2013年10月28日

BBさま お待たせしました。お答えします。by 太陽のイビキ ‏@taiyonoibikiさん

「...先回、ウィキペディアのカリウム40の項を参考に、セシウム安全説を紹介されていましたね。また、大事なのは量で、核種は関係ないんだというようなことを述べておられましたね」
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The Sun Snorer Press @taiyonoibiki

BBさま お待たせしました。お答えします。 先回、ウィキペディアのカリウム40の項を参考に、セシウム安全説を紹介されていましたね。また、大事なのは量で、核種は関係ないんだというようなことを述べておられましたね。

2013-10-27 22:00:10
The Sun Snorer Press @taiyonoibiki

@BBFukushima21 セシウム安全説の概要は:《自然界には大昔から天然の放射性物質が存在している。カリウムの放射性同位体であるカリウム40はその代表である。人は食品を通じて放射性カリウム40を毎日摂取している。計算してみると、実に平均100Bqを摂取していることになる。

2013-10-27 22:00:39
The Sun Snorer Press @taiyonoibiki

@BBFukushima21 体に蓄積されたカリウム40は4000Bqだ。1秒間で4000回の被曝だ!でも、ずっとずっと昔から、健康である》というものだったと思います。

2013-10-27 22:01:09
The Sun Snorer Press @taiyonoibiki

@BBFukushima21 まず、放射能の強さを言う場合、放射能そのものの強さと、環境に存在する放射能が人体に与える影響の強さという二つの視点があることを理解してください。

2013-10-27 22:01:34
The Sun Snorer Press @taiyonoibiki

@BBFukushima21 ❶放射能そのものの強さという視点から 「放射能核種の壊変は、その壊変形式に関係なく、次の法則に従う。 -dN/d t=λN  (Nは原子数, λは核種ごとに固有の壊変定数) (『同位体環境分析』馬淵久夫、宮崎章、山下信義 丸善出版から)」

2013-10-27 22:02:00
The Sun Snorer Press @taiyonoibiki

@BBFukushima21 左辺は、単位時間あたり(dt)に何個の原子核(dN)が壊変するか(壊変の速度)を示したもので、単位はBq(ベクレル)です。

2013-10-27 22:02:31
The Sun Snorer Press @taiyonoibiki

@BBFukushima21 (1日に成人が摂取するカリウムが3.3g、そのうち存在率0.01%のカリウム40です。カリウムの壊変定数と原子数から、100Bqという数字が出て来ます)

2013-10-27 22:02:56
The Sun Snorer Press @taiyonoibiki

@BBFukushima21 上記の壊変についての微分方程式を解くと、 N=No exp(-λt)  (Noは、時間0の原子数、つまり初めの原子数) Noが半分になる時間、つまり半減期T½が、N/No=1/2として上式から、 T½=In2/λ=0.6931/λ

2013-10-27 22:03:24
The Sun Snorer Press @taiyonoibiki

@BBFukushima21 半減期はλの逆数関係にあるから、(同じ核種なら)半減期が短いほど、Bqは大きくなることがわかる。当たり前ですが、半減期が長いほどゆっくりと壊変し、短いほど急激に壊変するわけです。

2013-10-27 22:03:49
The Sun Snorer Press @taiyonoibiki

@BBFukushima21 核種は違いますが、カリウム40の半減期は12.48億年ときわめて長く、比べてセシウム137の半減期は30年(134は2年)と短い。だから、同じ原子数でベクレルに相当の違いが出てくるのではないでしょうか?(計算できたら、お知らせします)

2013-10-27 22:04:27
The Sun Snorer Press @taiyonoibiki

@BBFukushima21 ところで、ベクレルは放射能の強さを表す単位のように思われていますが、厳密には違います。なぜなら、壊変速度(ベクレル)が同じであっても、放射線の粒子によって持っているエネルギーが違ってくるからであり、それは、核種の壊変形式によって決まってくるからです。

2013-10-27 22:04:58
The Sun Snorer Press @taiyonoibiki

@BBFukushima21 そこで放射線ごとの強さを表す尺度を係数で表したものを放射線荷重係数といい、電子や光子では1ですが、中性子や陽子、荷電粒子では5~20となります。

2013-10-27 22:05:20
The Sun Snorer Press @taiyonoibiki

@BBFukushima21 同じベクレルでも放射能の強さは、最大1~20まで範囲の巾があるということになります。 だから、〈重要なのは核種でなく....〉ではなく、まさに核種は重要なのです。

2013-10-27 22:05:42
The Sun Snorer Press @taiyonoibiki

@BBFukushima21 ❷環境に存在する放射能が人体に与える影響の強さという視点から 臓器や組織によって放射線に対する感受性が異なります。だから、その違いを、各臓器の吸収線量という概念であらわすのです。 単位はGr(グレイ)です。

2013-10-27 22:06:05
The Sun Snorer Press @taiyonoibiki

@BBFukushima21 各臓器ごとの吸収線量に上記の放射線荷重係数と修正係数を乗じたものが等量線量で、単位はSv(シーベルト)です。

2013-10-27 22:06:28
The Sun Snorer Press @taiyonoibiki

@BBFukushima21 さて、ここで自然界にもともと存在する放射能による被曝について考えてみましょう。年間被曝量は、等量線量にして、日本では1.5mSv/y、世界の平均で2.4mSv/yです。

2013-10-27 22:06:56
The Sun Snorer Press @taiyonoibiki

@BBFukushima21 これはあくまでも宇宙線の影響を受けやすい高地や、地下に放射生物質の岩脈が走っているような場所ではもっと高いでしょうね。 1.5mSv/yがどのくらいか、目安として、体の60兆の細胞が1年で平均1.5回入れ替わることだとイメージしてください。

2013-10-27 22:07:17
The Sun Snorer Press @taiyonoibiki

@BBFukushima21 2.4mSv/yの場合は2.4回入れ替わるということです。人体ではたとえば腸の粘膜などは頻繁に再生して入れ替わっているし、反対に骨はもっとゆっくりと入れ替わりますから、あくまでも平均して推しなべたものです。

2013-10-27 22:07:40
The Sun Snorer Press @taiyonoibiki

@BBFukushima21 しかし、人間は怪我をしても修復する。逆に言えば、それだけ夥しい数の細胞を入れ替えても2.4mSv/yまでは、地球上の生命の長い長い歴史のなかで対応できるようになったということでしょうね。それで平衡状態が保たれているということでしょう。

2013-10-27 22:08:02
The Sun Snorer Press @taiyonoibiki

@BBFukushima21 カリウム40の被曝が4000Bqと聞いてそんなに多くてもだいじょうぶなんだからきっとだいじょうぶだろうと思われたのでしょう。4000Bqについて考えてみましょう。4000Bqは、毎秒4000回の放射線が出る。

2013-10-27 22:08:24
The Sun Snorer Press @taiyonoibiki

@BBFukushima21 1年で4000×3600×24×365=1200億個。一回の放射線が100個の細胞を傷つけるので、傷つく細胞は   1200億×100=12兆個。

2013-10-27 22:08:55
The Sun Snorer Press @taiyonoibiki

@BBFukushima21 年間にして60兆個の20%。等量線量にして、わずか0.2mSv/yで完全に許容範囲で、年間被曝許容量の1.5mSv/y〜2.4mSv/yの中に入っています。 4000という数字に騙されてはいけません。

2013-10-27 22:09:12
The Sun Snorer Press @taiyonoibiki

@BBFukushima21 BBさんは、〈多少追加しても平気だ〉とお考えのようですが、この多少が、やがて平衡状態を崩しはじめます。平衡状態とはそういうことです。

2013-10-27 22:09:52
The Sun Snorer Press @taiyonoibiki

@BBFukushima21 もちろん、生命には順応性があるし、平衡状態を保とうとするでしょうが、あくまで緊急のものであって、いつまでも続くものではありません。やがて破綻していきます。

2013-10-27 22:10:12
The Sun Snorer Press @taiyonoibiki

@BBFukushima21 そもそも生命の長い歴史を通して、定まった尺度(年間被曝許容量)を短時間で急に変更するのは不可能なのです。

2013-10-27 22:10:32
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