチレーションカウンター

2πガスフローカウンター液体シンチレーションカウンター
シンチレーターとは放射線が入射すると発光する性質を持った物質の総称であり、固体の物と液体の物があり、後者は液体シンチレーション
カウンターとして使用される。
試料をシンチレーターに浸して測定するため、非常にエネルギーの低い
β線(3Hからの18.6keVのβ線など)も検出可能である。
液体シンチレーターは一種の有機溶媒であり、測定毎に捨て、バイアルを洗浄する必要があるため、手間と費用がかかるが、3H や、14C による汚染の恐れがある場合、この液体シンチレーションカウンターか、後述のガスフローカウンターを用いて検査する必要がある。
シンチレーターであるため、発光強度からエネルギーを評価できる。このため、ある程度の核種同定が可能である。

ガスフローカウンター
原理はGMサーベイメーターと同じであり、放射線による気体分子の電離に伴う電子雪崩をパルスとして測定するが、クエンチガスを雲母の膜などで密封したGM管と異なり、試料を入れたチャンバーの中に流し込んで測定を行うため、液体シンチレーションカウンター同様、非常にエネ
ルギーの低いβ線(3Hからの18.6keVのβ線など)も検出可能である。
据置のチャンバーに試料を回転台などを用いて挿入する、2πガスフ
ローカウンターと、ハンディタイプのプローブに小型のガスボンベからク
エンチガスを供給し、プローブ表面のメッシュから垂れ流し続けるサーベ
イメーターが存在する。
GMサーベイメーター同様にエネルギー評価はできず、countだけが出力される。

放射線計測の際の注意

Radiation? 空間線量率が問題か、表面汚染が問題か?
orContamination?
非密封の RI を使用する実験で、GM サーベイメーターや、NaI シンチレーションカウンターなどで空間線量率を測定して大した値でなければ問題無い、というのは大間違い!
表面が少しぐらい汚染されていても空間線量率は大して変わらないが、汚染によって内部被ばくの危険があり、RIを「管理」して使用する施設で有ってはいけないところに汚染が広がると、大問題!

管理区域とは放射線を放出する同位元素の数量等を定める件 第四条(1) 外部線量 1.3 mSv/3月以上(2) 空気中のRＩの3月間平均濃度が空気中濃度限度の10分の１以上(3) ＲＩの表面密度が表面密度限度の10分の１を超えるおそれのある場所(1)、(2)が複合する場合は、それぞれの割合の和が１を超えるおそれのある場所

4

場所に対する防護基準

1週 = 40h (8h × 5day)
3月 = 500h

常時人の立ち入る場所
実効線量率 1mSv/週
表面汚染密度
α核種 4Bq/cm2
それ以外 40Bq/cm2

管理区域の境界
実効線量率 1.3mSv/3月
表面汚染密度 α 0.4Bq/cm2, 非α 4Bq/cm2
事業所の境界 250μSv/3月

放射線取扱施設の例

主要な施設
・管理室

保管廃棄室

貯蔵箱

計測室

放射化学第１
実験室

・汚染検査室（シャワー室）

保管室
汚染
検査室

・測定室
・作業室

燃料
準備室

核分裂
中性子
実験装置

便所

放射化学
第２
実験室

化学
実験室

・貯蔵室 もしくは 貯蔵箱

核材料第１実験室

・汚染除去室

コッククロフト・
ワルトン型加速器

導入槽
（地下）

希釈槽

貯留槽１

・廃棄物保管室

貯留槽２

・機械室
排風機室

・貯留槽

（A系統排風機）
貯蔵容器（Cs-137）-------------

非常口

管理区域境界

実験
準備室

第3
実験室

第2
実験室

給
湯
室

共同利用
研究室

DN

・給排気設備、空気浄化装置

共同利用
会議室

ベランダ

核材料第２実験室

第1
実験室

空 気 調節 機 械 室・フード（ドラフトチャンバー）、
グローブボックス
二階10

放射線管理区域標識

7

線源棟への入退室

注意事項

・鉛筆などで記入せず、ボールペンなどの消えない筆記具で記入すること。
・氏名は、フルネームで記入すること
・所属はどこの誰だか分かるように記入する

1. 入棟者名簿に必要事項を記入すること
2. 入口で所定のはきものにはきかえること
3. 照射室に立ち入る場合は室主任又は運転者の指示に従うこと
4. 照射室に立ち入る者はインターロックのセーフティキーとサーベイメーターを携行すること
5. RI及び核燃料物質を取り扱うときは定められた手続、取扱い方法によること
6. 施設内に立ち入る者は、放射線業務従事者の指示に従うこと
7. 施設内の物品、装置等に許可なくみだりに触れないこと
8. その他詳細については「使用心得」に従うこと

RI取扱いに必要な記帳項目
放射線障害防止法施行規則第二十四条より記帳項目の抜粋○受入れ・払出し
・放射性同位元素等の種類
・放射性同位元素等の数量
・受入れ・払出しの年月日
・相手方の氏名又は名称○使用・放射性同位元素等の種類
・放射性同位元素等の数量
・放射線発生装置の種類
・放射性同位元素または放射線発生装置の使用の年月日
・
〃
使用の目的
・
〃
使用の方法
・
〃
使用の場所
・
〃
使用に従事する者の氏名（数量確認者も含む）○保管
貯蔵施設における・保管にかかる放射性同位元素の種類
・保管にかかる放射性同位元素の数量・放射性同位元素の保管の期間
・放射性同位元素の保管の方法
・放射性同位元素の保管の場所
・放射性同位元素の保管に従事する者の氏名○運搬
事業所の外における・放射性同位元素等の運搬の年月日
・放射性同位元素等の運搬の方法
・放射性同位元素等の運搬の 荷受け人又は荷送人の 氏名又は名称・放射性同位元素等の運搬に 従事する者の氏名又は名称 又は運搬の委託先の氏名又は名称○廃棄・放射性同位元素等の種類
・放射性同位元素等の数量
・廃棄の年月日
・廃棄の方法
・廃棄の場所・廃棄に従事する者の氏名○その他
・放射線施設の点検の実施年月日
・放射線施設の点検の結果・放射線施設の点検の結果に伴う措置の内容
・放射線施設の点検を行った者の氏名
・放射線施設に立ち入る者に対する教育及び訓練の実施年月日
・放射線施設に立ち入る者に対する教育及び訓練の項目
・放射線施設に立ち入る者に対する教育及び訓練を受けた者の氏名

一日使用量記録簿
使用した年月日、試料のRI登録番号、化合物名、使用数量、使用者名、使用室名を使用するごとに記帳する。
→ 核種ごとに一日、3月、年間の最大使用数量が決められており、使用数量を確認する必要がある。
なお、固体試料などを使って再び戻した場合でも「使用」であり、使用量を記録すること。

使用・保管・廃棄記録簿
貯蔵庫から RI を出し、使用又は減衰により数量が変化し、廃棄物として保管廃棄した量がどうなったのかという、RI の流れが分かるように、使用するごとに記録を行う。

密封線源の定義
法令では「密封」の厳密な定義は与えていない。ただ、密封線源の使⽤の基準として、密封されたRIは常に次のような条件に適合する状態において使⽤することとしている。
ことイ)正常な使⽤状態においては、開封又は破壊されるおそれのない口)密封されたRIが漏えい、浸透等により散逸して汚染するおそれのないこと
実際には、JIS Z4821-1及びJIS Z4821-2によって、次のように規定。
「放射性物質の散逸及び他の物質との接触を避けるために、カプセルを密閉するか、カバーを接着した放射性線源」

様々な密封線源

放射線研究センターの Co-60 密封線源

密封線源取扱の特徴
被曝管理

線源の取扱

線源の廃棄

線源が破損しない限り取扱は容易であるが、線源を移動して用いる場合など紛失してしまう事があり得るので、徹底した数量管理が必要。

専門の業者に引き取ってもらう。下限値以下の小線源も同様。装置内
蔵の校正用線源に注意。

液体や粉末状の試料をこぼしたり飛散させたりしないように、取扱に細心の注意が必要。
下限数量以下のRIの管理区域
外取扱は予防規程に従う。

可燃、不燃などの分類をしてアイソトープ協会に引き取ってもらう。薄
めてRI廃水に流したり
しない事。

密封線源
線源の強度が高く、取扱を誤ると大線量の被曝になる
適切な遮蔽を行い、十分距離を取る事が必要

非密封線源
線源の強度は低いが、内部被ばくのリスクがあるのでマスク、手袋などの保護具が必要