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Wikipediaから学ぶ放射線について

今回の福島原発事故について、各種メディアでは色々と報道しているが、今まで知らなかった単位が常識のごとく使われており、その科学的な意味を報じられることがほとんどないので、主にWikipediaから自己学習して見た。
言うまでもないが、自己学習なので間違っている可能性は十分にある。

放射性物質

wikipedia:放射性物質」によれば、放射性物質とは放射線を出す活性力(放射能)を持つ物質のこと。
日常で出くわす可能性の高い代表的なものが「放射性物質便覧」に載っている。
ページの後半にとても分かり易い説明が記載されている。
α線β線γ線宇宙戦艦ヤマトの砲撃に例えたところなどは見事だ。

α線β線γ線

どう考えても、宇宙戦艦ヤマトの砲撃に例えた方が分かり易い。
大量にくらえば、どれも致命的になる。

放射線の致死量

wikipedia:ガンマ線」の「他の放射線との比較」には「ガンマ線の持つ電離作用により、DNAを傷つけることによる発がん作用などがある。致死線量は6グレイ前後である。」と記載されている。
wikipedia:シーベルト」の「放射線防護とシーベルト」には「放射線を短期間に全身被曝した場合の致死線量は、5%致死線量が2Sv、50%致死線量(LD50)が4Sv、100%致死線量が7Svと言われている。」と記載されている。

MeVと言う単位

MeVとは「メガ(ミリオン)、電子(エレクトリック)、ボルト」の頭文字から取った素粒子のエネルギーの単位である。
放射線のエネルギーを表す単位でもある。
wikipedia:電子ボルト」の「関連項目」にエネルギー単位の変換表が記載されている。
以下はジュールとメガ電子ボルトの関係式である。

1J=6.241×10の12乗MeV

シーベルトとグレイ

wikipedia:シーベルト」によれば、シーベルトとは生体への被曝の大きさの単位のこと。
wikipedia:グレイ_(単位)」によれば、グレイとは吸収線量のことで、放射線によって1キログラムの物質に1ジュール(6.241×10の12乗MeV)の放射エネルギーが吸収されたときの吸収線量を1グレイと定義する。
wikipedia:シーベルト」の「シーベルトとグレイ」には、シーベルトとグレイの関係がある程度分かり易く説明されている。

Sv=放射線荷重係数×Gy

放射線荷重係数:放射線の種類によって異なる。

α線の場合  :Sv=20Gy、Gy=Sv/20
β、γ線の場合:Sv=Gy


プルトニウムなどが出すアルファ線の場合は0.3シーベルトヨウ素セシウムなどが出すベータ線ガンマ線の場合は6シーベルトが、全身被爆時の致死線量となる計算だ。
つまり、放射線の種類によってシーベルトで表す致死線量が異なることになる。

ベクレルとシーベルト

wikipedia:ベクレル」によれば、ベクレルとは放射能放射線を出す活性力)の量を表す単位のこと。
放射性物質の種類やそれまでの距離、間にある遮蔽物の効果により、ベクレル(放射能量)からシーベルト(被爆量)やグレイ(吸収線量)に単純計算することはことはできない。
今のところ、内部被爆におけるベクレルからシーベルトへの簡易換算(変換比率)が探せた放射性物質は以下の通り。

放射性物質 経口被爆 吸入被爆
ヨウ素129 0.11 0.036
ヨウ素131 0.022 0.0074
ヨウ素133 0.0043 0.0015
セシウム134 0.019 0.02
セシウム136 0.003 0.0028
セシウム137 0.013 0.039
ルテニウム103 0.00073 0.003
ルテニウム106 0.007 0.066
テルル129 0.000063 0.000039
テルル132 0.0038 0.002
ウラン235 0.047 8.5
ウラン237 0.00076 0.0019
ウラン238 0.045 8.0

上記の表は、1ベクレル当たりの被曝量が何マイクロシーベルトになるか(1Bq:nμSv)を示している。
飲み込んだ場合(経口被爆)と吸い込んだ場合(吸入被爆)では被曝量が異なる。

参考:ベクレル シーベルト 変換 ツール

半減期

wikipedia:半減期」によれば、半減期とは放射性物質(放射性核種あるいは素粒子)の半分が崩壊して別の物質(核種あるいは素粒子)に変わるまでの期間のこと。
放射性物質ごとに半減期は異なり、短い方が短時間により多くの放射線を出す。

若干無茶なまとめ

放射性物質」は(ヨウ素131やセシウム137のように)色々な性格を持った「暴徒」だと言える。
「水1リットルに1万ベクレルが検出されました」と言う場合、「東京ドームに暴徒が1万人集まりました」と言うことと同義である。
その中には大いびきで寝ているもの、猛然と暴れ始めたもの、暴れている最中のものがいるが、等しく1万人の中に数えられている。
ただし、暴れた後で更生したもの(崩壊後に安定同位体へ遷移したもの)は無害なので1万人の中に含まれない。
「ある地点で10ミリシーベルト検出されました」と言う場合、「新宿の裏通りで合計10人力の暴徒がサラリーマンに乱暴を働いている」と言うことと同義である。
注意して欲しいのは10人力であって人数が10人ではない。
3人力の力士崩れが1人、2人力の暴力団員が2人、1人力の不良少年が3人の合計6人でも10人力である。

………我ながら最悪なこじつけである。