第5回 福島生物影響勉強会
2018年3月3-4日、於 東大農学部

広島・長崎原爆による被曝量評価と影響研究の紹介

原爆当日の御幸橋 2.2km

今中哲二
京都大学複合原子力科学研究所

広島：爆心から半径2kmが壊滅した

広島原爆と長崎原爆

Little BoyFat Man(3m-long 0.7m-dia. 4ton)(3.5m-long 1.5m-dia. 4.5ton)

Uranium-235
 Gun type
 Energy yield: 16 kt TNT Height of burst: 600 m


Plutonium-239
 Implosion type
 Energy yield: 21 kt TNT Height of burst: 503 m
Little Boy• ウラン装荷量: 64.15 kg• 平均濃縮度： 80 %•U235装荷量： 51.32 kg
ウランの総量を球にすると、その半径は9.36 cm. (ウラン密度 18.7 g/cm3)

Fissionを起こしたU235量は約910ｇで、燃焼率1.8％と効率が悪かった．

Coster-Mullen J (2008) ATOM BOMBS:
The top secret inside story of Little Boy
and Fat man.

Fat Man• プルトニウム装荷量: 6.2 kg• タンパー天然ウラン量： 約100kg（Fissionの２割はタンパーU238）
プルトニウム量を球にすると、その半径は6.2 cm. (密度 19.8 g/cm3)

21ktのFissionを起こしたfissile量は1140ｇで、6.2kgのPuに対する燃焼率は18％．

広島原爆炸裂プロセスのHydrodynamicsシ
ミュレーション：STLAMB code
①0.354 sec②1.034 sec⑤9.725 sec③2.028 sec⑥20.004sec④3.067 sec

Air density contour：DS86 final reportCenter height or radius of cloud, m広島原爆での原子雲の大きさと高さ:
16 kton, HOB= 600m
15000
14000
13000
12000
11000
10000
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0

Cloud center height
Horizomtal radius
Vertical radius

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Time after explosion, minこの写真は１～２時間後と思われるが、撮影者と撮影時刻が不明

撮影位置

広島市立大の馬場による画像解析によると、雲の頂点高さは16kmで、撮影点は松山沖．

エノラゲイの飛行経路

爆心から２ｋｍ以内の死亡率：広島
100

死亡率、％(%

1945年11月までの死亡
８月６日当日の死亡

50

0

0 - 0.5

0.6 - 1.0

1.1 - 1.5

1.6 - 2.0

爆心からの距離、km(２ｋｍ以内の平均死亡率) = 56.5 %
81945年末までの死者数
人口(1945 年８月)

死者の数

広島
長崎

 34 万人
 22 万人

 14 万人 (41%)
 7 万人 (32%)

合計 56 万人

 21 万人 (38%)

9原爆直後の残留放射能調査

10

広島原爆直後の残留放射能調査＜日本側科学者グループ＞
 理化学研究所
仁科研究室 ８月８日～


京都帝国大学理学部 荒勝研究室 ８月10日～



大阪帝国大学理学部 浅田研究室 ８月10日～



9月14日 文部省学術研究会議「原子爆弾災害調査研究特別委員会」発足＜米国側科学者グループ＞


マンハッタン計画（MED）調査団

10月3日～



米海軍医学研究所調査団 11月1日～
11新型爆弾が原子爆弾であると確認した

8月10日の大本営主催 陸海軍合同検討会
比治山 多聞院
理研・仁科芳雄、京大・荒勝文策ら同席
特殊爆弾調査報告

派遣調査団

一． 判決
本爆弾ノ主体ハ普通爆薬又ハ焼夷剤ヲ使用セルモノニアラス原子爆弾ナリト認ム
１．爆発点ハ広島市中央護国神社南
方三〇〇米ナリ
２．爆圧、中心地上ニ於テ六粁／平方糎程度ト推定スルモ 更ニ検討ス
ルヲ要ス

広島平和記念資料館資料12

理化学研究所グループの調査


大本営の要請により、仁科博士は8月8日の夕方に吉島の飛行場に到着．翌日市内でサンプルを採取し東京に空輸．8月10日に理化
学研で木村一治氏が放射能を検出.



8月14日、理研の第２陣がローリツェン検電器を携えて広島に到着．15日～17日に広島市内で現場測定を実施．



8月30日、理研の第３陣が広島に到着．

ローリッツェン検電器

ネイヤ型宇宙線計
広島原爆資料館企画展2003

理研グループによる広島市内in-situ測定


ローリッツェン検電器を用い、8月17日に木村らが市内中心部を南北に、9月4日に山崎らが東西に放射線量率の分布を測定している．最大で、BG放射線量率の６倍程度．

Sep 4West East

Aug 17NorthSouth「広島原爆戦災誌 第５巻 資料編」広島市（1971)

14

理研グループによる残留放射能測定
己斐・高須地区の黒い雨地域

理研山崎らによる9月3日-4日の国道沿いの測定
ローリッツェン検電器を車に載せて測定
縦軸はBG(0.073)を差し引いた相対強度

京大荒勝研の第１次、第2次調査
荒勝らは京都から9日夜に出発し10日朝に広島着．市内で土壌や金属などを採取し、11日に帰京し、京大研究室のガイガーカウンターで放射能を検出．
 第２次調査隊は8月12日夜に出発、13日と14日に広島でサンプリング．


京大グループが使ったガイガーカウンター1983.5.23日付 私信
第２次調査隊に参加した石割氏による硫黄の測定メモ（昭和20年11月19日）

GM counter used by
Kyoto Universitygroup.

- Note by prof
Ishiwari in 1983
16

第２次調査隊のサンプリング場所

原災報 第１分冊(1953)

枕崎台風（1945.9.17）による山津波により、
大野浦陸軍病院にて京大第３次調査隊11名殉職「原子爆弾：写真と記録」仁科記念財団（1973)18

文部省学術研究会議「原子爆弾災害調査研究特別委員会」「原子爆弾災害調査報告書」
総括編 1951（127ページ）

本報告 1953（２分冊、約1600ページ）


理工学編 38報
 生物学編6報
 医学編130報
生物学編 ６報 67ページ

広島：爆心北へ600m

広島：爆心近辺

1945年10月から翌春にかけての調査が中心
広島：西へ１ｋｍ

20被爆生存者追跡調査（Life Span Study）と原爆放射線量評価21

 ABCCの設立からT65Dの策定
1945 米軍合同調査団
 1946
軍からトルーマン大統領へ、研究機関設立の要請
 1946.11
ABCC設置のトルーマン大統領命令
 1947ABCC広島・長崎での活動開始
＜1950.10.1 国勢調査での被爆に関する付帯調査＞
 1955 固定集団追跡調査LSSの開始
 1956 ICHIBAN Dosimetry Projectの開始

被爆生存者寿命調査
LSS（Life Span Study） 1950.10.1～
Number ofsurvivors(1950 Census)Life Span Study Cohort (1950)
ExposedNot-exposed

Total

Hiroshima

159,000

62,00020,00082,000Nagasaki

125,000

32,0006,000

38,000

Total

284,000

94,00026,000120,000

RERF in Hiroshima

ICHIBANプロジェクト
LSS固定集団の個人線量評価
 線量計算手法の開発：ORNL
 屋外線量の計算
 遮蔽効果の見積もり

 個人情報の収集：広島・長崎(ABCC)
 爆心からの距離 遮蔽状況

LSS対象者の被爆時の位置

ABCC TR 7-67(1967)

野外線量の評価
長崎
 同型原爆の核実験データを利用
広島
 ネバダ砂漠の500mタワーの上に無遮蔽原子炉や60Co線源を設置し放射線伝搬実験
 Little Boyを模擬した臨界集合体実験からの放射線漏洩率測定実験

ネバダ砂漠のBRENタワー

原爆放射線の分類27

原爆による放射線の分類：γ線と中性子<初期放射線>- 即発 Prompt primary Prompt neutron
Prompt secondary Time scale

寄与度< sec< msec< 0.1sec○○◎- 遅発 Fireball FP 
Delayed neutron< 30 sec< 10 sec

Delayed secondary < 10 sec

小小Time scale

寄与度< weeks△< months？

<残留放射線>
誘導放射能
フォールアウト (黒い雨)◎DS86/DS02の評価対象は初期放射線のみ．（放影研の被爆生存者追跡集団に対して残留放射線は大きな寄与をしていないという前提．）

28

DS86/DS02の原爆放射線量計算スキーム
Prompt source term

Delayed source term

Leakage from the casing

Emission from rising fire ballTransport in Air-over-Ground

Transport in Air-over-Ground2 dimensional discrete ordinates

2 dimensional discrete ordinates

Radiation fluence
above the ground

Shielding calculation in local structures
Coupling

3 dimensional adjoint Monte Carlo

Fluence insidehouses
Coupling

Organ dose

Shielding calculation by human body
3 dimensional adjoint Monte CarloDS02: 地上１ｍでの無遮蔽放射線量
Total kerma
Neutron: Prompt

1.E+03

Neutron: Delayed
Gamma: Prompt Primary

1.E+02

FIA tissue kerma (Gy)Gamma: Prompt secondary
1.E+01Gamma: Delayed FPGamma: Delayed secondary

1.E+00
1.E-01
1.E-02
1.E-03Hiroshima

1.E-04
1.E-05
0500

1000

1500

2000

2500

Ground distance (m)30広島ガンマ線量：計算値とTL測定値
Hiroshima TLD
1000

DS86 (580 m 15 kT)
100DS02 (600 m 16 kT)
1966 Nara Univ FIA-equiv

FIA Gy to Tissue

1967 JNIRS FIA-equiv
10DS86 FIA-equiv
post-DS86 FIA-equiv

10.1

0.01
0500

1000

1500

2000

2500

Ground distance, mCullings、DS02 report (2005) 31

熱中性子放射化量：計算値と測定値
広島
DS02
Tsukuba
Livermore
MunichDS02
Ogoya21010-10

151Eu(n,g)152Eu

35Cl(n,g)36Cl

11010-11

100-121010-1-13

1036Cl/Cl152

Eu/Eu (Bq/mg)-2-14100400800

1200101600

0400800

12001600

Ground range (m)Hoshi et.al, DS02 report (2005)

32

ABCC・放影研の調査結果

33

福島原発事故が起きて驚いたこと！
多くの専門家が『100mSv以下は影響ない』といった発言をし始めた.....
彼らの根拠は広島・長崎データのようだったが．．．．

Pierceら、 Radiation Research 2000

Ozasa et al, LSS14 report『影響が観察されていないこと』と『影響がないこと』とは全く異なる。広島・長崎
データから、100ミリシーベルト以下（0.1シーベルト以下）の影響は、直接的には34分からない．

福島原発事故以降に発表された、100mSv以下の被曝で人への影響を観察した疫学論文
著者

雑誌

調査対象と集団

平均被曝量

平均追跡年数結果

Eisengergら

CMAJ
2011

カナダの心臓透視患者
8.3万人

約25 mSv

最大10年

全ガン増加傾向

Kendallら

Leukemia
2013

英国の子供白血病とガン2.7万人 自然放射線（自然放射線）

15歳以下白血病増加

MathewsらBMJ
2013

オーストラリア18以下の子供CT 68万人

約6mSv

9.5

脳腫瘍や白血病など増加

Huangら

BJC
2014

台湾の18歳以下頭部CT患者 2.4万人－4.3

脳の良性腫瘍増加

Spycherら

EHP
2015

スイス16歳以下の子供
209万人 自然放射線（自然放射線）10

白血病と全ガン増加

Richardsonら

BMJ
2015

英米仏の原子力産業労働者 30万人

20.9 mGy

27

全ガン増加

Leuraudら

Lancet Haem2015

英米仏の原子力産業
労働者 30万人

15.9 mSv

27

白血病増加

35

残留放射線量の評価

36早期入市者に対する誘導放射線被曝の評価

初期放射線量と誘導放射線量
誘導放射線量は、爆発直後からの無限時間積分値
37早期入市者に対する誘導放射線被曝の評価

爆発後時間の関数としての誘導放射線量率
Imanaka et.al REB2008

38

早期入市者の誘導放射線被曝計算のためのExcelツール

Imanaka et.al RPD2011

39

早期入市者の誘導放射線被曝量計算例①
 今中の母の場合 21才

 8月6日: 23.5 mGy 8月7日: 0.17 mGy 合計: 24 mGy
40

早期入市者の誘導放射線被曝量計算例②
放影研（旧ABCC）に保存されている早期入市者Kさんの問診記録
Date of record: March 29, 1954
Symptoms

急性放射線障害と同様の症状が認められている

Day of
onset

発熱
Fever
全身倦怠
Malaise
嘔吐
Vomiting
悪心
Nausea1 weeklater
1 weeklater

食欲不振
Anorexia

Severaldays
later
1 weeklater

Level of symptoms
Mild

ModerateSevere

None

Duration orcomments1 week
8/13-8/20
1 month
8/13-9/13

～3 week
8/8-8/30



下痢（非血性）
Diarrea (non bloody)
下痢（血性）
Diarrea (bloody)
咽喉痛
Sore throat
口内痛
Sore mouth
歯肉痛
Sore gums

1 weeklater
1 weeklater
1 month
later



歯齦出血
Bleeding gums

1 month
later



斑点出血
Purpura
その他の出血Other bleeding
脱毛
Epilation

Notstated～10 daya
8/13-8/23



？
～1 week
8/13-8/20
1 week
8/13-8/20～2 week
9/6-9/20～2 week
9/6-9/20（suppuration
化膿有り）





1 monthlater

～2 week
30-35％

早期入市者の誘導放射線被曝量計算例②
 8月7日: 5.5 mGy 計算例-2 Kさん 女性１9才

 8月8日～13日: 3.9 mGy

８月７日に入市し、爆心から900mの自宅に立ち寄り、一週間ほど文理大グラウンド（1400m）で寝泊まりした。８月13日に発熱、下痢、口内痛を発症、１ヵ月後に歯齦出血、脱毛があった。

 Total dose: 9.4 mGy

42

広島市の調査では、2.5km以遠にいた500人以上が急性原爆症で死亡していた
2017.8.6 NHKスペシャル『原爆死 ヒロシマ72年目の真実』

43

いまの私の（我々の）知識では、説明できないことが起きていた●４ｋｍでの初期放射線量はほぼゼロ．
●急性症状が出るほどの誘導放射能被曝や黒い雨被曝は考えがたい．

44

45

広島：黒い雨の降った方向と放射能が検出されている地域が一致しない

宇田雨域、岩波赤本(1979)より

46

（今中の）仮説
己斐・高須地区の汚染は、黒い雨による広範な放射能汚染の一部に過ぎなかった黒い雨山間部で原爆由来放射能の痕跡を検出する試み
 広島市周辺土壌中のセシウム137測定調査
 広島原爆由来のウラン同位体（U236、U235）測定調査
 （戦後に建築された家屋の）床下土壌中の放射能測定調査
 （原爆雲のシミュレーション計算）
残念ながら、いずれも原爆由来の放射能を示す確かな成果が得られていない！
48