金曜日、2月25 2011 17:12

放射線事故

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説明、ソース、メカニズム

放射性物質の輸送とは別に、放射線事故が発生する可能性のある状況が XNUMX つあります。

  • エネルギーや武器を生産するため、または研究目的での核反応の使用
  • 放射線の産業応用(ガンマ線撮影、照射)
  • 研究および核医学(診断または治療)。

 

放射線事故は、放射性核種の環境放出または拡散があるかどうかに基づいて、XNUMX つのグループに分類できます。 これらのタイプの事故はそれぞれ、異なる集団に影響を与えます。

一般集団の被ばくリスクの大きさと期間は、環境に放出される放射性核種の量と特性 (半減期、物理的および化学的特性) によって異なります (表 1)。 この種の汚染は、原子力発電所や産業または医療現場で放射性物質を環境から隔離する封じ込めバリアが破裂したときに発生します。 環境への放出がない場合、現場にいる作業員、または放射性機器や材料を取り扱う作業員のみが被ばくします。

表 1. 代表的な放射性核種とその放射性半減期

放射性核種

シンボル

放出された放射線

物理的半減期*

生物学的半減期
法人化後
*

バリウム-133

Ba-133

γ

10.7 Y

65 d

セリウム-144

Ce-144

β、γ

284 d

263 d

セシウム137

Cs-137

β、γ

30 Y

109 d

コバルト-60

コバルト60

β、γ

5.3 Y

1.6 Y

ヨウ素-131

I-131

β、γ

8 d

7.5 d

プルトニウム-239

Pu-239

α、γ

24,065 Y

50 Y

ポロニウム-210

ポー-210

α

138 d

27 d

ストロンチウム-90

SR-90

β

29.1 Y

18 Y

トリチウム

H-3

β

12.3年

10D

* y = 年; d = 日。

電離放射線への被ばくは、対象集団が労働者であるか一般市民であるかに関係なく、外部被ばく、内部被ばく、および皮膚や傷の汚染という XNUMX つの経路で発生する可能性があります。

外部被ばくは、個人が体外の放射線源、点 (放射線療法、照射装置) または拡散 (放射性雲および事故によるフォールアウト、図 1) のいずれかに被ばくしたときに発生します。 照射は、身体の一部または全身を含む局所的であってもよい。

図 1. 環境への放射能の偶発的放出後の電離放射線への被ばく経路

DIS080F1

内部放射線は、空気中の放射性粒子(チェルノブイリ雲に存在するセシウム 1 やヨウ素 137 など)の吸入または食物連鎖中の放射性物質の摂取(例、牛乳中のヨウ素131)。 内部照射は、放射性核種の特性に応じて、全身または特定の臓器のみに影響を与える可能性があります。

最後に、被ばくは、放射性物質が皮膚や傷に直接接触することによっても発生する可能性があります。

原子力発電所の事故

このカテゴリに含まれるサイトには、発電所、実験用原子炉、核燃料の製造および処理または再処理のための施設、および研究所が含まれます。 軍事施設には、プルトニウム増殖炉と、船や潜水艦に搭載された原子炉が含まれます。

原子力発電所

原子核分裂によって放出される熱エネルギーの捕獲は、核エネルギーからの電気生産の基礎です。 概略的には、原子力発電所は次のものから構成されていると考えることができます。 (1) 伝熱流体を組み込んだ伝熱装置。 (80) 原子力ではない発電所に見られるものと同様に、熱エネルギーを電気に変換できる装置。

放射性物質の放出を伴う炉心メルトダウンを引き起こす可能性のある強力で突然の電力サージは、これらの施設における主な危険です。 原子炉炉心のメルトダウンを含む 1979 つの事故が発生した: スリーマイル島 (1986 年、米国ペンシルバニア州)、チェルノブイリ (2011 年、ウクライナ)、および福島 (2011 年、日本) [編集、XNUMX 年]。

チェルノブイリ事故は、 臨界事故—つまり、プロセス制御の喪失につながる核分裂の突然の (数秒以内の) 増加。 この場合、炉心は完全に破壊され、大量の放射性物質が放出されました(表2)。 放射は 2 km の高さに達し、長距離 (すべての意図と目的のために、北半球全体) への拡散を促進しました。 放出期間中の気象変化のため、放射性雲の挙動は分析が困難であることが証明されている (図 2) (IAEA 1991)。

表 2. さまざまな原子力事故の比較

事故

施設の種類

事故
メカニズム

総排出量
放射能 (GBq)

演奏時間
排出の

主な放出
放射性核種

集団
線量 (hSv)

キシュティム 1957

高のストレージ
活動分裂
商品

化学爆発

740x106

ほとんど
瞬間

ストロンチウム-90

2,500

ウィンズケール 1957

プルトニウム-
製造
原子炉

火災

7.4x106


23時間

ヨウ素131、ポロニウム210、
セシウム137

2,000

スリーマイル島
1979

PWR インダストリアル
原子炉

クーラントの故障

555

?

ヨウ素-131

16-50

チェルノブイリ1986

RBMK インダストリアル 
原子炉

批判的に

3,700x106

10日以上

ヨウ素131、ヨウ素132、 
セシウム137、セシウム134、 
ストロンチウム-89、ストロンチウム-90

600,000

福島 2011

 

福島アセスメント・タスクフォースの最終報告書は、2013 年に提出される予定である。

 

 

 

 

 

出典: UNSCEAR 1993。

図 2. チェルノブイリ事故からの排出量の軌跡、26 年 6 月 1986 日から XNUMX 月 XNUMX 日

DIS080F2

汚染マップは、主要な放射性物質の 137 つであるセシウム 1 の環境測定値に基づいて作成されました (表 2 および表 3)。 ウクライナ、ベラルーシ(ベラルーシ)、ロシアの地域は重度に汚染されていたが、ヨーロッパの残りの地域での放射性降下物はそれほど重要ではなかった(図 4 と図 1988(UNSCEAR 3))。ばく露された集団とばく露経路。

図 3. チェルノブイリ事故後のベラルーシ、ロシア、ウクライナにおけるセシウム 137 の沈着。

DIS080F3

図 4. チェルノブイリ事故後のヨーロッパにおけるセシウム 137 フォールアウト (kBq/km2)

 DIS080F4

表 3. チェルノブイリ事故後のウクライナ、ベラルーシ、ロシアにおける汚染地域の面積、被ばくした人口のタイプ、被ばくの様式

人口の種類

表面積 ( km2 )

人口規模 (000)

主な露出モード

職業的に暴露された集団:

オンサイトの従業員
の時間
事故
消防士
(応急処置)





クリーンアップとリリーフ
労働者*


 

≈0.44


≈0.12






600-800



外部照射、
吸入、皮膚
汚染
破損したものから
リアクター、破片
原子炉の
全体に分散
サイト、放射性
蒸気と粉塵

外部照射、
吸入、皮膚
汚染

一般:

から避難した
禁止区域内
最初の数日



の住民 
汚染された**
ゾーン
(Mbq/m2 ) - ( Ci/km2 )
>1.5 (>40)
0.6–1.5 (15–40)
0.2–0.6 (5–15)
0.04–0.2 (1–5)
他のゾーンの居住者 <0.04mbq/m2











3,100
7,200
17,600
103,000

115









33
216
584
3,100
280,000

による外部照射
雲、吸入
放射性の
存在する要素
雲の中で

からの外部放射線
放射性降下物、摂取
汚染された
商品




外部照射
放射性降下物、摂取による
汚染された
商品

* 現場から 30 km 以内で清掃に参加している個人。 これらには、最初の数週間に介入した消防士、軍人、技術者、エンジニア、および後日活動した医師と研究者が含まれます。

** セシウム137汚染。

出典: UNSCEAR 1988; IAEA 1991。

 

スリーマイル島の事故は、原子炉の暴走を伴わない熱事故に分類され、数時間続く原子炉の炉心冷却材の故障の結果でした。 原子炉の炉心が部分的に破壊されたにもかかわらず、封じ込めシェルは限られた量の放射性物質のみが環境に放出されることを保証しました (表 2)。 避難指示は発令されなかったものの、200,000 万人の住民が自主的に避難した。

最後に、1957 年にイギリスの西海岸でプルトニウム製造用原子炉の事故が発生しました (Windscale、表 2)。 この事故は、原子炉の炉心での火災が原因で、高さ 120 メートルの煙突から環境ガスが排出されました。

燃料処理施設

燃料生産施設は、原子炉の「上流」に位置し、鉱石の抽出と、原子炉での使用に適した核分裂性物質へのウランの物理的および化学的変換の場所です (図 5)。 これらの施設に存在する主な事故の危険性は、本質的に化学物質であり、六フッ化ウラン (UF) の存在に関連しています。6)、空気と接触すると分解して、非常に腐食性のガスであるフッ化水素酸(HF)を生成する可能性のあるガス状のウラン化合物です。

図 5. 核燃料処理サイクル.

DIS080F5

「下流」施設には、燃料貯蔵および再処理工場が含まれます。 濃縮ウランまたはプルトニウムの化学的再処理中に 1987 つの臨界事故が発生しました (Rodrigues XNUMX)。 原子力発電所で発生した事故とは対照的に、これらの事故は少量の放射性物質 (多くても数十キログラム) を伴い、機械的な影響は無視でき、放射能の環境への放出はありませんでした。 被ばくは、非常に高線量で非常に短期間(数分程度)の外部ガンマ線および作業員の中性子線照射に限定されていました。

1957 年、ウラル山脈南部のヒシュティムにあるロシア初の軍用プルトニウム製造施設で、高放射性廃棄物を含むタンクが爆発しました。 16,000km以上2 汚染され、740 PBq (20 Mci) が大気中に放出されました (表 2 および表 4)。

表 4. ストロンチウム 1957 汚染による、ヒシュティム事故 (Urals 90) 後に被曝した汚染地域の表面積と人口規模

汚染 ( kBq/m2 )

(Ci/km2 )

面積(km2 )

人口

≥37,000

≥1,000

20

1,240

≥3,700

≥100

120

1,500

≥74

≥2

1,000

10,000

≥3.7

≥0.1

15,000

270,000

 

研究炉

これらの施設の危険は、原子力発電所に存在するものと似ていますが、発電量が少ないことを考えるとそれほど深刻ではありません。 人員の重大な被ばくを伴ういくつかの臨界事故が発生しました (Rodrigues 1987)。

産業および医療における放射線源の使用に関連する事故 (原子力発電所を除く) (Zerbib 1993)

このタイプの最も一般的な事故は、たとえば接合部や溶接部の放射線検査に使用される産業用ガンマ線撮影による放射線源の喪失です。 しかし、放射線源は医療源からも失われる可能性があります (表 5)。 どちらの場合でも、XNUMX つのシナリオが考えられます。情報源は、人によって拾われて数時間 (ポケットなどに) 保管され、報告されて復元される場合と、収集されて家に持ち帰られる場合があります。 最初のシナリオでは局所的な火傷を引き起こしますが、XNUMX 番目のシナリオでは、一般市民の何人かが長期にわたって被ばくする可能性があります。

テーブル5. 放射線源の喪失を伴い、一般公衆の被ばくにつながった事故

国(年)


露出した
個人


露出した
個人
高い
用量
*

死亡者数**

含まれる放射性物質

メキシコ(1962)

?

5

4

コバルト-60

中国(1963)

?

6

2

コバルト60

アルジェリア(1978)

22

5

1

イリジウム-192

モロッコ(1984)

?

11

8

イリジウム-192

Mexico
(フアレス、1984年)

≈4,000

5

0

コバルト-60

ブラジル
(ゴイアニア、1987年)

249

50

4

セシウム137

中国
(新后、1992)

≈90

12

3

コバルト-60

United States
(インディアナ州、1992 年)

≈90

1

1

イリジウム-192

* 急性または長期の影響または死亡を引き起こす可能性のある線量にさらされた個人。
** 高用量を受けている個人の間で。

出典: Nénot 1993.

 

放射線治療装置からの放射線源の回収は、スクラップ労働者の被ばくを含むいくつかの事故をもたらしました。 フアレスとゴイアニアの事故の 5 つのケースでは、一般大衆も被ばくした (表 XNUMX と下のボックスを参照)。


ゴイヴニアの事故、1987 年

21 年 28 月 1987 日から 28 月 137 日の間に、嘔吐、下痢、めまい、体のさまざまな部分の皮膚病変に苦しむ何人かの人々が、ブラジルのゴイアス州にある人口 50 万人の都市、ゴイアニアの熱帯病を専門とする病院に入院しました。 . これらの問題は、ブラジルで一般的な寄生虫病に起因していました。 1,375 月 1985 日、市内の健康監視を担当する医師は、放棄された診療所から収集されたデバイスからの残骸が入ったバッグと、女性によると「青い光」を発した粉末を彼に提示した女性を診察しました。 この装置はおそらく X 線装置であると考えた医師は、熱帯病について病院の同僚に連絡しました。 ゴイアス環境局に通知され、翌日、物理学者が衛生局の庭で測定を行い、バッグは一晩保管されました。 非常に高い放射能レベルが検出されました。 その後の調査で、放射能の発生源はセシウム 10 発生源 (総放射能: 約 1987 TBq (100,000 Ci)) であると特定されました。これは、129 年以来放棄された診療所で使用されていた放射線治療装置内に含まれていました。 50 年 14 月 4 日に 6 人のスクラップヤード作業員によって分解され、粉末状のセシウム源が取り除かれました。 セシウムと汚染された住宅の破片の両方が、都市全体に徐々に拡散しました。 物質を輸送したり扱ったりした人、または単にそれを見に来た人 (両親、友人、隣人を含む) の数人が汚染されました。 全体で 1 人以上が検査され、そのうち 1000 人が非常に深刻な汚染を受けていました。 XNUMX 人が入院し(XNUMX 人は骨髄不全で)、XNUMX 歳の少女を含む XNUMX 人が死亡した。 この事故は、ゴイアニア市全体とゴイアス州に劇的な経済的および社会的影響をもたらしました。都市の表面積の XNUMX/XNUMX が汚染され、農産物、家賃、不動産、および土地の価格がすべて下落しました。 州全体の住民は真の差別を受けました。

出典: IAEA 1989a


フアレスの事故は偶然発見された (IAEA 1989b)。 16 年 1984 月 60 日、ロス アラモス (アメリカ合衆国、ニュー メキシコ州) の科学研究所に棒鋼を積んだトラックが侵入し、放射線検出器が作動しました。 調査により、バーにコバルト 60 が存在することが明らかになり、コバルト 21 はメキシコの鋳造所にまで遡ることができました。 1983月60日、フアレスの重度に汚染されたスクラップヤードが放射性物質の発生源であることが確認されました。 検出器による道路と高速道路の体系的な監視により、重度に汚染されたトラックが特定されました。 最終的な放射線源は、XNUMX 年 XNUMX 月まで医療センターに保管されていた放射線治療装置であると判断され、その時点で分解されてスクラップ置き場に運ばれました。 スクラップヤードでは、コバルト XNUMX を囲んでいる保護ハウジングが壊れ、コバルト ペレットが解放されました。 ペレットの一部はスクラップの輸送に使用されたトラックに落下し、残りはその後の作業中にスクラップヤード全体に散らばり、他のスクラップと混ざりました。

稼働中の工業用照射器(食品の保存、医療製品の殺菌、化学薬品の重合に使用されるものなど)に労働者が立ち入る事故が発生しています。 いずれの場合も、これらは安全手順に従わなかった、または安全システムやアラームが切断されていたり欠陥があったりしたことが原因でした。 これらの事故で労働者がさらされた外部被ばくの線量レベルは、死に至るほど高かった。 投与は数秒または数分以内に行われました (表 6)。

表6 産業用照射器の主な事故

場所、日付

装置*


犠牲者

ばく露レベル
と期間

影響を受ける臓器
と組織

受けた線量(Gy)、
ウェブサイト

医療効果

フォーバック、1991 年 XNUMX 月

EA

2

数デシジ/
2番目の

手、頭、胴体

40、肌

火傷の 25 ~ 60% に影響を与える
ボディエリア

メリーランド州、1991 年 XNUMX 月

EA

1

?

ハンド

55、手

両側指切断

ベトナム、1992年XNUMX月

EA

1

1,000 Gy/分

ハンド

1.5、全身

右手と左手の指の切断

イタリア、1975 年 XNUMX 月

CI

1

数分

頭、全身

8、骨髄

サンサルバドル、1989 年 XNUMX 月

CI

3

?

全身、足、
フィート

3 ~ 8、全身

脚切断2回、死亡1回

イスラエル、1990 年 XNUMX 月

CI

1

1 minute

頭、全身

10-20

ベラルーシ、1991 年 XNUMX 月

CI

1

数分

全身

10

* EA: 電子加速器 CI: コバルト 60 照射器。

出典:Zerbib 1993; ネノット 1993.

 

最後に、放射線源を準備または取り扱う医療および科学関係者は、皮膚や傷の汚染、または放射性物質の吸入または摂取によって被ばくする可能性があります。 この種の事故は、原子力発電所でも発生する可能性があることに注意してください。

問題の公衆衛生面

時間パターン

United States Radiation Accident Registry (米国、オークリッジ) は、1944 年以降の人が関与した放射線事故の世界的な登録簿です。登録簿に含まれるには、事故が公表された報告書の主題であり、全身に影響を与えた必要があります。 0.25 シーベルト (Sv) を超える被ばく、または 6 Sv を超える皮膚被ばく、または 0.75 Sv を超える他の組織および器官の被ばく (「ケーススタディ: 用量とはどういう意味ですか?" 線量の定義について)。 したがって、公衆衛生の観点から重要であるが被ばくがより低い結果となった事故は除外されます(被ばくの結果の議論については以下を参照)。

1944 年から 1988 年までの登録データを分析すると、1980 年以降、放射線事故の頻度と被爆者数の両方が明らかに増加していることが明らかになりました (表 7)。 暴露された個人の数の増加は、おそらくチェルノブイリ事故、特に事故現場から 135,000 km 以内の禁止区域に最初に居住した約 30 人の個人によるものと考えられます。 ゴイアニア (ブラジル) とフアレス (メキシコ) の事故もこの時期に発生し、多くの人々が重大な被ばくに巻き込まれました (表 5)。

表 7. オークリッジ (米国) の事故登録簿に記載されている放射線事故 (世界、1944 年から 88 年)

 

1944-79

1980-88

1944-88

総事故件数

98

198

296

関係者数

562

136,053

136,615

を超える線量にさらされた個人の数
露出基準*

306

24,547

24,853

死亡者数(急性影響)

16

53

69

* 全身被ばくで0.25Sv、皮膚被ばくで6Sv、その他の組織や臓器で0.75Sv。

 

曝露の可能性のある集団

電離放射線への被ばくの観点からは、関心のある 1993 つの集団があります。職業被ばく集団と一般大衆です。 原子放射線の影響に関する国連科学委員会 (UNSCEAR 4) は、1985 年から 1989 年の間に世界中で 20 万人の労働者が電離放射線に職業的に被ばくしたと推定しています。 このうち約 8% が核燃料の製造、使用、処理に従事していた (表 760)。 IAEA 加盟国は 1992 年に 600 基の照射装置を保有していると推定され、そのうち 160 基が電子加速器で、XNUMX 基がガンマ線照射装置でした。

表 8. 全世界の電離放射線への職業被ばくの時間的パターン (千単位)

アクティビティXNUMX

1975-79

1980-84

1985-89

核燃料処理*

560

800

880

軍事用途**

310

350

380

産業用アプリケーション

530

690

560

医療アプリケーション

1,280

1,890

2,220

トータル

2,680

3,730

4,040

* 燃料の生産と再処理: 40,000; 原子炉運転: 430,000。
** 190,000 人の船員を含む。

出典: UNSCEAR 1993。

 

国ごとの原子力施設の数は、一般市民の被ばくの可能性を示す良い指標です (図 6)。

図 6. 世界の発電用原子炉と燃料再処理プラントの分布、1989 年から 90 年

DIS080F6

健康への影響

電離放射線の直接的な健康への影響

一般に、電離放射線の健康への影響はよく知られており、受けた線量レベルと線量率 (単位時間あたりの受けた線量 (参照) 「ケーススタディ: 投与量とは?」).

決定論的効果

これらは、線量が所定のしきい値を超え、線量率が高い場合に発生します。 影響の重症度は用量に比例しますが、用量閾値は臓器によって異なります (表 9)。

表 9. 決定論的影響: 選択された器官の閾値

組織または効果

同等の単回投与
オルガンで受信 (Sv)

睾丸:

一時的な不妊症

0.15

永続的な無菌性

3.5-6.0

卵巣:

不妊

2.5-6.0

結晶レンズ:

検出可能な不透明度

0.5-2.0

視力障害(白内障)

5.0

骨髄:

造血の抑制

0.5

出典: ICRP 1991.

上記のような事故では、決定論的影響は、外部照射、線源との直接接触(例えば、置き忘れた線源を拾い上げてポケットに入れる)、または皮膚汚染などによって引き起こされる局所的な強い照射によって引き起こされる可能性があります。 これらはすべて放射線による熱傷を引き起こします。 局所線量が 20 ~ 25 Gy 程度の場合(表 6、 「ケーススタディ: 投与量とは?」) 組織の壊死が起こる可能性があります。 として知られている症候群 急性放射線症候群消化器障害(吐き気、嘔吐、下痢)およびさまざまな重症度の骨髄形成不全を特徴とする. 全身照射と局所照射が同時に発生する可能性があることを思い出してください。

核燃料処理工場または研究用原子炉での臨界事故で被ばくした作業員 60 人のうち 1987 人が死亡した (Rodrigues 3)。 死亡者は 45 ~ 0.1 Gy、生存者は 7 ~ XNUMX Gy を受けた。 生存者に次の影響が観察されました:急性放射線症候群(胃腸および血液への影響)、両側白内障および手足の壊死、切断が必要です。

チェルノブイリでは、発電所の職員だけでなく、特別な保護具を使用していない緊急対応要員も、事故後の最初の数時間または数日で、高ベータ線およびガンマ線に被ばくしました。 237 人が入院を必要としました。 全身照射を受けた 28 人が急性照射症候群を示し、10 人が治療にもかかわらず死亡した (表 1988) (UNSCEAR 50)。 他の人は四肢の局所照射を受け、場合によっては体表面の 1994% 以上に影響を与え、何年も後に複数の皮膚障害に苦しみ続けています (Peter、Braun-Falco および Birioukov XNUMX)。

表 10. チェルノブイリ事故後に急性被ばく症候群 (AIS) を示した患者の状態の重症度別分布

AISの重大度

等価線量
(ギイ)


科目


死亡者(数 (%)

平均生存率
期間(日)

I

1-2

140

II

2-4

55

1(1.8)

96

3

4-6

21

7(33.3)

29.7

IV

>6

21

20(95.2)

26.6

出典: UNSCEAR 1988。

確率的効果

これらは本質的に確率論的である(すなわち、その頻度は投与量に応じて増加する)が、その重症度は投与量とは無関係である。 主な確率的効果は次のとおりです。

  • 突然変異。 これは動物実験で観察されていますが、人間で文書化することは困難でした.
  • 癌。 放射線療法を受けている患者と、広島と長崎の原爆の生存者を対象に、がんの発症リスクに対する放射線の影響が研究されています。 UNSCEAR (1988, 1994) は定期的にこれらの疫学研究の結果を要約しています。 潜伏期間は、臓器や組織にもよりますが、通常、暴露日から 5 年から 15 年です。 表 11 に、電離放射線との関連が確立されているがんを示します。 0.2 Sv を超える被ばくで、広島と長崎の原爆の生存者の間で、有意ながんの過剰が実証されています。
  • 選択された良性腫瘍。 良性の甲状腺腺腫。

 

表11 高線量率の外部照射ががんに及ぼす影響に関する疫学調査結果

がん部位

広島・長崎

その他の研究
正/
総数
1

 

死亡率

入射

 

造血系

     

白血病

+*

+*

6/11

リンパ腫(特定されていない)

+

 

0/3

非ホジキンリンパ腫

 

+*

1/1

骨髄腫

+

+

1/4

口腔

+

+

0/1

唾液腺

 

+*

1/3

消化器系

     

食道

+*

+

2/3

+*

+*

2/4

小腸

   

1/2

コロン

+*

+*

0/4

直腸

+

+

3/4

肝臓

+*

+*

0/3

胆嚢

   

0/2

膵臓

   

3/4

呼吸器系

     

喉頭

   

0/1

気管、気管支、肺

+*

+*

1/3

     

指定されていない

   

1/3

黒色腫

   

0/1

その他のがん

 

+*

0/1

乳房(女性)

+*

+*

9/14

生殖器系

     

子宮(非特異的)

+

+

2/3

子宮体

   

1/1

卵巣

+*

+*

2/3

その他(女性)

   

2/3

前立腺

+

+

2/2

泌尿器系

     

膀胱

+*

+*

3/4

腎臓

   

0/3

その他

   

0/1

中枢神経系

+

+

2/4

甲状腺

 

+*

4/7

   

2/6

結合組織

   

0/4

白血病を除くすべてのがん

   

1/2

+ 広島と長崎の被爆者で研究されたがん部位。
* 電離放射線との正の関連。
1 コホート(発生率または死亡率)または症例対照研究。

出典: UNSCEAR 1994。

 

電離放射線の影響に関する XNUMX つの重要な点は、依然として議論の余地があります。

まず、低線量(0.2シーベルト以下)と低線量率の影響は? ほとんどの疫学研究では、広島と長崎の原爆の生存者または放射線療法を受けている患者 (非常に短期間で比較的高線量に被曝した集団) を調査しており、低線量および線量率への被曝の結果として癌を発症するリスクの推定値は、基本的に放射線量に依存します。これらの人口からの外挿について。 数年にわたって低線量に被ばくした原子力発電所の労働者に関するいくつかの研究では、高被ばくグループからの外挿と一致する白血病やその他のがんのリスクが報告されているが、これらの結果は未確認のままである (UNSCEAR 1994; Cardis, Gilbert and Carpenter 1995)。

第二に、閾値用量(すなわち、それ以下では効果がない用量)はありますか? これは現在不明です。 実験的研究は、自然発生的なエラーまたは環境要因によって引き起こされる遺伝物質 (DNA) への損傷が常に修復されることを示しています。 しかし、この修復は常に効果的であるとは限らず、細胞が悪性化する可能性があります (UNSCEAR 1994)。

その他の効果

最後に、妊娠中の放射線照射による催奇形作用の可能性に注意する必要があります。 小頭症と精神遅滞は、妊娠初期に少なくとも 0.1 Gy の放射線を照射された広島と長崎の原爆の女性生存者から生まれた子供に観察されています (Otake, Schull and Yoshimura 1989; Otake and Schull 1992)。 データはしきい値の存在を示唆していますが、これらの効果が決定論的か確率論的かは不明です。

チェルノブイリ事故後に観察された影響

チェルノブイリ事故は、これまでに発生した中で最も深刻な原子力事故です。 しかし、事実から XNUMX 年が経過した今でも、最も高度に暴露された集団に対するすべての健康影響が正確に評価されているわけではありません。 これにはいくつかの理由があります。

  • 一部の影響は、暴露日から何年も経ってから現れます。たとえば、固形組織がんは通常、現れるまでに 10 ~ 15 年かかります。
  • 事故から疫学研究の開始までに時間が経過したため、事故後の最初の期間に発生したいくつかの影響が検出されなかった可能性があります。
  • がんリスクの定量化に役立つデータは、必ずしもタイムリーに収集されたわけではありません。 これは、事故中に放出された放射性ヨウ化物 (テルル 132、ヨウ素 133) への甲状腺の被ばくを推定するために必要なデータに特に当てはまります (Williams et al. 1993)。
  • 最後に、最初に暴露された多くの個人がその後汚染地域を離れ、追跡調査のために行方不明になった可能性があります。

 

労働者。 現在、事故後の最初の数日間に強い放射線を浴びたすべての作業員について、包括的な情報は入手できません。 白血病および固形組織がんを発症することによる、清掃作業員および救援作業員のリスクに関する研究が進行中です (表 3 を参照)。 これらの研究は多くの障害に直面しています。 除染作業員や救援作業員の健康状態を定期的に追跡調査することは、彼らの多くが旧ソ連のさまざまな地域から来ており、チェルノブイリの現場で働いた後に再派遣されたという事実によって大きく妨げられています。 さらに、この期間の信頼できるデータがないため、被ばく線量は遡及的に推定する必要があります。

一般人口. 現在までのところ、この集団における電離放射線に関連すると考えられる唯一の影響は、1989 年以降、15 歳未満の小児における甲状腺がんの発生率が増加したことです。 これは、事件からわずか 1989 年後の 1993 年にベラルーシ (ベラルーシ) で検出され、いくつかの専門家グループによって確認されました (Williams et al. 15)。 増加は、ベラルーシの最も重度に汚染された地域、特にホメリ地域で特に注目に値しました。 甲状腺がんは通常、1 歳未満の小児ではまれであるが (年間発生率は 3 万人あたり 12 ~ 7 人)、その発生率は国全体で 1995 倍、ホメリ地域では 12 倍に増加した (表 XNUMX、図 XNUMX)、(Stsjazhko etら XNUMX)。 その後、ウクライナの最も汚染度の高い XNUMX つの地域で甲状腺がんの発生率が XNUMX 倍に増加したことが報告され、ブリャンスク (ロシア) 地域でも甲状腺がんの増加が報告されました (表 XNUMX)。 成人の増加が疑われていますが、確認されていません。 汚染地域で実施された体系的なスクリーニング プログラムにより、事故前に存在していた潜伏がんを検出することができました。 数ミリ程度の小さな甲状腺がんを検出できる超音波検査プログラムは、この点で特に役立ちました。 小児における発生率の増加の大きさは、腫瘍の攻撃性とその急速な発達と合わせて考えると、観察された甲状腺がんの増加は部分的に事故によるものであることを示唆しています。

表 12. ベラルーシ、ウクライナ、ロシアにおける小児の甲状腺がんの発生率と総数の時間的パターン、1981~94 年

 

発生率* (/100,000)

症例数

 

1981-85

1991-94

1981-85

1991-94

ベラルーシ

全国

0.3

3.06

3

333

ホメリ地区

0.5

9.64

1

164

Ukraine

全国

0.05

0.34

25

209

XNUMXつの最も重い
汚染地域

0.01

1.15

1

118

ロシア

全国

?

?

?

?

ブリャンスクと
カルーガ地域

0

1.00

0

20

*発生率:同じ期間に研究された人口の規模に対する、特定の期間中の疾患の新規症例数の比率。

出典: Stsjazhko ら。 1995年。

 

図 7. ベラルーシにおける 15 歳未満の子供の甲状腺がんの発生率

DIS080F7

最も重度に汚染された地域 (例えば、ゴメリ地域) では、特に子供の間で甲状腺線量が高かった (Williams et al. 1993)。 これは、事故に伴う大量のヨウ素放出と、予防措置がなければ放射性ヨウ素が優先的に甲状腺に集中するという事実と一致しています。

放射線への被ばくは、甲状腺がんの危険因子として十分に立証されています。 頭頸部への放射線療法を受けている子供たちの十数件の研究で、甲状腺がんの発生率の明らかな増加が観察されています。 ほとんどの場合、暴露後 15 年から 131 年で増加が明らかでしたが、1992 年から XNUMX 年以内に検出できる場合もありました。 一方、ヨウ素 XNUMX および半減期の短いヨウ素同位体による内部被ばくの子供への影響は十分に確立されていません (Shore XNUMX)。

最も高度に被ばくした集団における今後数年間の甲状腺がん発生率の増加の正確な規模とパターンを研究する必要があります。 現在進行中の疫学研究は、甲状腺が受けた線量と甲状腺がんの発症リスクとの関連を定量化し、他の遺伝的および環境的危険因子の役割を特定するのに役立つはずです. 影響を受けた地域ではヨウ素欠乏症が蔓延していることに注意する必要があります。

白血病、特に若年性白血病 (子供は電離放射線の影響により敏感であるため) の発生率の増加は、事故から XNUMX 年から XNUMX 年以内に人口の最も高度に被ばくしたメンバーの間で予想されます。 そのような増加はまだ観察されていませんが、これまでに実施された研究の方法論的な弱点により、決定的な結論を引き出すことができません.

心理社会的影響

精神的外傷に続く多かれ少なかれ深刻な慢性的な心理的問題の発生は十分に確立されており、主に洪水、火山噴火、地震などの環境災害に直面した集団で研究されてきました. 心的外傷後ストレスは、重度で長期にわたる不自由な状態です (APA 1994)。

放射線事故が心理的な問題やストレスに及ぼす影響に関する私たちの知識のほとんどは、スリーマイル島の事故後に行われた研究から引き出されています。 事故の翌年、被ばくした集団に直接的な心理的影響が観察され、特に幼い子供の母親は、過敏症、不安、抑うつの増加を示した(Bromet et al. 1982)。 さらに、他の発電所の労働者と比較して、発電所の労働者ではうつ病や不安に関連した問題の増加が観察された (Bromet et al. 1982)。 その後の数年間 (つまり、発電所の再開後) に、調査対象人口の約 1993 分の 1993 が比較的重大な心理的問題を示しました。 対照集団と比較して、残りの調査集団における心理的問題の頻度に違いはありませんでした (Dew and Bromet XNUMX)。 心理的な問題は、発電所の近くに住んでいて、社会的支援ネットワークがなかったり、精神疾患の病歴があったり、事故時に家から避難したりした人々の間でより頻繁に見られました (Baum, Cohen and Hall XNUMX)。

チェルノブイリ事故で被ばくし、ストレスが重要な公衆衛生問題であると思われる人々(例えば、清掃作業員、救援作業員、汚染地域に住む人々)についても調査が行われています。 しかし、現時点では、対象集団における心理的問題の性質、重症度、頻度、および分布に関する信頼できるデータはありません。 汚染地域の住民に対する事故の心理的および社会的影響を評価する際に考慮しなければならない要因には、過酷な社会的および経済的状況、利用可能な補償システムの多様性、避難および再定住の影響が含まれます (約 100,000 追加の事故後の数年間に人々が再定住した)、ライフスタイルの制限の影響 (例: 栄養の変更)。

予防の原則とガイドライン

安全原則とガイドライン

放射線源の産業および医療用途

報告されている主要な放射線事故がすべて原子力発電所で発生したことは事実ですが、それにもかかわらず、他の環境での放射線源の使用は、労働者や一般大衆に深刻な結果をもたらす事故をもたらしました. このような事故の防止は、特に高線量被ばくの場合の期待外れの予後を考慮すると、不可欠です。 予防は、適切な労働者の訓練と、線源の性質と場所の両方に関する情報を含む放射性線源の包括的なライフサイクル目録の維持にかかっています。 IAEA は、産業、医療、研究における放射線源の使用に関する一連の安全ガイドラインと推奨事項を確立しました (安全シリーズ No. 102)。 問題の原理は、原子力発電所について以下に示すものと同様です。

原子力発電所の安全 (IAEA 安全シリーズ No. 75、INSAG-3)

ここでの目標は、いかなる状況下でも放射性物質の放出から人間と環境の両方を保護することです。 そのためには、原子力発電所の設計から建設、運転、廃止措置まで、さまざまな対策を講じる必要があります。

原子力発電所の安全性は、基本的に「多層防御」の原則、つまり、技術的または人為的なエラーや欠陥を補うように設計されたシステムとデバイスの冗長性に依存しています。 具体的には、放射性物質は一連の連続した障壁によって環境から分離されています。 原子力発電用原子炉では、これらの障壁の最後のものは、 封じ込め構造 (チェルノブイリ サイトには存在しないが、スリー マイル島には存在する)。 これらの障壁の崩壊を回避し、崩壊の結果を制限するために、次の XNUMX つの安全対策は、発電所の運転寿命を通じて実践されるべきです: 核反応の制御、燃料の冷却、および放射性物質の封じ込め。

もう XNUMX つの重要な安全原則は、「操作経験分析」です。つまり、他のサイトで発生した小さなイベントから収集した情報を使用して、既存のサイトの安全性を高めることです。 このように、スリーマイル島とチェルノブイリの事故を分析した結果、同様の事故が他の場所で発生しないように設計された修正が実施されました。

最後に、安全の文化、つまり、プラントの組織、活動、慣行、および個人の行動に関連する安全上の懸念に継続的に対応する文化を促進するために多大な努力が費やされてきたことに注意する必要があります。 原子力発電所に関連する事件や事故の可視性を高めるために、地震や風などの自然現象の激しさを測定するために使用されるスケールと原理的に同じである原子力イベントの国際スケール(INES)が開発されました(表12)。 ただし、この尺度は、サイトの安全性の評価や国際比較には適していません。

表 13. 原子力事故の国際規模

レベル

オフサイト

現場で

保護構造

7 - 大事故

主な排出量、
広範な健康
と環境
効果

   

6 - 重大事故

かなりの排出量、
あらゆる対策を講じる必要があるかもしれません。

   

5 - 事故

限られた排出量、
必要な場合があります
の適用
いくつかのカウンター-
対策。

~に重大な損害を与える
原子炉と保護構造

 

4 - 事故

低排出、公共
露出限界に近づいている露出

原子炉の損傷
そして保護
構造物、致命的
労働者の被ばく

 

3 - 重大インシデント

非常に低い排出量、
人との接触
暴露限界未満

深刻な
汚染レベル、深刻な影響
労働者の健康

事故はかろうじて避けられた

2 - インシデント

 

深刻な汚染
レベル、作業員の過剰暴露

安全対策の重大な失敗

1 - 異常

   

超えた異常
通常の機能制限

0 - 視差

意味なし
安全性の観点

 

 

放射線被ばくからの一般公衆の保護の原則

一般公衆の被ばくの可能性がある場合、電離放射線への被ばくを防止または制限するように設計された保護手段を適用する必要がある場合があります。 これは、決定論的な影響を回避する必要がある場合に特に重要です。 緊急時に適用されるべき最初の措置は、避難、屋内退避、および安定ヨウ素の投与です。 安定ヨウ素は、甲状腺を飽和させ、放射性ヨウ素の取り込みを阻害するため、暴露された集団に配布する必要があります。 しかし、有効であるためには、曝露開始前または直後に甲状腺飽和が起こらなければなりません。 最後に、一時的または恒久的な再定住、除染、および農業と食料の管理が最終的に必要になる可能性があります。

これらの対策のそれぞれには、偶発的でない被ばくの場合に十分な保護を確保するために開発された、作業者および一般公衆に対する ICRP 線量限度と混同しないように、独自の「アクション レベル」(表 14)があります(ICRP 1991)。

表 14. 一般集団に対する保護措置の一般的な介入レベルの例

保護対策

介入レベル(回避線量)

緊急

封じ込め

10ミリシーベルト

避難

50ミリシーベルト

安定ヨウ素の分布

100ミリグレイ

遅延

一時的な再定住

30 日間で 30 mSv。 今後 10 日間で 30 ミリシーベルト

恒久的な再定住

1 Sv の寿命

出典: IAEA 1994。

研究ニーズと今後の動向

現在の安全研究は、原子力発電用原子炉の設計の改善、より具体的には、炉心メルトダウンのリスクと影響の低減に集中しています。

以前の事故から得られた経験は、重度の被曝を受けた個人の治療管理の改善につながるはずです。 現在、放射線誘発髄質形成不全(発達障害)の治療における骨髄細胞増殖因子(造血増殖因子)の使用が研究されている(Thierry et al. 1995)。

電離放射線の低線量と線量率の影響は不明のままであり、純粋に科学的な観点からも、一般公衆と労働者の線量限度を確立するためにも、明らかにする必要があります。 関連する発がんメカニズムを解明するには、生物学的研究が必要です。 大規模な疫学的研究、特に原子力発電所の作業員を対象に現在進行中の研究の結果は、低線量または線量率に被ばくした集団のがんリスク推定の精度を向上させるのに役立つことが証明されるはずです。 事故により電離放射線に被ばくした、または被ばくした集団に関する研究は、低線量率で照射されることが多い高線量の影響をさらに理解するのに役立つはずです。

放射線事故の健康への影響の評価に不可欠なデータをタイムリーに収集するために必要なインフラストラクチャー (組織、機器、およびツール) は、事故の十分前に配置されていなければなりません。

最後に、放射線事故の心理的および社会的影響を明らかにするには、広範な研究が必要です(たとえば、病理学的および非病理的な心的外傷後心理的反応の性質と頻度、および危険因子)。 職業的および非職業的被ばく集団の両方の管理を改善する場合、この研究は不可欠です。

 

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