5歳児（体重１８K）のCs137 経口摂取時の実効線量換算係数を計算：MAKIRINさんのつぶやきから
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leaf_parsley
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MAKIRINTARO
@MAKIRIN1230
５才児のCs137を経口摂取した場合の実効線量換算係数を見積もってみます。 Cs137は一様に分布し、体重は18kg、放出されるγ線のエネルギーは50%が吸収されるとしてみます。Csの体内動態モデルは以下の資料を参考にします。http://t.co/09h6uj8b p.15。
2011-12-12 12:49:02
MAKIRINTARO
@MAKIRIN1230
Cs137の１崩壊あたりの放出されるβ線の平均エネルギーは0.072MeV、γ線の平均エネルギーは0.60MeVとしてみます。 http://t.co/JjUc2zAR
2011-12-12 13:03:39
MAKIRINTARO
@MAKIRIN1230
したがって、γ線のエネルギーの50%が体内で吸収されるとすると、 体内でのCs137の１崩壊あたりの吸収されるエネルギーは0.072MeV＋0.60MeV×0.50＝0.372MeV≒0.372×1.60E-13J≒5.95E-14J。
2011-12-12 13:06:34
MAKIRINTARO
@MAKIRIN1230
吸収された45%が生物学的半減期9.1日で排泄され、55%が生物学的半減期30日で排泄されるとすると、体内で崩壊する割合は0.45×9.1day/（365day×30）＋0.55×30day/（365day×30）≒1.88E-3。
2011-12-12 13:14:30
MAKIRINTARO
@MAKIRIN1230
Cs137の半減期は30年なので、Cs137の1Bqは3600×24×365×30/ln2個≒1.36E+9個の原子核の集まり。
2011-12-12 13:19:46
MAKIRINTARO
@MAKIRIN1230
以上より、５才児がCs137を1Bq経口摂取した場合、体内で吸収されるエネルギーは、1.36E+9×5.95E-14J×1.88E-3≒1.52E-7Jとなるので、体重が18kgなら、実効線量は1.52E-7J/18kg≒8.4E-9Sv≒8.4nSvとなる。
2011-12-12 13:29:41
MAKIRINTARO
@MAKIRIN1230
この見積もりでの５才児の実効線量換算係数は8.4nSv/Bqとなる。体内で吸収されるγ線のエネルギーの割合を60%として同様の見積もりをすると9.8nSv/Bqとなるが、子供の体格を考えると成人より吸収される割合は小さいので前者を採用した。http://t.co/zGLrnJ7l
2011-12-12 13:41:59
MAKIRINTARO
@MAKIRIN1230
Cs137の経口摂取による実効線量換算係数がK40のそれと比べて、年齢による違いが小さい主な理由は、Cs137は０歳児を除いて低年齢の方が生物学的半減期が短いためだということがわかる。 http://t.co/09h6uj8b p.16 。
2011-12-12 13:57:20
MAKIRINTARO
@MAKIRIN1230
1Bqは１秒あたり１回の基本的な崩壊がある原子核の集まりなので、それは核種の半減期だけで決まってしまい、ここでの計算ではアボガドロ数やモルは関係ありません。@obde
2011-12-12 14:05:39
MAKIRINTARO
@MAKIRIN1230
γ線源が体内に一様に分布している場合の、そのγ線のエネルギーの値と全身に吸収されるそのエネルギーの割合の関係は、Fig.5（ICRP Publ.2とMIRD Pamphlet）を参考。MIRD法での体重による違いはFig.10。 http://t.co/lqEqPgaT
2011-12-12 14:24:23
MAKIRINTARO
@MAKIRIN1230
K40とCs137、最外殻電子の数が１個という共通点はあるが、体内動態も異なるし、放射性物質としての崩壊も全く異なる（K40が放出するエネルギーは主にβ線、Cs137が放出するエネルギーは主にγ線）。内部被曝はK40の影響をベースに考えるのは当然だが、同じように扱うべきではない。
2011-12-12 17:58:49会話
ﾘｰﾌﾚｲﾝ
@leaf_parsley
@leaf_parsley @MAKIRIN1230 セシウム137の5歳児の経口摂取時の実効線量係数の求め方が実際にわかります。ありがとうございます。まとめの説明部分に補足をつけさせていただきました。間違い等ありましたらご助言いただけたらと思います。
2011-12-13 06:14:27
MAKIRINTARO
@MAKIRIN1230
まとめていただいてありがとうございます。γ線のエネルギーの吸収率をなぜ50%としたのかわからないと思うので、以下の２つのツイートを追加していただけるとありがたいです。 http://t.co/6XnesfyK http://t.co/XP0cmZQG @leaf_parsley
2011-12-13 06:54:21
MAKIRINTARO
@MAKIRIN1230
実際の計算では、各臓器の等価線量換算係数をモンテカルロ計算で求め、それに組織荷重係数の重みをかけて足し合わせ実効線量換算係数を算出するわけですが、Cs137の場合は、体内に一様に分布するとみなすことで、こんな感じでおよその値が見積もれます。@leaf_parsley
2011-12-13 07:39:20
MAKIRINTARO
@MAKIRIN1230
早速の対応ありがとうございます。線量換算係数を算出する際、どんなことが考慮されているのか、いろんな方に知っていただけると幸いです。@leaf_parsley
2011-12-13 07:54:53