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48.放射線:電離

章の編集者: Robert N. Cherry, Jr.


 

目次

はじめに
ロバート・N・チェリー・ジュニア

放射線生物学と生物学的影響
アーサー・C・アプトン

電離放射線の発生源
ロバート・N・チェリー・ジュニア

放射線安全のための職場設計
ゴードン・M・ロッデ

放射線の安全性
ロバート・N・チェリー・ジュニア

放射線事故の計画と管理
シドニー・W・ポーター・ジュニア

木曜日、24月2011 18:50

はじめに

電離放射線はどこにでもあります。 宇宙から宇宙線としてやってくる。 それは、放射性ラドンとその子孫からの放出として空気中にあります。 自然界に存在する放射性同位元素は、すべての生物の体内に入り、残ります。 それは避けられない。 実際、この惑星上のすべての種は、電離放射線の存在下で進化しました。 少量の放射線にさらされた人間は、すぐに明白な生物学的影響を示さないかもしれませんが、電離放射線が十分な量で与えられた場合、害を引き起こす可能性があることは間違いありません. これらの効果は、種類と程度の両方でよく知られています。

電離放射線は害を及ぼす可能性がありますが、多くの有益な用途もあります。 放射性ウランは、多くの国で原子力発電所で発電しています。 医学では、内部の損傷や病気を診断するために X 線が X 線写真を作成します。 核医学の医師は、放射性物質をトレーサーとして使用して、内部構造の詳細な画像を形成し、代謝を研究します。 治療用放射性医薬品は、甲状腺機能亢進症やがんなどの障害を治療するために利用できます。 放射線療法の医師は、ガンマ線、パイ中間子線、電子線、中性子線、およびその他の種類の放射線を使用して癌を治療します。 技術者は、油井の検層作業や土壌水分密度計に放射性物質を使用しています。 産業用放射線技師は、品質管理に X 線を使用して、製造されたデバイスの内部構造を調べます。 建物や航空機の出口標識には放射性トリチウムが含まれており、停電時に暗闇で光ります。 家庭や商業ビルの多くの煙感知器には、放射性アメリシウムが含まれています。

電離放射線と放射性物質のこれらの多くの使用は、生活の質を向上させ、さまざまな方法で社会に役立ちます。 各使用の利点は、常にリスクと比較する必要があります。 リスクは、放射線または放射性物質の適用に直接関与する労働者、公衆、将来の世代、環境、またはこれらの組み合わせに及ぶ可能性があります。 政治的および経済的な考慮事項を超えて、電離放射線が関与する場合、利益は常にリスクを上回らなければなりません。

電離放射線

電離放射線は、原子や分子から電子を分離させる光子を含む粒子で構成されています。 ただし、紫外線などの比較的低エネルギーの一部の種類の放射線も、特定の状況下でイオン化を引き起こす可能性があります。 これらのタイプの放射線を、常に電離を引き起こす放射線と区別するために、通常、電離放射線の任意のエネルギー下限が約 10 キロ電子ボルト (keV) に設定されています。

直接電離放射線は荷電粒子で構成されています。 このような粒子には、高エネルギー電子 (ネガトロンと呼ばれることもあります)、陽電子、陽子、アルファ粒子、荷電中間子、ミューオン、および重イオン (電離原子) が含まれます。 このタイプの電離放射線は、主にクーロン力によって物質と相互作用し、電荷によって原子や分子から電子を反発または引き付けます。

間接電離放射線は、非荷電粒子で構成されています。 最も一般的な種類の間接電離放射線は、10 keV を超える光子 (X 線とガンマ線) とすべての中性子です。

X 線とガンマ線の光子は物質と相互作用し、少なくとも XNUMX つの異なる方法でイオン化を引き起こします。

    1. 低エネルギーの光子は、主に光電効果を介して相互作用します。光電効果では、光子がそのエネルギーのすべてを電子に与え、電子が原子または分子を離れます。 光子が消える。
    2. 中間エネルギーの光子は、主にコンプトン効果を通じて相互作用します。この効果では、光子と電子が本質的に粒子として衝突します。 光子は減少したエネルギーで新しい方向に進み続けますが、放出された電子は残りの入射エネルギー (原子または分子への電子の結合エネルギーより少ない) で消えます。
    3. ペア生成は、1.02 MeV を超えるエネルギーを持つ光子に対してのみ可能です。 (ただし、1.02 MeV 付近では、依然としてコンプトン効果が支配的です。より高いエネルギーでは対生成が支配的です。) 光子が消え、その場所に電子-陽電子対が現れます (これは、運動量保存とエネルギーの考慮事項)。 電子-陽電子ペアの総運動エネルギーは、光子のエネルギーから電子と陽電子の静止質量エネルギーの合計 (1.02 MeV) を差し引いたものに等しくなります。 これらの高エネルギーの電子と陽電子は、直接電離放射線として進行します。 運動エネルギーを失うと、陽電子は最終的に電子に遭遇し、粒子は互いに消滅します。 次に、0.511 つの (通常は) 180 MeV の光子が、互いに XNUMX 度の角度で消滅サイトから放出されます。

         

        与えられた光子は、1.022 MeV を超えるエネルギーを持つ光子に対してのみペア生成が可能であることを除いて、これらのいずれかが発生する可能性があります。 光子のエネルギーと、光子が相互作用する物質によって、どの相互作用が最も発生する可能性が高いかが決まります。

        図 1 は、光子エネルギーと吸収体の原子番号の関数として、各タイプの光子相互作用が支配的な領域を示しています。

        図 1. 物質における光子の XNUMX つの主な相互作用の相対的な重要性

        イオン010F1

        中性子と物質との最も一般的な相互作用は、非弾性衝突、中性子捕獲 (または放射化)、および核分裂です。 これらはすべて原子核との相互作用です。 中性子と非弾性的に衝突する原子核は、より高いエネルギー準位のままになります。 このエネルギーは、ガンマ線の形で放出するか、ベータ粒子を放出するか、またはその両方で放出できます。 中性子捕獲では、影響を受けた原子核が中性子を吸収し、エネルギーをガンマ線、X線、ベータ粒子、またはその両方として放出することがあります。 次いで、二次粒子は、上述のようにイオン化を引き起こす。 核分裂では、重い原子核が中性子を吸収し、ほぼ常に放射性を持つ XNUMX つの軽い原子核に分裂します。

        量、単位および関連する定義

        国際放射線単位測定委員会 (ICRU) は、国際的に受け入れられている放射線と放射能の量と単位の正式な定義を作成しています。 国際放射線防護委員会 (ICRP) も、放射線の安全性で使用されるさまざまな量と単位の定義と使用に関する基準を設定しています。 放射線安全で一般的に使用されるいくつかの量、単位、および定義の説明を以下に示します。

        吸収線量. これは、電離放射線の基本的な線量測定量です。 基本的には、単位質量あたりの電離放射線が物質に与えるエネルギーです。 正式には、

        コラボレー D は吸収線量、de 質量 d の物質に与えられる平均エネルギーm. 吸収線量の単位は、XNUMX キログラムあたりのジュール (J kg-1)。 吸収線量の単位の特別な名前はグレイ (Gy) です。

        アクティビティXNUMX. この量は、単位時間あたりの特定の核エネルギー状態からの核変換の数を表します。 正式には、

        コラボレー A は活動、dN は、時間間隔 d における特定のエネルギー状態からの自然核遷移の数の期待値です。t. 放射性核種の数に関係しています N で:

        ここで、l は減衰定数です。 アクティビティには逆秒の単位があります (s-1)。 活動単位の特別な名前はベクレル (Bq) です。

        崩壊定数 (l)。 この量は、特定の放射性核種の核変換が発生する単位時間あたりの確率を表します。 減衰定数の単位は逆秒 (s-1)。 半減期が関係している t½ 放射性核種の

        崩壊定数 l は、放射性核種の平均寿命 t に次のように関連しています。

        活動の時間依存性 A(t) および放射性核種の数 N(t) で表すことができます。 や  。

        確定的な生物学的効果. これは電離放射線によって引き起こされる生物学的影響であり、吸収線量が少ない場合は発生確率はゼロですが、吸収線量のあるレベル (しきい値) を超えると急激に 100 (XNUMX%) まで増加します。 白内障の誘発は、確率的生物学的効果の一例です。

        実効線量. 実効線量 E は、体のすべての組織と臓器における重み付けされた等価線量の合計です。 これは放射線安全量であるため、比較的短期間に大量の吸収線量が照射される場合には、その使用は適切ではありません。 それは次のように与えられます:

        コラボレー w T は組織加重係数であり、 HT は組織 T の等価線量です。実効線量の単位は J kg です。-1. 実効線量の単位の特別な名前はシーベルト (Sv) です。

        等価線量. 等価線量 HT は、(ある点ではなく)組織または臓器で平均化され、関心のある放射線の質に重み付けされた吸収線量です。 これは放射線安全量であるため、比較的短期間に大量の吸収線量が照射される場合には、その使用は適切ではありません。 等価線量は次の式で与えられます。

        コラボレー DT、R は、放射線 R による組織または臓器 T で平均化された吸収線量であり、 w R
        は放射線加重係数です。 等価線量の単位は J kg-1. 等価線量の単位の特別な名前はシーベルト (Sv) です。

        半減期. この量は、放射性核種サンプルの放射能が XNUMX/XNUMX に減少するのに必要な時間です。 同等に、これは、特定の放射性状態にある特定の数の原子核が XNUMX 分の XNUMX に減少するのに必要な時間です。 基本単位は秒ですが、通常は時間、日、年でも表されます。 特定の放射性核種の半減期 t½ は減衰定数 l に次のように関連しています。

        線形エネルギー伝達. この量は、荷電粒子が物質を横切るときに単位長さあたりに物質に与えるエネルギーです。 正式には、

        コラボレー L は線形エネルギー伝達です (別名 直線衝突阻止力) と de は、距離 d を移動する際に粒子によって失われる平均エネルギーです。l. 線形エネルギー伝達 (LET) の単位は J m-1.

        平均寿命. この量は、電離放射線を放出してより低いエネルギー状態に変換される前に、核状態が存続する平均時間です。 基本単位は秒ですが、時間、日、または年で表すこともできます。 これは、減衰定数に次のように関連しています。

        ここで、t は平均寿命、l は特定のエネルギー状態における特定の核種の崩壊定数です。

        放射線加重係数. これは数字です w R これは、放射線 R の特定の種類とエネルギーに対して、低線量で確率的影響を誘発する際のその放射線の相対的な生物学的効果の値を表しています。 の値 w R は線形エネルギー伝達 (LET) に関連しており、表 1 に示されています。図 2 (次ページ) は、 w R および中性子の LET。

        表 1. 放射線加重係数 wR

        タイプとエネルギー範囲

        wR 1

        光子、すべてのエネルギー

        1

        電子とミュー粒子、すべてのエネルギー2

        1

        中性子、エネルギー 10 keV

        5

        10keVから100keV

        10

        >100keV~2MeV

        20

        >2MeV~20MeV

        10

        >20 MeV

        5

        反跳陽子以外の陽子、エネルギー >2 MeV

        5

        アルファ粒子、核分裂片、重原子核

        20

        1 すべての値は、身体に入射する放射線、または内部線源の場合は線源から放出される放射線に関連しています。

        2 DNAに結合した核から放出されるオージェ電子を除く。

        相対的な生物学的効果 (RBE)。 あるタイプの放射線を別のタイプと比較した場合の RBE は、定義された生物学的エンドポイントと同程度の吸収線量の逆比率です。

        図 2. 中性子の放射線加重係数 (滑らかな曲線は近似値として扱われます)

        イオン010F2

        確率的生物学的効果. これは電離放射線によって引き起こされる生物学的影響であり、その発生確率は吸収線量の増加とともに増加し、おそらく閾値はありませんが、その重症度は吸収線量とは無関係です。 がんは、確率的生物学的影響の一例です。

        組織加重係数 w T. これは、全身の均一な照射から生じるすべての確率的効果による全体的な損害に対する組織または器官 T の寄与を表します。 これが使用されるのは、等価線量による確率的影響の確率が、照射される組織または臓器に依存するためです。 全身にわたる一様な等価線量は、体のすべての組織および臓器の実効線量の合計と数値的に等しい実効線量を与えるはずです。 したがって、すべての組織加重係数の合計は 2 に正規化されます。 表 XNUMX は、組織加重係数の値を示しています。

        表 2. 組織の重み係数 wT

        組織または臓器

        wT 1

        生殖腺

        0.20

        骨髄(赤)

        0.12

        コロン

        0.12

        0.12

        0.12

        膀胱

        0.05

        0.05

        肝臓

        0.05

        食道

        0.05

        甲状腺

        0.05

        0.01

        骨の表面

        0.01

        残り

        0.052、3

        1 この値は、男女同数で幅広い年齢層の参照母集団から作成されています。 実効線量の定義では、労働者、全人口、および性別に適用されます。

        2 計算のために、残りは次の追加の組織と器官で構成されています: 副腎、脳、上部大腸、小腸、腎臓、筋肉、膵臓、脾臓、胸腺、および子宮。 リストには、選択的に照射される可能性が高い臓器が含まれています。 リストの一部の臓器は、がん誘発の影響を受けやすいことが知られています。

        3 残りの組織または臓器の 0.025 つが、重み係数が指定されている 0.025 の臓器のいずれかの最高線量を超える等価線量を受ける例外的なケースでは、その組織に XNUMX の重み係数を適用する必要があります。または臓器であり、上で定義された残りの残りの平均線量に対して XNUMX の重み係数。

         

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        木曜日、24月2011 18:59

        放射線生物学と生物学的影響

        1895 年にレントゲンによって発見された後、X 線は病気の診断と治療に急速に導入されたため、まだ危険性を認識していなかった先駆的な放射線作業員が、ほとんど即座に過剰な放射線被ばくによる傷害に遭遇し始めました (Brown 1933)。 最初のそのような傷害は、主に初期の放射線装置で働いていた人の手の皮膚反応でしたが、1959年以内に、放射線に起因する最初の癌を含む、他の多くの種類の傷害も報告されました(Stone XNUMX)。

        これらの初期の発見以来、電離放射線の生物学的影響の研究は、医学、科学、産業における放射線の使用の増加、ならびに原子力の平和的および軍事的応用から、継続的な推進力を受けてきました。 その結果、放射線の生物学的影響は、事実上他の環境要因よりも徹底的に調査されてきました。 放射線の影響に関する進化する知識は、放射線だけでなく、他の多くの環境災害から人間の健康を保護するための対策を形作ることに影響を与えてきました。

        放射線の生体影響の性質とメカニズム

        エネルギー蓄積. 他の形態の放射線とは対照的に、電離放射線は、相互作用する原子から電子を追い出すのに十分な局所エネルギーを蓄積することができます。 したがって、放射線が生細胞を通過する際に原子や分子とランダムに衝突すると、イオンやフリーラジカルが発生し、化学結合が壊れて、影響を受けた細胞を傷つける他の分子変化が引き起こされます。 電離事象の空間分布は、放射線加重係数に依存します。 w R (表 1 および図 1 を参照)。

        表 1. 放射線加重係数 wR

        タイプとエネルギー範囲

        wR 1

        光子、すべてのエネルギー

        1

        電子とミュー粒子、すべてのエネルギー2

        1

        中性子、エネルギー <10 keV

        5

        10keVから100keV

        10

        >100keV~2MeV

        20

        >2MeV~20MeV

        10

        >20 MeV

        5

        反跳陽子以外の陽子、エネルギー >2 MeV

        5

        アルファ粒子、核分裂片、重原子核

        20

        1 すべての値は、身体に入射する放射線、または内部線源の場合は線源から放出される放射線に関連しています。

        2 DNAに結合した核から放出されるオージェ電子を除く。

        図1 電離放射線の組織透過力の違い

        イオン020F1

        DNA への影響. 細胞内のどの分子も放射線によって変化する可能性がありますが、DNA は含まれる遺伝情報の冗長性が限られているため、最も重要な生物学的標的です。 平均的な分裂細胞を殺すのに十分な量の放射線の吸収線量 - 2 グレイ (Gy) - は、その DNA 分子に何百もの損傷を引き起こすのに十分です (Ward 1988)。 そのような病変のほとんどは修復可能ですが、一般に、密度の高い電離放射線 (たとえば、陽子またはアルファ粒子) によって生成された病変は、まばらな電離放射線 (たとえば、X 線またはガンマ線) によって生成された病変よりも修復可能性が低くなります (グッドヘッド 1988)。 したがって、高密度電離 (高 LET) 放射線は、通常、ほとんどの形態の損傷に対して、疎電離 (低 LET) 放射線よりも相対的な生物学的有効性 (RBE) が高くなります (ICRP 1991)。

        遺伝子への影響. 修復されていないままの、または修復が不十分な DNA への損傷は、突然変異の形で表される可能性があり、その頻度は、線量の線形の非閾値関数として増加するように見えます。-5 10へ-6 Gyごとの軌跡ごと(NAS 1990)。 突然変異率が線量に比例するように見えるという事実は、単一の電離粒子による DNA の横断が、原則として、突然変異を引き起こすのに十分である可能性があることを意味すると解釈されます (NAS 1990)。 チェルノブイリ事故の犠牲者では、骨髄細胞におけるグリコフォリン変異の用量反応関係は、原爆被爆者で観察されたものと非常によく似ています (Jensen, Langlois and Bigbee 1995)。

        染色体への影響. 遺伝子装置への放射線損傷はまた、染色体の数と構造の変化を引き起こす可能性があり、その頻度は、放射線作業員、原爆生存者、および電離放射線にさらされた他の人々の線量に応じて増加することが観察されています. ヒト血液リンパ球における染色体異常の用量反応関係 (図 2) は十分に特徴付けられているため、そのような細胞における異常の頻度は有用な生物学的線量計として役立つことができます (IAEA 1986)。

        図 2. 線量、線量率、および in vitro 照射の質に関連するヒトリンパ球の二動原体染色体異常の頻度

        イオン020F2

         

        細胞生存への影響. 照射に対する最も初期の反応の中に細胞分裂の阻害があり、これは照射後すぐに現れ、線量に応じて程度と期間の両方が変化します (図 3)。 有糸分裂の阻害は特徴的に一時的であるが、遺伝子や染色体への放射線損傷は、クラスとして非常に放射線感受性である分裂細胞にとって致命的である可能性がある(ICRP 1984)。 増殖能力に関して測定すると、分裂細胞の生存は線量の増加に伴って指数関数的に減少する傾向があり、生存集団を約 1% 減少させるには一般に 2 ~ 50 Gy で十分です (図 4)。

        図 3. ラット角膜上皮細胞における X 線による有糸分裂阻害

        イオン020F3

         

        図 4. X 線と高速中性子に曝露された哺乳類細胞の典型的な線量 - 生存曲線

         

        イオン020F4

        組織への影響. 成熟した非分裂細胞は比較的放射線耐性がありますが、組織内の分裂細胞は放射線感受性であり、組織が萎縮する原因となる強力な照射によって十分な数が殺される可能性があります(図5)。 このような萎縮の速度は、影響を受けた組織内の細胞集団のダイナミクスに依存します。 つまり、肝臓や血管内皮などの遅い細胞代謝回転を特徴とする器官では、このプロセスは、骨髄、表皮、腸粘膜などの急速な細胞代謝回転を特徴とする器官よりも一般的にはるかに遅い(ICRP 1984)。 さらに、照射される組織の体積が十分に小さい場合、または線量が十分に徐々に蓄積される場合、生存細胞の代償的増殖によって損傷の重症度が大幅に低下する可能性があることは注目に値します。

        図 5. 電離放射線の非確率的影響の病因における特徴的な一連の事象

         イオン020F5

        損傷の臨床症状

        効果の種類. 放射線の影響には、線量反応関係、臨床症状、タイミング、および予後が著しく異なる多種多様な反応が含まれます (Mettler and Upton 1995)。 効果は、便宜上、次の 1 つの大きなカテゴリに分けられることがよくあります。 (XNUMX) 遺伝 暴露された個人の子孫に発現する影響、および (2) 体性の ばく露された個人自身に表れる影響。 後者には、放射線照射後比較的すぐに発生する急性の影響と、数か月、数年、または数十年後まで現れない可能性がある癌などの後期(または慢性)の影響が含まれます。

        急性の影響. 放射線の急性影響は、主に影響を受けた組織の前駆細胞の枯渇に起因し(図5)、多くのそのような細胞を殺すのに十分な量の線量によってのみ誘発されます(たとえば、表2). このため、そのような効果は次のように見なされます。 非確率的または 決定論的、自然界では (ICRP 1984 および 1991)、放射線の変異原性および発がん性の影響とは対照的に、 確率論的な 線量の線形非閾値関数として増加する個々の細胞のランダムな分子変化から生じる現象 (NAS 1990; ICRP 1991)。

        表 2. さまざまな組織における臨床的に有害な非確率的影響に対する、従来の方法で分割された治療用 X 線照射のおおよその閾値線量

        臓器

        5歳での怪我

        しきい値
        線量 (Gy)*

        ヌル
        フィールド(エリア)

        潰瘍、重度の線維症

        55

        100 cm2

        口腔粘膜

        潰瘍、重度の線維症

        60

        50 cm2

        食道

        潰瘍、狭窄

        60

        75 cm2

        潰瘍、穿孔

        45

        100 cm2

        小腸

        潰瘍、狭窄

        45

        100 cm2

        コロン

        潰瘍、狭窄

        45

        100 cm2

        直腸

        潰瘍、狭窄

        55

        100 cm2

        唾液腺

        口腔乾燥症

        50

        50 cm2

        肝臓

        肝不全、腹水

        35

        全体

        腎臓

        腎硬化症

        23

        全体

        膀胱

        潰瘍、拘縮

        60

        全体

        精巣

        永続的な無菌性

        5-15

        全体

        卵巣

        永続的な無菌性

        2-3

        全体

        子宮

        壊死、穿孔

        > 100

        全体

        潰瘍、瘻孔

        90

        5 cm2

        乳、子供

        低形成

        10

        5 cm2

        乳房、成人

        萎縮、壊死

        > 50

        全体

        肺炎、線維症

        40

        ローブ

        毛細血管

        毛細血管拡張症、線維症

        50-60

        s

        ハート

        心膜炎、汎心炎

        40

        全体

        骨、子供

        停止した成長

        20

        10 cm2

        骨、成人

        壊死、骨折

        60

        10 cm2

        軟骨、子供

        停止した成長

        10

        全体

        軟骨、成体

        壊死

        60

        全体

        中枢神経系(脳)

        壊死

        50

        全体

        脊髄

        壊死、離断

        50

        5 cm2

        汎眼炎、出血

        55

        全体

        角膜

        角膜炎

        50

        全体

        レンズ

        白内障

        5

        全体

        イヤー(インナー)

        難聴

        > 60

        全体

        甲状腺

        甲状腺機能低下症

        45

        全体

        副腎

        副腎機能低下症

        > 60

        全体

        下垂体

        過食症

        45

        全体

        筋肉・子供

        低形成

        20-30

        全体

        筋肉、成人

        萎縮

        > 100

        全体

        骨髄

        低形成

        2

        全体

        骨髄

        発育不全、線維症

        20

        局部的な

        リンパ節

        萎縮

        33-45

        s

        リンパ管

        硬化症

        50

        s

        胎児

        2

        全体

        * 被ばくした人の 1 ~ 5 パーセントに影響を与える用量。

        出典: Rubin and Casarett 1972.

        先駆的な放射線作業員や初期の放射線治療患者に蔓延していたタイプの急性損傷は、安全対策と治療方法の改善によって大幅に解消されました。 それにもかかわらず、今日の放射線治療を受けているほとんどの患者は、照射された正常組織の損傷をいまだに経験しています。 また、重大な放射線事故が相次いで発生しています。 たとえば、285 年から 1945 年の間にさまざまな国で約 1987 件の原子炉事故 (チェルノブイリ事故を除く) が報告され、1,350 人以上が被ばくし、そのうち 33 人が死亡した (Lushbaugh, Fry and Ricks 1987)。 チェルノブイリ事故だけでも、周辺地域から何万人もの人々と家畜を避難させるのに十分な放射性物質が放出され、200 人以上の救急隊員と消防士が放射線障害と火傷を負い、31 人が致命傷を負った (UNSCEAR 1988 )。 放出された放射性物質の長期的な健康への影響を確実に予測することはできませんが、非閾値線量-発生モデル(以下で説明)に基づく発がん性影響の結果として生じるリスクの推定値は、最大 30,000 人の追加のがんによる死亡が発生する可能性があることを示唆しています。事故の結果として、今後 70 年間の北半球の人口は減少するが、特定の国で追加される癌は、疫学的に検出するには少なすぎる可能性が高い (USDOE 1987)。

        原子炉事故よりも壊滅的ではありませんが、はるかに多いのは、医療用および産業用のガンマ線源が関与する事故であり、負傷や人命の損失も引き起こしています。 例えば、137 年にブラジルのゴイアニアでセシウム 1987 放射線治療源が不適切に処分された結果、無防備な数十人の犠牲者が被ばくし、そのうち 1993 人が死亡した(UNSCEAR XNUMX)。

        放射線障害の包括的な議論はこのレビューの範囲を超えていますが、より放射線感受性の高い組織の急性反応は広く関心を集めているため、以下のセクションで簡単に説明します.

        . 表皮の胚層の細胞は放射線感受性が高い。 その結果、皮膚が 6 シーベルト以上の線量に急速に被ばくすると、被ばくした部分に紅斑(発赤)が生じます。これは 10 日ほどで現れ、通常は数時間続き、20 ~ 1984 週間後に発赤します。脱毛(脱毛)によるものと同様に、より深くより長期にわたる紅斑のXNUMXつまたは複数の波。 線量が XNUMX から XNUMX Sv を超えると、XNUMX 週間から XNUMX 週間以内に水ぶくれ、壊死、および潰瘍形成が起こり、その後、その下にある真皮と血管系の線維化が起こり、数か月または数年後に萎縮と潰瘍の第 XNUMX 波につながる可能性があります (ICRP XNUMX )。

        骨髄およびリンパ組織. リンパ球も放射線感受性が高いです。 全身に急速に運ばれる 2 から 3 Sv の線量は、数時間以内に末梢リンパ球数を抑制し、免疫応答を損なうのに十分な数の細胞を殺すことができます (UNSCEAR 1988)。 骨髄中の造血細胞も同様に放射線感受性であり、3~XNUMX 週間以内に顆粒球減少症と血小板減少症を引き起こすのに匹敵する線量によって十分に枯渇します。 顆粒球および血小板数のこのような減少は、より大量の用量を投与すると、出血または致命的な感染症を引き起こすほど深刻である可能性があります (表 XNUMX)。

        表 3. 急性放射線症候群の主な形態と特徴

        経過時間
        照射

        大脳形態
        (>50Gy)

        胃腸-
        腸の形
        (10~20Gy)

        造血形態
        (2~10Gy)

        肺形態
        (肺に6Gy以上)

        初日

        吐き気
        嘔吐
        下痢
        頭痛
        混乱
        運動失調
        昏睡
        痙攣

        吐き気
        嘔吐
        下痢

        吐き気
        嘔吐
        下痢

        吐き気
        嘔吐

        第二週

         

        吐き気
        嘔吐
        下痢
        発熱
        紅斑
        衰弱

           

        XNUMX番目からXNUMX番目
        週間

           

        弱点
        疲労
        食欲不振
        発熱
        出血
        脱毛
        回復 (?)
        死 (?)

         

        XNUMX番目からXNUMX番目
        ヶ月

             


        呼吸困難
        発熱
        胸の痛み
        呼吸器の
        失敗 (?)

        出典: UNSCEAR 1988。

        . 小腸の内側を覆う上皮の幹細胞も非常に放射線感受性が高く、10 Sv に急性被ばくすると、その数が十分に枯渇し、その上にある腸絨毛が数日以内にむき出しになります (ICRP 1984; UNSCEAR 1988)。 粘膜の広い領域の裸化は、劇症で急速に致命的な赤痢様症候群を引き起こす可能性があります(表3).

        生殖腺. 成熟した精子は大量の線量 (100 Sv) に耐えることができますが、精原細胞は放射線感受性が非常に高いため、両方の精巣に急速に照射される 0.15 Sv の量でも精子減少症を引き起こすのに十分であり、2 から 4 Sv の線量は永続的な不妊症を引き起こす可能性があります。 同様に、卵母細胞は放射線感受性であり、1.5 から 2.0 Sv の線量が両方の卵巣に急速に運ばれ、一時的な不妊症を引き起こし、それ以上の線量では永久的な不妊症を引き起こします。

        気道. 肺は放射線感受性が高くありませんが、6 ~ 10 Sv の線量に急速に被ばくすると、1984 ~ 1988 か月以内に被ばく領域に急性肺炎が発生する可能性があります。 大量の肺組織が冒されると、その過程で数週間以内に呼吸不全になるか、数か月または数年後に肺線維症と肺性心につながる可能性があります (ICRP XNUMX; UNSCEAR XNUMX)。

        目のレンズ. 生涯を通じて分裂を続ける水晶体の前上皮の細胞は、比較的放射線感受性が高い。 その結果、水晶体が 1 Sv を超える線量に急速にさらされると、数か月以内に顕微鏡的な後極混濁が形成される可能性があります。 2 回の短時間の被ばくで 3 ~ 5.5 Sv、または数か月にわたって蓄積された 14 ~ 1984 Sv は、視力を損なう白内障を引き起こす可能性があります (ICRP XNUMX)。

        その他の組織. 上記の組織と比較して、体の他の組織は一般に放射線感受性がかなり低い(例えば、表 2)。 ただし、以下で説明するように、胚は注目すべき例外を構成します。 注目に値するのは、組織が急速に成長している状態にあるとき、あらゆる組織の放射線感受性が増加するという事実です (ICRP 1984)。

        全身放射線障害. 体の大部分が 1 Gy を超える線量に急速に被ばくすると、 急性放射線症候群. この症候群には、(1) 倦怠感、食欲不振、悪心および嘔吐を特徴とする初期の前駆段階、(2) その後の潜伏期間、(3) 病気の第 4 (主要) 段階、および (3) 最終的に回復または回復のいずれかが含まれます。死(表1)。 病気の主な段階は、通常、放射線損傷の優勢な場所に応じて、(2) 血液、(3) 胃腸、(4) 脳、または (3) 肺のいずれかの形態をとります (表 XNUMX)。

        局所放射線障害. 通常劇的で迅速な急性全身放射線障害の臨床症状とは異なり、外部放射線源または内部沈着放射性核種からの急激な局所照射に対する反応は、ゆっくりと進行し、症状や徴候をほとんど引き起こさない傾向があります。ただし、照射する組織の体積および/または線量が比較的大きい場合を除きます (たとえば、表 3)。

        放射性核種の影響. 一部の放射性核種 - たとえば、トリチウム (3H)、炭素-14 (14C) およびセシウム-137 (137Cs) - 全身に分布し、体全体を照射する傾向があるのに対し、他の放射性核種は特徴的に取り込まれ、特定の臓器に集中し、それに応じて局所的な損傷を引き起こします。 ラジウム (Ra) とストロンチウム-90
        (90Sr) は、例えば、主に骨に沈着するため、主に骨格組織を損傷しますが、放射性ヨウ素は、結果として生じる損傷の主要部位である甲状腺に集中します (Stannard 1988; Mettler and Upton 1995)。

        発がん作用

        一般的な機能. 電離放射線の発がん性は、今世紀初頭に先駆的な放射線作業員の皮膚がんと白血病の発生によって最初に明らかにされた (Upton 1986) 以来、ラジウム文字盤の画家における多くの種類の新生物の線量依存性の過剰によって広く記録されてきた.地下硬岩鉱山労働者、原爆生存者、放射線治療患者、実験的に放射線を照射された実験動物 (Upton 1986; NAS 1990)。

        放射線照射によって引き起こされる良性および悪性の成長は、特徴的に、出現するまでに数年または数十年かかり、他の原因によって生成されたものと区別できる既知の特徴を示しません。 さらに、いくつかの例外を除いて、それらの誘発は比較的大きな線量当量 (0.5 Sv) の後にのみ検出可能であり、それは新生物の種類や被ばく者の年齢と性別によって異なります (NAS 1990)。

        メカニズム. 放射線発がんの分子メカニズムはまだ詳細に解明されていませんが、実験動物や培養細胞では、実験条件に応じて、放射線の発がん効果には、腫瘍の開始効果、促進効果、および腫瘍の進行に対する効果が含まれていることが観察されています。質問(NAS 1990)。 この効果には、すべてではないにしても多くの例で、癌遺伝子の活性化および/または癌抑制遺伝子の不活性化または損失も含まれているようです。 さらに、放射線の発がん作用は、ホルモン、栄養変数、およびその他の修飾因子によって同様に変更可能であるという点で、化学発がん物質の影響に似ています (NAS 1990)。 さらに、放射線の影響は、特定の化学物質や問題の曝露条件に応じて、化学発がん物質の影響と相加的、相乗的、または相互に拮抗する可能性があることは注目に値します (UNSCEAR 1982 および 1986)。

        用量効果関係. 既存のデータは、あらゆるタイプの新生物について線量と発生率の関係を明確に記述したり、被ばくした集団で成長のリスクが照射後どのくらいの期間上昇したままであるかを定義するには十分ではありません. したがって、低レベルの被ばくに起因するリスクは、そのようなパラメータに関する仮定を組み込んだモデルに基づく外挿によってのみ推定できます (NAS 1990)。 低レベル被ばくのリスクを推定するために使用されてきたさまざまな線量効果モデルのうち、利用可能なデータに最も適していると判断されたモデルは次の形式です。

        コラボレー R0 特定の種類のがんによる死亡の年齢別背景リスクを示し、 D 放射線量、 f(D) 白血病の場合は線形二次であり、他の種類の癌の場合は線形である線量の関数、および g(b) は、性別、暴露時の年齢、暴露後の時間などの他のパラメータに依存するリスク関数です (NAS 1990)。

        このタイプの非閾値モデルは、日本の原爆生存者やその他の放射線被ばく集団からの疫学データに適用され、さまざまな形態の放射線誘発がんの生涯リスクの推定値を導き出しています(たとえば、表 4)。 しかし、実験動物を使った実験でX線とガンマ線の発がん性が示されているため、少量の線量または数週間、数か月、または数年にわたって蓄積された線量に起因するがんのリスクを予測しようとする際には、このような推定値を慎重に解釈する必要があります。ばく露が大幅に延長されると、1990 桁も減少します。 実際、他の場所で強調されているように (NAS XNUMX)、利用可能なデータはミリシーベルト (mSv) の線量当量範囲に閾値があり、それ以下では放射線が発がん性を欠く可能性がある可能性を排除していません。

        表 4. 0.1 Sv の急速照射に起因するがんの推定生涯リスク

        がんの種類または部位

        100,000 人あたりのがん死亡数の超過

         

        (番号。)

        (%)*

        110

        18

        85

        3

        コロン

        85

        5

        白血病(CLLを除く)

        50

        10

        膀胱

        30

        5

        食道

        30

        10

        20

        1

        肝臓

        15

        8

        生殖腺

        10

        2

        甲状腺

        8

        8

        骨肉腫

        5

        5

        2

        2

        残り

        50

        1

        トータル

        500

        2

        * 照射を受けていない集団の「バックグラウンド」期待値の増加率。

        出典: ICRP 1991.

        また、集計された推定値は母集団の平均に基づいており、必ずしも特定の個人に適用できるわけではないことも注目に値します。 つまり、特定の種類のがん (甲状腺がんや乳がんなど) に対する感受性は、成人よりも子供の方がかなり高く、特定のがんに対する感受性は、網膜芽細胞腫や母斑などの遺伝性疾患に関連して増加します。基底細胞癌症候群 (UNSCEAR 1988、1994; NAS 1990)。 このような感受性の違いにもかかわらず、以前に被ばくした人に発生したがんが問題の被ばくによって引き起こされた可能性を測定するための基礎として、補償の場合に使用するために人口ベースの推定が提案されています (NIH 1985)。

        低線量リスク評価. 放射線への低レベル被ばくによるがんのリスクが、上記の推定値で予測された方法で実際に線量に応じて変化するかどうかを確認するための疫学的研究は、これまでのところ決定的ではありません. 自然バックグラウンド放射線レベルが高い地域に住んでいる集団は、明確に起因するがん発生率の増加を示していません (NAS 1990; UNSCEAR 1994)。 逆に、いくつかの研究では、バックグラウンド放射線レベルとがん発生率との間に反比例の関係があることさえ示唆されており、一部の観察者は、これを低レベル放射線照射の有益な (またはホルメティック) 効果の存在の証拠として解釈しており、適応反応と一致しています。特定の細胞システムの (UNSCEAR 1994)。 しかし、交絡変数の効果を制御した後も持続しなかったため、逆相関は疑わしい重要性を持っています (NAS 1990)。 同様に、今日の放射線作業員では、地下の硬岩鉱山労働者の特定のコホートを除いて (NAS 1994; Lubin、Boice、および Edling 1994)、放射線防護の進歩のおかげで、白血病以外のがんの発生率はもはや検出可能なほど増加していません (UNSCEAR 1994)。 さらに、そのような労働者の白血病の発生率は、上に示した推定値と一致しています (IARC 1994)。 したがって、要約すると、現在入手可能なデータは、上記の推定値 (表 4) と一致しており、これは、一般集団のがんの 3% 未満が自然バックグラウンド放射線に起因することを示唆しています (NAS 1990; IARC 1994)。肺がんの最大 10% は屋内ラドンに起因する可能性があります (NAS 1990; Lubin、Boice、および Edling 1994)。

        1954 年のビキニでの熱核兵器実験からの高レベルの放射性降下物は、小児期に甲状腺に大量の線量を受けたマーシャル諸島民の甲状腺がんの頻度を線量依存的に増加させることが観察されています (Robbins and Adams 1989)。 同様に、チェルノブイリ事故で放出された放射性核種によって汚染されたベラルーシとウクライナの地域に住む子供たちは、甲状腺がんの発生率が高いことが報告されています (Prisyazhuik, Pjatak and Buzanov 1991; Kasakov, Demidchik and Astakhova 1992)。これは、チェルノブイリ周辺のより重度に汚染された地域に住む子供たちに良性または悪性の甲状腺結節が過剰に認められなかった国際チェルノブイリ プロジェクトのものとは異なります (Mettler, Williamson and Royal 1992)。 この不一致の根拠と、報告された超過が監視の強化のみに起因する可能性があるかどうかは、まだ決定されていません。 これに関連して、1950 年代にネバダ州で行われた核兵器実験の放射性降下物にさらされたユタ州南西部とネバダ州の子供たちが、あらゆる種類の甲状腺がんの頻度の増加を示したことは注目に値します (Kerber et al. 1993)。そして急性白血病の有病率は、1952 年から 1957 年の間、放射性降下物に最もさらされた時期に亡くなった子供たちで上昇しているように見える (Stevens et al. 1990)。

        英国の原子力発電所の近くに住む子供たちの間で白血病が過剰に発生したのは、原発から放出された放射能が原因である可能性も示唆されています. しかし、放出はそのような子供たちの総放射線量を 2% 未満しか増加させなかったと推定されており、このことから、他の説明がより可能性が高いと推測されます (Doll, Evans and Darby 1994)。 観察された白血病クラスターの効果のない病因論は、核施設を欠いている英国のサイトでの小児白血病の匹敵する過剰の存在によって暗示されているが、それ以外の点では、最近同様に大量の人口流入を経験した核サイトに似ている(Kinlen 1988; Doll 、Evans and Darby 1994)。 別の仮説、つまり、問題の白血病は、罹患した子供の父親の職業上の放射線照射によって引き起こされた可能性があるという仮説も、症例対照研究の結果によって示唆されています (Gardner et al. 1990)。通常、次のセクションで説明する理由により割引されます。

        遺伝的影響

        放射線照射の遺伝的影響は、他の生物では十分に実証されていますが、ヒトではまだ観察されていません。 例えば、日本の原爆生存者の 76,000 人以上の子供を対象に 1990 年以上にわたって実施された集中的な研究では、この集団における放射線の遺伝的影響は明らかにされていません。染色体再編成、性染色体異数性、血清または赤血球タンパク質表現型の変化、性比の変化、または成長と発達の障害 (Neel、Schull、および Awa 1990)。 したがって、放射線の遺伝的影響のリスクの推定は、実験用マウスやその他の実験動物での発見からの外挿に大きく依存しなければならない (NAS 1993; UNSCEAR XNUMX)。

        利用可能な実験データと疫学データから、ヒト生殖細胞の遺伝性突然変異率を 1.0 倍にするのに必要な線量は、少なくとも 1990 Sv でなければならないと推測されます (NAS 1993; UNSCEAR 1)。 これに基づいて、人間集団におけるすべての遺伝的に決定された疾患の 5% 未満が自然バックグラウンド照射に起因すると推定されます (表 XNUMX)。

        表 5. 自然バックグラウンド電離放射線に起因する遺伝性疾患の推定頻度

        障害の種類

        自然発生率
        (XNUMX 万人の出生あたり)

        自然の背景からの貢献
        放射線
        1 (XNUMX 万人の出生あたり)2

           

        初代

        平衡
        世代
        3

        常染色体
        支配的

        180,000

        20-100

        300

        X リンク

        400

        <1

        <15

        劣性

        2,500

        <1

        非常に遅い増加

        染色体

        4,400

        <20

        非常に遅い増加

        先天性
        欠陥

        20,000-30,000

        30

        30-300

        複雑な病因の他の障害:

        心臓病

        600,000

        推定しない4

        推定しない4

        300,000

        推定しない4

        推定しない4

        選択されたその他

        300,000

        推定しない4

        推定しない4

        1 » 1 ミリシーベルト/年、または » 30 ミリシーベルト/世代 (30 年) に相当します。

        2 値は四捨五入。

        3 数百世代後、好ましくない放射線誘発突然変異の追加は、最終的に集団からのそれらの喪失によってバランスが取れ、遺伝的「平衡」をもたらします.

        4 示された疾患の変異要素に関する不確実性のため、定量的なリスク推定値が不足しています。

        出典: National Research Council 1990.

        シースケールの村に住む若者の過剰な白血病と非ホジキンリンパ腫は、セラフィールド原子力施設での子供たちの父親の職業上の被ばくによって引き起こされた遺伝性の発がん性の影響によるものであるという仮説が、ある事例の結果によって示唆されています。上記のように、対照研究 (Gardner et al. 1990)。 ただし、この仮説に対する反論は次のとおりです。

        1. 同じ原子力発電所で同様の、またはそれ以上の職業被ばくを受けた父親に対して、Seascale 以外で生まれた子供の数に匹敵するほどの過剰は見られない (Wakeford et al. 1994a)。
        2. フランス (Hill and LaPlanche 1990)、カナダ (McLaughlin et al. 1993)、またはスコットランド (Kinlen、Clarke、および Balkwill 1993) の父親から同等の職業被ばくを受けた子供には、同様の過剰は見られない。
        3. 原爆被爆者の子供たちの過剰の欠如 (Yoshimoto et al. 1990)
        4. 原子力発電所を含む米国の郡における過剰の欠如 (Jablon, Hrubec and Boice 1991)
        5. 解釈によって示唆される放射線誘発突然変異の頻度は、確立された率よりもはるかに高いという事実 (Wakeford et al. 1994b)。

         

        したがって、結局のところ、入手可能なデータは、父方の性腺照射仮説を支持するものではありません (Doll, Evans and Darby 1994; Little, Charles and Wakeford 1995)。

        出生前照射の影響

        放射線感受性は出生前の生涯を通じて比較的高いが、被ばく時の胚または胎児の発達段階に応じて、一定の線量の影響は著しく異なる(UNSCEAR 1986)。 着床前の期間中、胚は照射による殺傷の影響を最も受けやすく、器官形成の重要な段階では、奇形やその他の発達障害の誘発を受けやすい(表6)。 後者の影響は、重度の精神遅滞の頻度が用量依存的に増加し(図6)、第1986週から第1993週の間に被爆した原爆被爆者のIQテストのスコアが用量依存的に低下することによって劇的に例示されている(そして、 XNUMX 週目から XNUMX 週目までの間) (UNSCEAR XNUMX および XNUMX)。

        表 6. 出生前被ばくによって生じる主な発達異常

        無脳症

        有脳症

        小頭症*

        大脳腔

        モンゴル主義*

        髄質の減少

        脳萎縮

        精神遅滞*

        神経芽細胞腫

        狭い水道橋

        水頭症*

        心室の拡張*

        脊髄異常*

        脳神経異常

         

        視線

        無眼球症

        小眼球症*

        小角膜*

        コロボーマ*

        変形虹彩

        レンズの不在

        網膜の欠如

        まぶたを開く

        斜視*

        眼振*

        網膜芽細胞腫

        遠視

        緑内障

        白内障*

        失明

        脈絡網膜炎*

        部分的白皮症

        アンキロブレファロン

        スケルトン

        一般的な発育阻害

        頭蓋骨の縮小

        頭蓋骨の奇形*

        頭部骨化欠陥*

        アーチ型の頭蓋

        ナローヘッド

        頭蓋水疱

        口蓋裂*

        漏斗胸

        股関節脱臼

        脊髄二分脊椎

        変形した尻尾

        変形した足

        内反尖足*

        デジタル異常*

        外反踵骨

        歯形成不全症*

        脛骨外骨腫

        アメラニン形成*

        強膜壊死

         

        その他

        逆位置

        水腎症

        尿管

        ハイドロコエレ

        腎臓の欠如

        性腺異常*

        先天性心疾患

        顔の奇形

        下垂体障害

        耳の奇形

        運動障害

        皮膚壊死

        筋節壊死

        皮膚色素沈着の異常

         

        * これらの異常は、出生前に大量の放射線に被曝したヒトで観察されており、暫定的に被曝が原因であるとされています。

        出典: Brill and Forgotson 1964.

        症例対照研究で報告された小児がん(白血病を含む)と診断用X線への出生前被ばくとの関連から判断すると、放射線の発がん性影響に対する感受性も、出生前の期間を通じて比較的高いように思われる(NAS 1990)。 そのような研究の結果は、出生前の被ばくが白血病やその他の小児がんのリスクを Sv あたり 4,000% 増加させる可能性があることを示唆しています (UNSCEAR 1986; NAS 1990)。 NAS 1988)。 逆説的ですが、出生前に被曝した原爆被爆者では過剰な小児がんは記録されていませんが (Yoshimoto et al. 1990)、上記のように、問題の程度の過剰を除外​​するにはそのような被爆者は少なすぎました。

        図 6. 出生前に被曝した原爆被爆者の放射線量と重度の精神遅滞の頻度    

        イオン020F6

        まとめと結論

        電離放射線が人間の健康に及ぼす悪影響は、急速に致命的な損傷を与えるものから、数か月、数年、または数十年後に現れる癌、先天性欠損症、遺伝性疾患に至るまで、多岐にわたります。 影響の性質、頻度、重症度は、問題の放射線の質だけでなく、線量と被ばく条件にも依存します。 そのような影響のほとんどは、比較的高レベルの被ばくを必要とするため、事故の犠牲者、放射線治療患者、またはその他の重度の被ばくを受けた人にのみ発生します。 対照的に、電離放射線の遺伝毒性および発がん作用は、線量の線形非閾値関数として頻度が増加すると推定される。 したがって、これらの影響のしきい値の存在を排除することはできませんが、その頻度は暴露レベルに応じて増加すると想定されます。 放射線のほとんどの影響について、曝露された細胞の感受性は、増殖速度と逆に分化の程度によって異なり、胚と成長中の子供は特に損傷を受けやすい.

         

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        木曜日、24月2011 19:16

        電離放射線の発生源

        電離放射線の種類

        アルファ粒子

        アルファ粒子は、4 つの陽子と XNUMX つの中性子が密に結合した集合体です。 これは、ヘリウム XNUMX (4彼)核。 実際、運動エネルギーのほとんどを失った後の最終的な運命は、XNUMX つの電子を捕獲してヘリウム原子になることです。

        アルファ線を放出する放射性核種は、一般に比較的重い原子核です。 ほとんどすべてのアルファエミッターは、鉛の原子番号以上の原子番号を持っています (82鉛)。 原子核がアルファ粒子を放出して崩壊すると、原子番号 (陽子の数) と中性子の数の両方が 238 減少し、原子質量番号は XNUMX 減少します。 たとえば、ウラン XNUMX のアルファ崩壊 (238U) トリウム-234 (234Th) は次のように表されます。

        左の上付き文字は原子質量数 (陽子と中性子の数)、左の下付き文字は原子番号 (陽子の数)、右の下付き文字は中性子の数です。

        一般的なアルファ エミッターは、運動エネルギーが約 4 ~ 5.5 MeV のアルファ粒子を放出します。 このようなアルファ粒子の空気中の範囲は、約 5 cm 以下です (図 1 を参照)。 表皮 (皮膚の保護層、厚さ 7.5 mm) を貫通するには、少なくとも 0.07 MeV のエネルギーを持つアルファ粒子が必要です。 通常、アルファ エミッターは外部放射線の危険をもたらしません。 体内に取り込まれた場合にのみ危険です。 アルファ粒子は短い距離にエネルギーを蓄積するため、線形エネルギー伝達 (LET) 放射が大きく、放射加重係数が大きくなります。 通常、 w R= 20。

        図 1. 15 m と 760 m での空気中のスロー アルファ粒子の範囲エネルギー放射

         

        イオン030F1

         

        ベータ粒子

        ベータ粒子は非常にエネルギーの高い電子または陽電子です。 (陽電子は電子の反粒子です。陽電子は、電子とまったく同じ大きさであるが正である電荷を除いて、電子と同じ質量と他のほとんどの特性を持っています。) ベータ放出放射性核種は、原子量が大きいか小さいか。

        ほぼ同じ原子質量数の安定核種と比較して過剰な陽子を持つ放射性核種は、核内の陽子が中性子に変換されるときに崩壊する可能性があります。 これが起こると、原子核は陽電子と、ニュートリノと呼ばれる非常に軽く相互作用の少ない粒子を放出します。 (ニュートリノとその反粒子は、放射線防護には関係ありません。) 運動エネルギーのほとんどを放棄すると、陽電子は最終的に電子と衝突し、両方とも消滅します。 生成される消滅放射線は、ほとんどの場合、0.511 度離れた方向に移動する 180 つの XNUMX keV (キロ電子ボルト) の光子です。 典型的な陽電子崩壊は次のように表されます。

        ここで、陽電子はβで表されます+ nによるニュートリノ。 結果として得られる核種は、元の核種よりも原子質量数が同じで、原子 (陽子) 番号が XNUMX つ大きく、中性子数が XNUMX つ小さいことに注意してください。

        電子捕獲は陽電子崩壊と競合します。 電子捕獲崩壊では、原子核が軌道電子を吸収してニュートリノを放出します。 典型的な電子捕獲減衰は次の式で与えられます。

        結果として得られる核が最初の核よりも低い総エネルギーを持つ場合、電子捕獲は常に可能です。 ただし、陽電子崩壊では、初期の総エネルギーが 原子 は結果のそれよりも大きい 原子 1.02 MeV 以上 (陽電子の静止質量エネルギーの XNUMX 倍)。

        陽電子および電子捕獲崩壊と同様に、ネガトロン (β) 崩壊は、ほぼ同じ原子質量数の安定原子核と比較して過剰な中性子を持つ原子核で発生します。 この場合、原子核はネガトロン(エネルギー電子)と反ニュートリノを放出します。 典型的なネガトロン崩壊は次のように表されます。

        ここで、ネガトロンはβで表されます そして反ニュートリノ by`n ここで、結果として生じる原子核は、XNUMX つの陽子を犠牲にして XNUMX つの中性子を獲得しますが、再びその原子質量数を変更しません。

        アルファ崩壊は二体反応であるため、アルファ粒子は離散的な運動エネルギーで放出されます。 ただし、ベータ崩壊は三体反応であるため、ベータ粒子はエネルギーのスペクトルにわたって放出されます。 スペクトルの最大エネルギーは、崩壊する放射性核種に依存します。 スペクトルの平均ベータ エネルギーは、最大エネルギーの約 2 分の XNUMX です (図 XNUMX を参照)。

        図 2. から放出されるネガトロンのエネルギー スペクトル 32P

        イオン030F2

        トリチウムの典型的な最大ベータエネルギー範囲は 18.6 keV (3H) から 1.71 MeV のリン-32 (32P)。

        空気中のベータ粒子の範囲は、運動エネルギー MeV あたり約 3.65 m です。 表皮を貫通するには、少なくとも 70 keV のエネルギーのベータ粒子が必要です。 ベータ粒子は低 LET 放射線です。

         

        ガンマ線

        ガンマ線は、原子核が高エネルギー状態から低エネルギー状態に遷移するときに放出される電磁放射線です。 このような遷移では、原子核内の陽子と中性子の数は変化しません。 核は、以前のアルファまたはベータ崩壊に続いて、より高いエネルギー状態のままになっている可能性があります。 つまり、ガンマ線は、アルファ崩壊またはベータ崩壊の直後に放出されることがよくあります。 ガンマ線は、原子核による中性子捕獲と亜原子粒子の非弾性散乱からも発生する可能性があります。 最もエネルギーの高いガンマ線は宇宙線で観測されています。

        図 3 は、コバルト 60 の崩壊スキームの写真です (60株式会社)。 これは、ニッケル 60 で放出された XNUMX つのガンマ線のカスケードを示しています (60Ni) のベータ崩壊に続く 1.17 MeV と 1.33 MeV のエネルギーを持つ 60株式会社

        図 3. の放射性崩壊スキーム 60Co

        イオン030F3

        図 4 は、モリブデン 99 の崩壊スキームの写真です (99モ)。 結果のテクネチウム-99 (99Tc) 原子核は非常に長い間続く励起状態を持っています (t½ = 6時間)。 このように励起された原子核を 異性体. ほとんどの励起核状態の半減期は、数ピコ秒 (ps) から 1 マイクロ秒 (μs) の間です。

        図 4. の放射性崩壊スキーム 99Mo

        イオン030F4

        図 5 は、ヒ素 74 の崩壊スキームの写真です (74として)。 これは、いくつかの放射性核種が複数の方法で崩壊することを示しています。

        図 5. の放射性崩壊スキーム 74として、ネガトロン放出、陽電子放出、および電子捕獲の競合するプロセスを示す(m0 は電子の静止質量)

        イオン030F5

        アルファ粒子とベータ粒子は物質内で明確な範囲を持ちますが、ガンマ線は物質を通過するときに指数関数的に減衰します (物質内での散乱による蓄積は無視されます)。 ビルドアップを無視できる場合、ガンマ線の減衰は次の式で与えられます。

        コラボレー I(x) 距離の関数としてのガンマ線強度 x μ は質量減衰係数です。 質量減衰係数は、ガンマ線エネルギーと、ガンマ線が相互作用する物質に依存します。 質量減衰係数の値は、多くの参考文献で表にされています。 図 6 は、形状が良好な状態での物質中のガンマ線の吸収を示しています (ビルドアップは無視できます)。

        図 6. 形状が良好な条件下での Al および Pb における 667 keV ガンマ線の減衰 (破線は多重エネルギー光子ビームの減衰を表す)

        イオン030F6

        ビルドアップは、広いガ​​ンマ線ビームが物質と相互作用するときに発生します。 材料内のポイントで測定された強度は、直接ビームの側面から測定装置にガンマ線が散乱するため、期待される「良好な形状」(狭いビーム) の値に比べて増加します。 ビルドアップの程度は、ビームの形状、材料、およびガンマ線のエネルギーに依存します。

        内部変換は、原子核がより高いエネルギー状態からより低いエネルギー状態に変化するときに、ガンマ線放出と競合します。 内部変換では、原子核がガンマ線を放出する代わりに、内部軌道電子が原子から放出されます。 放出された電子は直接電離しています。 放出された電子によって残された空孔を埋めるために、外側の軌道電子がより低い電子エネルギー準位に落ちると、原子は X 線を放出します。 ガンマ放出確率に対する内部変換確率は、原子番号の増加とともに増加します。

        X線

        X線は電磁波であり、ガンマ線と同じです。 X線とガンマ線の違いはその起源です。 ガンマ線は原子核で発生しますが、X 線は電子の相互作用によって発生します。 X線はガンマ線よりもエネルギーが低いことが多いですが、これはそれらを区別するための基準ではありません. 放射性崩壊によるガンマ線よりもはるかに高いエネルギーを持つ X 線を生成することができます。

        前述の内部変換は、X 線生成の XNUMX つの方法です。 この場合、結果として生じる X 線は、軌道電子が遷移するエネルギー準位の差に等しい離散エネルギーを持ちます。

        荷電粒子は、加速または減速するたびに電磁放射を放出します。 放出される放射線の量は、粒子の質量の XNUMX 乗に反比例します。 その結果、他のすべての条件が同じであれば、電子は陽子などのより重い粒子よりもはるかに多くの x 放射線を放出します。 X 線システムは、数 kV または MV の大きな電位差にわたって電子を加速することによって X 線を生成します。 その後、電子はタングステン (W) などの高密度で耐熱性のある材料内で急速に減速されます。

        このようなシステムから放出される X 線は、約ゼロから減速前の電子が持つ最大運動エネルギーまでの範囲のスペクトルに広がるエネルギーを持っています。 この連続スペクトルに重ね合わされることが多いのは、離散エネルギーの X 線です。 それらは、減速する電子がターゲット材料をイオン化するときに生成されます。 イオン化後に残った空孔を埋めるために他の軌道電子が移動すると、内部変換後に X 線が放出されるのと同様に、離散エネルギーの X 線を放出します。 という 特性 X 線は、ターゲット (アノード) 材料の特性であるためです。 典型的な X 線スペクトルについては、図 7 を参照してください。 図 8 は、典型的な X 線管を示しています。

        図 7. 電子が W の K 殻の穴を埋めるときに生成される特性 X 線の寄与を示す X 線スペクトル (X 線の波長はそのエネルギーに反比例します)

        イオン030F7

        X 線は、ガンマ線と同じように物質と相互作用しますが、単純な指数関数的減衰方程式は、連続的なエネルギー範囲での X 線の減衰を適切に表していません (図 6 を参照)。 ただし、低エネルギーの X 線は、材料を通過するときに高エネルギーの X 線よりも急速にビームから除去されるため、減衰の記述は指数関数に近づきます。

         

         

         

         

         

        図 8. 固定陽極と加熱フィラメントを備えた単純化された X 線管

        イオン030F8

        中性子

        一般に、自然放射性崩壊の直接的な結果として中性子が放出されることはありません。 それらは核反応中に生成されます。 原子炉は大量の中性子を生成しますが、粒子加速器や (α, n) 線源と呼ばれる特殊な中性子源も中性子を生成できます。

        原子炉は、核燃料中のウラン (U) 原子核が分裂または核分裂するときに中性子を生成します。 実際、原子炉内で核分裂を維持するには、中性子の生成が不可欠です。

        粒子加速器は、陽子や電子などの荷電粒子を高エネルギーに加速して中性子を生成し、ターゲット内の安定した原子核に衝突させます。 中性子は、そのような核反応から生じる可能性のある粒子の XNUMX つにすぎません。 たとえば、次の反応では、重水素イオンを加速してベリリウム ターゲットに衝突させるサイクロトロンで中性子が生成されます。

        ベリリウムと混合されたアルファ放射体は、持ち運び可能な中性子源です。 これらの (α, n) 源は、反応によって中性子を生成します。

        アルファ粒子の発生源は、ポロニウム 210 (210ポ)、
        プルトニウム-239 (239Pu) およびアメリシウム-241 (241午前)。

        中性子は一般に、表 1 に示すように、そのエネルギーに従って分類されます。

        表1 運動エネルギーによる中性子の分類

        エネルギー範囲

        スローまたはサーマル

        0~0.1keV

        中級

        0.1~20keV

        尊大

        20keV~10MeV

        高エネルギー

        >10 MeV

         

        中性子と物質の相互作用には多くの可能なモードが存在しますが、放射線の安全性を目的とした XNUMX つの主なモードは、弾性散乱と中性子捕獲です。

        弾性散乱は、高エネルギー中性子が熱エネルギーに還元される手段です。 高エネルギー中性子は、主に弾性散乱によって相互作用し、通常、核分裂を引き起こしたり、中性子捕獲によって放射性物質を生成したりしません。 後者のタイプの相互作用を主に担うのは熱中性子です。

        弾性散乱は、中性子が原子核と相互作用し、エネルギーが減少して跳ね返るときに発生します。 相互作用する核は、中性子が失う運動エネルギーを吸収します。 このように励起された後、原子核はすぐにこのエネルギーをガンマ線として放出します。

        中性子が最終的に熱エネルギーに達すると (中性子がその環境と熱平衡状態にあるため)、ほとんどの原子核に容易に捕捉されます。 電荷を持たない中性子は、陽子のように正に帯電した原子核によって反発されません。 熱中性子が原子核に接近し、数 fm のオーダで強い原子核力の範囲内に入ると (fm = 10-15 メートル)、核は中性子を捕獲します。 結果は、光子または他の粒子を放出する放射性核になる可能性があります。 235Uと 239Pu、捕獲核はXNUMXつの小さな核とより多くの中性子に分裂することができます.

        運動学の法則は、弾性散乱媒体が多数の軽い原子核を含む場合、中性子がより急速に熱エネルギーに到達することを示しています。 軽い原子核から跳ね返る中性子は、重い原子核から跳ね返る場合よりもはるかに多くの運動エネルギーを失います。 このため、中性子を減速させるには、水と水素含有物質が最適な遮蔽材料です。

        中性子の単一エネルギー ビームは、材料内で指数関数的に減衰し、上記の光子の式と同様の式に従います。 与えられた原子核と相互作用する中性子の確率は、次の量で表されます。 断面. 断面には面積の単位があります。 断面の特別な単位は 納屋 (b) 以下によって定義される:

        ガンマ線とX線を伴わずに中性子を生成することは非常に困難です。 一般に、中性子が存在する場合、高エネルギー光子も存在すると考えられます。

        電離放射線源

        原始放射性核種

        原始放射性核種は、その半減期が地球の年齢に匹敵するため、自然界に存在します。 表 2 に、最も重要な原始放射性核種を示します。

        表 2. 原始放射性核種

        放射性同位元素

        半減期 (109 Y)

        存在量 (%)

        238U

        4.47

        99.3

        232Th

        14.0

        100

        235U

        0.704

        0.720

        40K

        1.25

        0.0117

        87Rb

        48.9

        27.9

         

        ウランとトリウムの同位体は、結果として自然界にも存在する子孫放射性同位体の長い鎖の先頭に立っています。 図 9 AC は、 232あ、 238Uと 235U、それぞれ。 アルファ崩壊は原子質量数 205 以上で一般的であり、アルファ粒子の原子質量数は 4 であるため、重原子核には 9 つの異なる崩壊連鎖があります。 これらのチェーンの XNUMX つ (図 XNUMX、D を参照)、 237Np、自然界には存在しません。 これは、原始放射性核種が含まれていないためです (つまり、この鎖には地球の年齢に匹敵する半減期を持つ放射性核種はありません)。

        図 9. 崩壊系列 (Z = 原子番号、N = 原子質量番号)    

         イオン030F9ラドン (Rn) 同位体が各鎖に存在することに注意してください (219るん、 220Rnと 222Rn)。 Rn は気体であるため、Rn が生成されると、それが形成されたマトリックスから大気中に放出される可能性があります。 しかし、半減期は 219Rn は短すぎて、かなりの量が呼吸ゾーンに到達できません。 の比較的短い半減期 220Rn は通常、Rn よりも健康被害の懸念が少なくなります。 222Rn.

        Rn を含まない、体外の原始放射性核種は、平均で約 0.3 mSv の年間実効線量を人口に提供します。 実際の年間実効線量は大きく異なり、主にその地域の土壌中のウランとトリウムの濃度によって決定されます。 モナザイト砂が普通に見られる世界のいくつかの地域では、人口のメンバーに対する年間実効線量は約 20 mSv にもなります。 サンゴ環礁や海岸近くなどの他の場所では、この値は 0.03 mSv と低い場合があります (図 9 を参照)。

        ラドンは通常、他の自然発生する地上放射性核種とは別に考えられています。 土壌から空気中に浸透します。 空気中の Rn は、Po、ビスマス (Bi)、および Pb の放射性同位体にさらに崩壊します。 これらの子孫放射性核種は、吸い込まれて肺に閉じ込められる可能性のある粉塵粒子に付着します。 アルファ放射体であるため、放射線エネルギーのほとんどすべてを肺に送ります。 このような被ばくによる年間平均肺等価線量は約 20 mSv であると推定されています。 この肺等価線量は、約 2 mSv の全身実効線量に匹敵します。 明らかに、Rn とその派生放射性核種は、バックグラウンド放射線の実効線量に最も大きく寄与しています (図 9 を参照)。

        宇宙線

        宇宙放射線には、地球の大気に衝突する地球外起源のエネルギー粒子 (主に粒子と主に陽子) が含まれます。 また、二次粒子も含まれます。 主に光子、中性子、ミューオンで、一次粒子と大気中のガスとの相互作用によって生成されます。

        これらの相互作用のおかげで、大気は宇宙放射線に対するシールドとして機能し、このシールドが薄いほど、実効線量率が高くなります。 このように、宇宙線の実効線量率は高度とともに増加します。 例えば、高度1,800メートルの線量率は、海面の約XNUMX倍です。

        一次宇宙放射線は主に荷電粒子で構成されているため、地球の磁場の影響を受けます。 高緯度に住む人々は、地球の赤道に近い人々よりも宇宙放射線の実効線量を多く受けます。 この影響による変動はオーダです
        の10%。

        最後に、宇宙線実効線量率は、太陽の宇宙線出力の変調によって変化します。 平均して、宇宙線はバックグラウンド放射線の全身実効線量に約 0.3 mSv 寄与します。

        宇宙線放射性核種

        宇宙線は、大気中に宇宙線放射性核種を生成します。 これらの中で最も顕著なのはトリチウムです(3H)、ベリリウム-7 (7Be)、炭素-14 (14C) およびナトリウム-22 (22な)。 それらは、大気ガスと相互作用する宇宙線によって生成されます。 コスモジェニック放射性核種は、年間実効線量約 0.01 mSv を提供します。 これのほとんどは 14C.

        核の放射性降下物

        1940 年代から 1960 年代にかけて、地上で核兵器の広範な実験が行われました。 このテストでは、大量の放射性物質が生成され、世界中の環境に配布されました。 放射性降下物. この破片の多くはその後安定同位体に崩壊しましたが、残った少量は今後何年にもわたって被ばくの原因となります。 さらに、時折大気中で核兵器の実験を続けている国は、世界の在庫を増やしています。

        現在、実効線量の主な影響要因はストロンチウム-90 (90Sr) およびセシウム-137 (137Cs)、どちらも半減期は約 30 年です。 放射性降下物による年間平均実効線量は約 0.05 mSv です。

        体内の放射性物質

        自然に発生する放射性核種の人体への沈着は、主に空気、食物、水中のこれらの物質の吸入と摂取に起因します。 このような核種には、Pb、Po、Bi、Ra、K (カリウム)、C、H、U、および Th の放射性同位元素が含まれます。 これらの、 40K が最大の貢献者です。 体内に蓄積された自然発生の放射性核種は、年間実効線量に約 0.3 mSv 寄与します。

        機械生成放射線

        医療分野での X 線の使用は、機械が生成する放射線の最大の被ばく源です。 世界中で何百万台もの医療用 X 線システムが使用されています。 これらの医療用 X 線システムへの平均被ばくは、集団のケアへのアクセスに大きく依存します。 先進国では、診断と治療のための X 線と放射性物質からの医学的に処方された放射線による平均年間実効線量は 1 mSv のオーダーです。

        X 線は、ほとんどの高エネルギー物理粒子加速器、特に電子と陽電子を加速する加速器の副産物です。 ただし、適切な遮蔽と安全対策に加えて、危険にさらされている人口が限られているため、この放射線被ばく源は上記の線源よりも重要ではありません.

        機械で生成された放射性核種

        粒子加速器は、核反応によってさまざまな量の多種多様な放射性核種を生成できます。 加速粒子には、陽子、重陽子 (2H核)、アルファ粒子、荷電中間子、重イオンなど。 ターゲット材料は、ほぼすべての同位体で作成できます。

        粒子加速器は、事実上、陽電子放出放射性同位体の唯一の供給源です。 (原子炉は、ネガトロン放射によって崩壊する中性子が豊富な放射性同位体を生成する傾向があります。)また、医療用、特に陽電子放出断層撮影法 (PET) 用の短寿命同位体を生成するためにますます使用されています。

        技術的に強化された素材と消費財

        X 線と放射性物質は、現代の非常に多くの手術の中で、求められたり望まれなかったりして登場します。 表 3 に、これらの放射線源を示します。

        表 3. 技術的に強化された材料および消費者製品からの関連集団実効線量の情報源と推定値

        グループ I - 多数の人が関与し、個人の実効線量が非常に大きい

        たばこ製品

        可燃性燃料

        生活用水供給

        ガラスとセラミックス

        建材

        眼鏡ガラス

        鉱業および農産物

         

        グループ II - 多くの人が関与しているが、実効線量が比較的小さいか、制限されている
        体の小さな部分に

        テレビ受信機

        高速道路および道路建設資材

        放射性発光製品

        放射性物質の航空機輸送

        空港検査システム

        スパークギャップ照射器と電子管

        ガスおよびエアロゾル (煙) 検出器

        トリウム製品 - 蛍光灯スターター
        そしてガスマントル

        グループ III - 関与する人が比較的少なく、集団実効線量が小さい

        トリウム製品 - タングステン溶接棒

         

        出典: NCRP 1987.

         

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        木曜日、24月2011 19:45

        放射線安全のための職場設計

        放射線施設の基本設計の特徴

        放射線源の取り扱いと使用に伴う危険には、従来の実験室や作業エリアには必要のない設計と構造の特別な機能が必要です。 これらの特別な設計機能は、施設の労働者が過度の外部または内部の放射線障害にさらされないようにしながら、過度に妨げられないように組み込まれています。

        放射線源または放射性物質への被ばくが発生する可能性のあるすべてのエリアへのアクセスは、そのような作業エリアへの立ち入りを許可される可能性のある施設労働者に関してだけでなく、彼らがすべき衣類または保護具の種類に関しても管理されなければなりません。管理区域での着用と予防措置。 このような管理措置の実施において、電離放射線の存在、放射能汚染の存在、またはその両方に基づいて放射線作業区域を分類することが役立ちます。 初期の計画段階でこのような作業領域分類の概念を導入することで、放射線源を扱う作業の危険性を軽減するために必要なすべての機能を備えた施設が得られます。

        作業領域と実験室の種類の分類

        作業領域の分類の基礎は、単位放射能あたりの相対的な放射性毒性による放射性核種のグループ化です。 グループ I は非常に高い毒性の放射性核種、グループ II は中程度から高い毒性の放射性核種、グループ III は中程度の毒性の放射性核種、グループ IV は低毒性の放射性核種に分類する必要があります。 表 1 は、多くの放射性核種の毒性グループ分類を示しています。

        表 1. 単位放射能あたりの相対放射毒性に従って分類された放射性核種

        グループ I: 非常に高い毒性

        210Pb

        210Po

        223Ra

        226Ra

        228Ra

        227Ac

        227Th

        228Th

        230Th

        231Pa

        230U

        232U

        233U

        234U

        237Np

        238Pu

        239Pu

        240Pu

        241Pu

        242Pu

        241Am

        243Am

        242Cm

        243Cm

        244Cm

        245Cm

        246Cm

        249Cm

        250Cf

        252Cf

        グループ II: 高毒性

        22Na

        36Cl

        45Ca

        46Sc

        54Mn

        56Co

        60Co

        89Sr

        90Sr

        91Y

        95Zr

        106Ru

        110Agm

        115Cdm

        114Inm

        124Sb

        125Sb

        127Tem

        129Tem

        124I

        126I

        131I

        133I

        134Cs

        137Cs

        140Ba

        144Ce

        152ユー (13歳)

        154Eu

        160Tb

        170Tm

        181Hf

        210Bi

        182Ta

        192Ir

        204Tl

        207Bi

        230Pa

        211At

        212Pb

        224Ra

        228Ac

        234Th

        236U

        249Bk

                 

        グループ III: 中程度の毒性

        7Be

        14C

        18F

        24Na

        38Cl

        31Si

        32P

        35S

        41A

        42K

        43K

        47Sc

        48Sc

        48V

        51Cr

        52Mn

        56Mn

        52Fe

        55Fe

        59Fe

        57Co

        53Ni

        65Ni

        64Cu

        65Zn

        69Znm

        72Ga

        73As

        74As

        76As

        77As

        82Br

        85Krm

        87Kr

        86Rb

        85Sr

        91Sr

        90Y

        92Y

        93Y

        97Zr

        95Nb

        99Mo

        96Tc

        97Tcm

        97Tc

        99Tc

        97Ru

        103Ru

        105Ru

        105Rh

        109Pd

        105Ag

        111Ag

        109Cd

        115Cd

        115Inm

        113Sn

        125Sn

        122Sb

        125Tem

        129Te

        131Tem

        132Te

        130I

        132I

        134I

        135I

        135Xe

        131Cs

        136Cs

        140La

        141Ce

        143Ce

        142Pr

        143Pr

        147Nd

        149Nd

        147Pm

        149Pm

        151Sm

        152ユー (9.2h)

        155Eu

        153Gd

        159Gd

        165Dy

        166Dy

        166Ho

        169Er

        171Er

        171Tm

        177Lu

        181W

        185W

        187W

        183Re

        186Re

        188Re

        185Os

        191Os

        193Os

        190Ir

        195Ir

        191Pt

        193Pt

        197Pt

        196Au

        198Au

        199Au

        197Hg

        197Hgm

        203Hg

        200Tl

        201Tl

        202Tl

        203Pb

        206Bi

        212Bi

        220Rn

        222Rn

        231Th

        233Pa

        239Np

                     

        グループ IV: 低毒性

        3H

        15O

        37A

        58Com

        59Ni

        69Zn

        71Ge

        85Kr

        85Srm

        87Rb

        91Ym

        93Zr

        97Nb

        96Tcm

        99Tcm

        103Rhm

        133Inm

        129I

        131Xem

        133Xe

        134Csm

        135Cs

        147Sm

        187Re

        191Osm

        193Ptm  

        197Ptm

        NATTh

        232Th

        235U

        238U

        NATU

                       

        (IAEA 1973)

        放射性毒性の考慮事項、作業領域で取り扱われる放射性物質の量または量、および関連する操作の種類に基づいて、XNUMX つの広範なタイプの実験室を想定することができます。

        表 2 は、検査室をタイプ別に説明し、各タイプの例を示しています。 表 3 は、実験室の種類と、作業領域の分類およびアクセス制御を示しています (IAEA 1973)。

        表 2. 作業域の分類

        定義

        アクセス制御

        典型的な操作

        1

        外部放射線吸収線量レベルまたは放射能汚染レベルが高い可能性がある地域

        アクセスは、厳密に管理された作業条件と適切な保護具を使用して、放射線作業員のみに管理されています

        高温の実験室、高度に汚染されたエリア

        2

        外部放射線レベルが存在する可能性があり、汚染の可能性があるため操作説明が必要なエリア

        アクセスは放射線業務従事者に限定
        適切な保護服と履物

        ルミナイジング工場およびその他の同等物
        施設

        3

        平均外部被ばく線量が1mGy・wk未満の地域-1 放射能汚染の可能性があり、特別な操作指示が必要な場合

        アクセスは放射線作業員に限定され、いいえ
        防護服が必要

        すぐ近くのワーキングエリア
        放射線撮影操作、例えば制御室

        4

        外部放射線レベルが 0.1 mGy•wk 未満の放射線施設の範囲内のエリア-1 どこ
        放射能汚染はありません

        アクセス制御なし

        管理および患者待合エリア

        (ICRP 1977、IAEA 1973)

        表3 放射性物質を取り扱う試験所の分類

        のグループ
        放射性核種

        以下に指定された活動に必要な実験室の種類

         

        1タイプ

        2タイプ

        3タイプ

        I

        <370kBq

        70kBq~
        37MBq

        >37MBq

        II

        <37 MBq

        37MBq~
        37 GB q

        >37 GBq

        3

        <37 GBq

        37GBq~
        370 GB q

        >370 GBq

        IV

        <370 GBq

        370GBq~
        37 TBq

        >37 Tbq

         

        放射性物質の実験室使用の運用要因

        活動レベルの倍率

        シンプルな収納

        ×100

        簡単な湿式操作 (例えば、ストック溶液のアリコートの調製)

        ×10

        通常の化学操作 (たとえば、単純な化学薬品の調製と分析)

        ×1

        複雑なウェット操作 (たとえば、複数の操作または複雑なガラス製品を使用する操作)

        ×0.1

        単純な乾式操作 (たとえば、揮発性放射性化合物の粉末の操作)

        ×0.1

        乾いた粉塵の多い作業(研削など)

        ×0.01

        (ICRP 1977、IAEA 1973)

        放射性物質の取り扱いに伴う危険は、放射性毒性または化学毒性のレベルと放射性核種の活性だけでなく、放射性物質の物理的および化学的形態、および実行される操作または手順の性質と複雑さにも依存します。

        建物内の放射線施設の位置

        放射線施設が大きな建物の一部である場合、そのような施設の場所を決定する際には、次の点に留意する必要があります。

        • 放射線施設は、建物内の比較的人が少ない場所に配置して、そのエリアへのアクセスを容易に管理できるようにする必要があります。
        • 選択したエリアでは、火災の可能性を最小限に抑える必要があります。
        • 放射線施設の場所と提供される暖房と換気は、表面と空中の両方の放射能汚染の拡散の可能性が最小限になるようにする必要があります。
        • 放射線施設の場所は、遮蔽のための最小限の支出で、放射線レベルがすぐ近くで確立された制限内に効果的に維持できるように、慎重に選択する必要があります。

         

        放射線施設の計画

        放射能レベルの段階的変化が想定される場合、実験室は、高放射線または放射能汚染レベルが存在するエリアへのアクセスが段階的になるように配置する必要があります。 つまり、最初に非放射線領域に入り、次に低活動領域、中活動領域というようになります。

        密閉されていない放射性物質源を取り扱うためのフードまたはグローブ ボックスを使用することで、小さな実験室での入念な換気制御の必要性を回避できます。 ただし、換気システムは、空中に浮遊する放射性物質が放射線作業員から離れて流れるような方向に空気が流れるように設計する必要があります。 空気の流れは常に、汚染されていないエリアから汚染されたエリアまたは汚染されている可能性のあるエリアに向かっている必要があります。

        低~中放射能の密閉されていない線源を取り扱う場合、フードの開口部を通過する平均対気速度は約 0.5 ミリ秒でなければなりません。-1. 高度の放射能または高レベルの放射能の場合、開口部を通過する空気の速度を平均 0.6 に上げて、
        1.0ミリ秒-1. ただし、過度に高い空気速度は、開いた容器から放射性物質を引き出し、フード領域全体を汚染する可能性があります。

        実験室でのフードの配置は、クロスドラフトに関して重要です。 一般に、フードは、供給空気または補給空気が入らなければならない出入り口から十分に離れた場所に配置する必要があります。 デュアル スピード ファンを使用すると、フードが使用されているときは風速が高くなり、フードが閉じているときは風速が遅くなります。

        換気システムの目的は次のとおりです。

        • 快適な労働条件を提供する
        • 望ましくない空気汚染物質を除去および希釈する目的で、継続的な空気交換 (XNUMX 時間に XNUMX ~ XNUMX 回の交換) を提供します。
        • 建物および環境の他の領域の汚染を最小限に抑えます。

         

        放射線施設の設計では、特定の簡単な手段を採用することで、重い遮蔽要件を最小限に抑えることができます。 たとえば、放射線治療、加速器、中性子発生器、またはパノラマ放射線源の場合、迷路は重い鉛で裏打ちされたドアの必要性を減らすことができます。 有用なビームに直接入っていないエリアで一次保護バリアを先細りにしたり、施設を部分的または完全に地下に配置したりすると、必要なシールドの量を大幅に減らすことができます。

        観察窓、地下導管ケーブル、および換気システムのバッフルの適切な配置には、細心の注意を払う必要があります。 表示ウィンドウは、散乱放射線のみを遮断する必要があります。 さらに優れているのは閉回路テレビで、効率も向上します。

        作業エリア内の表面仕上げ

        しっくい、コンクリート、木材などの未加工の表面はすべて、適切な材料で永久的に密閉する必要があります。 材料の選択は、次の点を考慮して行う必要があります。

        • 滑らかで化学的に不活性な表面の提供
        • 表面がさらされる可能性のある温度、湿度、および機械的な摩耗や損傷の環境条件
        • 表面がさらされる放射線場との互換性
        • 損傷した場合の修理の容易さの必​​要性。

         

        通常の塗料、ワニス、ラッカーは、摩耗面を覆うことはお勧めできません。 汚染が発生し、除染が必要な場合は、簡単に除去できる表面材を使用すると役立つ場合があります。 ただし、そのような物質の除去は、困難で厄介な場合があります。

        配管

        流し台、洗面台、床の排水口には適切に印を付ける必要があります。 汚染された手が洗われる可能性のある洗面台には、膝または足で操作する蛇口が必要です。 必要に応じて簡単に除染または交換できる配管を使用してメンテナンスを減らすと経済的です。 場合によっては、液体放射性物質の処分を管理するために地下貯蔵タンクまたは貯蔵タンクを設置することが推奨される場合があります。

        放射線遮蔽設計

        遮蔽は、施設の労働者や一般市民の放射線被ばくを減らすために重要です。 遮蔽要件は、放射線従事者や一般市民が放射線源にさらされる時間、放射線源と放射線場の種類とエネルギーなど、多くの要因によって異なります。

        放射線遮蔽の設計では、放射線源の近くに遮蔽材料を配置する必要があります。 関連する放射線の種類ごとに、個別の遮蔽を考慮する必要があります。

        シールド設計は複雑な作業になる場合があります。 たとえば、加速器、原子炉、およびその他の高レベル放射線源の遮蔽をモデル化するためのコンピューターの使用は、この記事の範囲を超えています。 複雑なシールド設計については、資格のある専門家に相談する必要があります。

        ガンマ線源遮蔽

        ガンマ線の減衰は、アルファ線またはベータ線の減衰とは質的に異なります。 これらのタイプの放射線はどちらも物質内で明確な範囲を持ち、完全に吸収されます。 一方、ガンマ線は吸収体を厚くすることで強度を下げることができますが、完全に吸収することはできません。 単一エネルギーガンマ線の減衰が良好な幾何学的条件 (つまり、放射が狭いビームで十分にコリメートされている) で測定される場合、吸収体の厚さに対する片対数グラフにプロットされると、強度データは直線になります。傾きが減衰に等しい
        係数、μ。

        吸収体を透過する強度または吸収線量率は、次のように計算できます。

        I(T) = I(0)e μ t

        コラボレー I(t) は、厚さの吸収体を透過したガンマ線強度または吸収線量率です。 t.

        μ の単位と t は互いに逆数です。 吸収体の厚みが t は cm 単位で測定され、μ は線形減衰係数であり、単位は cm です。-1。 場合 t 単位は面密度 (g/cm2)、μ は質量減衰係数 μm 単位はcmです2/g。

        面密度を使用した一次近似として、すべての材料は、約 0.75 ~ 5.0 MeV (メガ電子ボルト) のエネルギーを持つ光子に対してほぼ同じ光子減衰特性を持っています。 このエネルギー範囲内では、ガンマ線遮蔽特性は遮蔽材料の密度にほぼ比例します。 より低いまたはより高い光子エネルギーの場合、所定の面密度に対して、原子番号が大きい吸収体は、原子番号が小さい吸収体よりも効果的な遮蔽を提供します。

        不適切な形状の条件 (たとえば、幅の広いビームや厚いシールド) では、シールドと相互作用するすべての光子がビームから取り除かれ、シールドが除去されないことを前提としているため、上記の式は必要なシールドの厚さを大幅に過小評価します。検出されました。 かなりの数の光子がシールドによって検出器に散乱されるか、またはビームから散乱された光子が XNUMX 回目の相互作用の後に散乱して検出器に戻る可能性があります。

        形状が悪い条件の場合のシールドの厚さは、ビルドアップ係数を使用して推定できます。 B 次のように推定できます。

        I(T) = I(0)Be μ t

        ビルドアップ係数は常に XNUMX よりも大きく、ビーム内の任意の点における一次放射線と散乱放射線の両方を含む光子放射線の強度と、一次ビームのみの強度との比として定義できます。その点。 ビルドアップ係数は、放射線束または吸収線量率のいずれかに適用される場合があります。

        ビルドアップ係数は、さまざまな光子エネルギーとさまざまな吸収体について計算されています。 グラフや表の多くは、シールドの厚さを緩和長で示しています。 緩和長は、狭いビームを元の強度の 1/e (約 37%) に減衰させるシールドの厚さです。 したがって、1 つの緩和長は、線形減衰係数の逆数 (つまり、XNUMX/μ) に数値的に等しくなります。

        一次光子ビームに導入されたときに吸収線量率を半分に減らす吸収体の厚さは、半値層 (HVL) または半値厚 (HVT) と呼ばれます。 HVL は次のように計算できます。

        HVL = ln2 / μ

        必要な光子シールドの厚さは、必要なシールドを計算する際に狭いビームまたは適切なジオメトリを想定し、こうして得られた値を XNUMX HVL だけ増やしてビルドアップを考慮して見積もることができます。

        一次光子ビームに導入されたときに吸収線量率を 3.32 分の XNUMX に減少させる吸収体の厚さは、XNUMX 分の XNUMX 値層 (TVL) です。 次の理由から、XNUMX TVL は約 XNUMX HVL に相当します。

        ln10 / ln2 ≒ 3.32

        TVL と HVL の両方の値は、さまざまな光子エネルギーといくつかの一般的な遮蔽材料 (鉛、鋼、コンクリートなど) について表にされています (Schaeffer 1973)。

        点線源の強度または吸収線量率は、逆二乗則に従い、次のように計算できます。

        コラボレー Ii 距離での光子強度または吸収線量率 di ソースから。

        医療用および非医療用の X 線装置の遮蔽

        X 線装置の遮蔽は、線源遮蔽と構造遮蔽の XNUMX つのカテゴリに分類されます。 線源の遮蔽は、通常、X 線管のハウジングのメーカーによって提供されます。

        安全規則では、医療診断用 X 線施設用の保護チューブ ハウジングと、医療用治療用 X 線施設用の保護チューブ ハウジングのタイプが指定されています。 非医療用 X 線装置の場合、X 線装置のチューブ ハウジングや変圧器などの他の部品は、漏れ X 線放射を許容レベルまで低減するために遮蔽されます。

        医療用および非医療用のすべての X 線装置には、漏れる放射線の量を制限するように設計された保護チューブ ハウジングがあります。 これらの仕様でチューブ ハウジングに対して使用されている漏れ放射は、有用なビームを除いて、チューブ ハウジングから来るすべての放射を意味します。

        X 線施設の構造的遮蔽は、有用な X 線ビームまたは一次 X 線ビーム、漏れ放射線、および散乱放射線からの保護を提供します。 X 線装置と照射対象の両方を囲みます。

        散乱放射線の量は、X 線フィールド サイズ、有効ビームのエネルギー、散乱媒体の有効原子番号、および入射有効ビームと散乱方向の間の角度に依存します。

        重要な設計パラメーターは、施設の作業負荷 (W):

        コラボレー W は週ごとのワークロードで、通常は週あたりの mA-min で与えられます。 E 管電流にビューあたりの露出時間を掛けたもので、通常は mA s で与えられます。 Nv 照射された患者またはオブジェクトごとのビューの数です。 Np は XNUMX 週間あたりの患者またはオブジェクトの数であり、 k は変換係数 (1 分を 60 秒で割った値) です。

        もう XNUMX つの重要な設計パラメータは、使用率です。 Un 壁(または床または天井) n. 壁は、制御室、オフィス、待合室などの占有領域を保護している可能性があります。 使用率は次の式で与えられます。

        どこ、 Nv、n 一次 X 線ビームが壁に向けられるビューの数です。 n.

        特定の X 線施設の構造的遮蔽要件は、以下によって決定されます。

        • X 線管が動作する最大管電位 (キロボルト ピーク (kVp))
        • X 線システムが動作する最大ビーム電流 (mA)
        • ワークロード (W)、これは X 線システムの使用量の適切な単位 (通常は XNUMX 週間あたりの mA-min) の尺度です。
        • 使用係数 (U)、これは、有用なビームが対象の方向に向けられている間のワークロードの割合です。
        • 占有率 (T)、これは、保護される領域の占有の程度またはタイプを修正するためにワークロードに乗じる係数です。
        • 最大許容線量当量率 (P)管理区域および非管理区域の人(典型的な吸収線量限度は、管理区域では 1 週間で 0.1 mGy、非管理区域では XNUMX 週間で XNUMX mGy です)
        • シールド材の種類 (鉛やコンクリートなど)
        • 距離 (d) ソースから保護されている場所へ。

         

        これらの考慮事項を含めて、一次ビーム比または透過率の値 K XNUMX メートルでの mA-min あたりの mGy は、次のように表されます。

        X 線施設の遮蔽は、接合部によって保護が損なわれないように構築する必要があります。 バリアを通過するダクト、パイプなどの開口部によって。 または障壁に埋め込まれたコンジット、サービスボックスなどによって。 シールドは、サービス ボックスの背面だけでなく側面もカバーするか、同等の保護を提供するために十分に拡張する必要があります。 バリアを通過する導管には、放射線を必要なレベルまで下げるのに十分な曲がりが必要です。 観察窓には、それらが配置されているパーティション (バリア) またはドアに必要なシールドと同等のシールドが必要です。

        放射線治療施設には、ドア インターロック、警告灯、閉回路テレビ、または施設内にいる人とオペレータとの間の可聴 (音声またはブザーなど) および視覚によるコミュニケーション手段が必要な場合があります。

        保護バリアには次の XNUMX 種類があります。

        1. 一次(有用な)ビームを必要なレベルまで減衰させるのに十分な一次保護バリア
        2. 漏れ、散乱、迷走放射線を必要なレベルまで減衰させるのに十分な二次保護バリア。

         

        二次保護バリアを設計するには、各コンポーネントから保護するために必要な厚さを個別に計算します。 必要な厚さがほぼ同じである場合は、計算された最大の厚さに追加の HVL を追加します。 計算された厚さの最大差が XNUMX TVL 以上である場合は、計算された値の中で最も厚いもので十分です。

        散乱放射線の強度は、散乱角度、有用なビームのエネルギー、フィールド サイズまたは散乱領域、および対象の組成に依存します。

        二次保護バリアを設計するときは、次の単純化された控えめな仮定が行われます。

        1. X 線が 500 kV 以下で生成される場合、散乱放射線のエネルギーは有用なビームのエネルギーに等しくなります。
        2. 散乱後、500 kV を超える電圧で生成されたビームの X 線エネルギー スペクトルは 500 kV ビームのエネルギー スペクトルに低下し、散乱体から 1 m および 90 度の位置での吸収線量率は 0.1% になります。散乱点で有用なビーム。

         

        散乱放射線の透過関係は、散乱透過係数 (Kμx) 単位は mGy•m2 (ミリアンペア分)-1:

        コラボレー P は毎週の最大吸収線量率 (mGy)、 dスキャット は、X 線管のターゲットとオブジェクト (患者) からの距離です。 dドライ は、散乱体 (オブジェクト) から、二次障壁が遮蔽する対象のポイントまでの距離です。 a 入射放射線に対する散乱放射線の比率です。 f は実際の散乱場のサイズ (cm)2)、及び F X線出力が電圧とともに増加するという事実を説明する要因です。 より小さい値 Kμx より厚いシールドが必要です。

        漏れ減衰係数 BLX 診断用 X 線システムの場合、次のように計算されます。

        コラボレー d は、チューブ ターゲットから対象のポイントまでの距離です。 I は管電流 (mA) です。

        500 kV 以下で動作する治療用 X 線システムのバリア減衰関係は、次の式で与えられます。

        500 kV を超える電位で動作する治療用 X 線管の場合、漏れは通常、0.1 m での有用なビームの強度の 1% に制限されます。 この場合の減衰係数は次のとおりです。

        コラボレー Xn は、1 mA の管電流で動作する治療用 X 線管からの 1 m での吸収線量率 (mGy/h) です。

        n 目的の減衰を得るために必要な HVL の数 BLX は次の関係から得られます。

        or

        ベータ粒子シールド

        高エネルギー ベータ放射体のシールドを設計する際には、XNUMX つの要因を考慮する必要があります。 それらはベータ粒子そのものであり、 制動放射 ソースとシールドに吸収されたベータ粒子によって生成されます。 制動放射 高速の荷電粒子が急速に減速するときに生成される X 線光子で構成されます。

        したがって、ベータ シールドは多くの場合、原子番号の小さい物質で構成されます (最小限に抑えるため)。 制動放射 すべてのベータ粒子を止めるのに十分な厚さです。 これに続いて、減衰するのに十分な厚さの原子番号の高い物質が続きます。 制動放射 許容できるレベルに。 (シールドの順序を逆にすると、 制動放射 XNUMX 番目のシールドが不十分な保護を提供する可能性があるほど高いレベルまで、最初のシールドで発生します。)

        見積もりの​​目的で 制動放射 次の関係を使用できます。

        コラボレー f 光子に変換された入射ベータ エネルギーの割合です。 Z は吸収体の原子番号、 Eβ MeV 単位のベータ粒子スペクトルの最大エネルギーです。 適切な保護を保証するために、通常、すべての 制動放射 光子は最大エネルギーです。

        また, 制動放射 ある距離でのフラックス F d ベータ版のソースから次のように見積もることができます。

        `Eβ は平均ベータ粒子エネルギーであり、次の式で推定できます。

        範囲 Rβ 面密度の単位でのベータ粒子の (mg/cm2) は、エネルギーが 0.01 ~ 2.5 MeV のベータ粒子について次のように推定できます。

        コラボレー Rβ 単位は mg/cm2Eβ は MeV です。

        Eβ>2.5 MeV、ベータ粒子範囲 Rβ 次のように見積もることができます。

        コラボレー Rβ 単位は mg/cm2Eβ は MeV です。

        アルファ粒子シールド

        アルファ粒子は、電離放射線の中で透過性が最も低いタイプです。 相互作用のランダムな性質のため、個々のアルファ粒子の範囲は、図 1 に示すように公称値の間で異なります。アルファ粒子の場合の範囲は、さまざまな方法で表すことができます: 最小、平均、外挿、または最大範囲。 . 平均範囲は最も正確に決定でき、「平均的な」アルファ粒子の範囲に対応し、最も頻繁に使用されます。

        図 1. アルファ粒子の典型的な距離分布

        イオン040F1

        空気は、アルファ粒子の距離とエネルギーの関係を特定するために最も一般的に使用される吸収媒体です。 アルファエネルギーの場合 Eα 約4MeV未満、 Rα 空気中はおよそ次のように与えられます。

        コラボレー Rα cmで、 Eα MeVで。

        Eα 4 から 8 MeV の間、 Rα 空気中はおよそ次のように与えられます。

        コラボレー Rα cmで、 Eα MeVで。

        他の媒質中のアルファ粒子の範囲は、次の関係から推定できます。

        Rα (他の媒体; mg/cm2) » 0.56 A1/3 Rα (空気中; cm) ここで A 媒体の原子番号です。

        中性子遮蔽

        中性子遮蔽の一般的な経験則として、中性子エネルギー平衡が達成され、遮蔽材料の 120 つまたは XNUMX つの緩和長の後に一定のままになります。 したがって、いくつかの緩和長よりも厚いシールドの場合、コンクリートまたは鉄のシールドの外側の線量当量は、XNUMX g/cm の緩和長で減衰します。2 または145g / cm2それぞれ。

        弾性散乱による中性子エネルギー損失には、中性子が緩和または減速される際のエネルギー伝達を最大化するために、水素シールドが必要です。 10 MeV を超える中性子エネルギーでは、非弾性プロセスが中性子の減衰に効果的です。

        原子力発電用原子炉と同様に、高エネルギー加速器は作業員を保護するために強力な遮蔽を必要とします。 作業員の線量当量のほとんどは、保守作業中の放射性放射性物質への被ばくによるものです。 アクティベーション製品は、アクセラレータのコンポーネントとサポート システムで生成されます。

        職場環境のモニタリング

        職場環境のルーチンおよび運用監視プログラムの設計を個別に処理する必要があります。 特別な監視プログラムは、特定の目的を達成するために設計されます。 プログラムを一般的に設計することは望ましくありません。

        外部放射線の定期モニタリング

        作業場における外部放射線の定期的な監視プログラムの準備における重要な部分は、新しい放射線源または新しい施設が稼働するとき、または実質的な変更が行われたか、変更された可能性があるときに包括的な調査を実施することです。既存のインストールで作成されました。

        定期的なモニタリングの頻度は、予想される放射線環境の変化を考慮して決定されます。 作業場で実施される保護具の変更またはプロセスの変更が最小限または実質的でない場合、レビュー目的で作業場の定期的な放射線モニタリングが必要になることはめったにありません。 放射線場が潜在的に危険なレベルまで急速かつ予測不可能に増加する可能性がある場合は、地域の放射線監視および警告システムが必要です。

        外部放射線の運用監視

        運用監視プログラムの設計は、実施される運用が放射線場に影響を与えるかどうか、または放射線場が通常の運用を通じて実質的に一定のままであるかどうかに大きく依存します。 このような調査の詳細な設計は、作業の形式と実施条件に大きく依存します。

        表面汚染の定期モニタリング

        表面汚染を定期的に監視する従来の方法は、経験に基づいた頻度でエリア内の表面の代表的な割合を監視することです。 かなりの表面汚染が発生する可能性が高く、作業者が XNUMX 回のイベントで大量の放射性物質を作業エリアから持ち出す可能性があるような作業である場合は、ポータル汚染モニターを使用して定期的なモニタリングを補足する必要があります。

        表面汚染の運用監視

        運用監視の XNUMX つの形式は、放射能管理区域を離れる際の汚染の調査です。 この監視には、労働者の手と足が含まれていなければなりません。

        表面汚染の監視プログラムの主な目的は次のとおりです。

        • 放射能汚染の拡散防止に役立てるため
        • 封じ込めの失敗または適切な操作手順からの逸脱を検出するため
        • 放射線被ばくを合理的に達成可能な限り低く保ち、衣服や皮膚の汚染による過度の被ばくを避けるために、適切なハウスキーピングの一般的な基準が適切なレベルに表面汚染を制限する
        • 個人向けに最適化されたプログラムの計画、空気の監視、および運用手順の定義に関する情報を提供します。

         

        空気汚染のモニタリング

        空気中の放射性物質のモニタリングは重要です。なぜなら、放射線作業員は通常、このような物質を吸入することが最も重要な摂取経路だからです。

        次のような状況では、職場の空気汚染を定期的に監視する必要があります。

        • 気体または揮発性物質を大量に取り扱う場合
        • そのような作業における放射性物質の取り扱いが、作業場の頻繁かつ実質的な汚染をもたらす場合
        • 中毒性から高度毒性の放射性物質の処理中
        • 病院での封印されていない治療用放射性核種の取り扱い中
        • ホットセル、リアクター、および重要なアセンブリの使用中。

         

        大気監視プログラムが必要な場合は、次のことを行う必要があります。

        • 放射線作業員による放射性物質の吸入の推定上限を評価できる
        • 放射線作業員を保護し、是正措置を講じることができるように、予期しない空気中の汚染に注意を引くことができる
        • 内部汚染の個人モニタリングプログラムを計画するための情報を提供する。

         

        空気中の汚染を監視する最も一般的な形式は、放射線作業員の呼吸ゾーンを合理的に代表するように選択されたいくつかの選択された場所で空気サンプラーを使用することです。 パーソナル エア サンプラーまたはラペル サンプラーを使用して、呼吸ゾーンをより正確に表すサンプルを作成する必要がある場合があります。

        放射線および放射能汚染の検出と測定

        ベンチトップ、床、衣服、皮膚、およびその他の表面のワイプおよび機器調査による監視または調査は、せいぜい定性的な手順です。 それらを高度に定量化することは困難です。 使用される機器は、通常、測定デバイスではなくタイプを検出します。 関与する放射能の量は多くの場合微量であるため、機器の感度は高くなければなりません。

        汚染検出器の携帯性に対する要件は、使用目的によって異なります。 装置が実験室表面の汎用モニタリング用である場合、携帯型の装置が望ましい。 測定対象物を持ち込むことができる特定用途向けの測定器の場合は、携帯性は必要ありません。 衣類モニター、手と靴のモニターは、一般的に持ち運びできません。

        カウントレート計器およびモニターには、通常、メーター表示と音声出力またはイヤホンジャックが組み込まれています。 表 4 は、放射性汚染物質の検出に使用できる機器を示しています。イオン+

        表 4. 汚染検出機器

        楽器別

        計数範囲とその他の特性1

        典型的な用途

        備考

        bg サーフェイス モニター2

        ポータブル計数率計 (薄肉または薄窓 GM3 カウンター)

        0~1,000cpm
        0~10,000cpm

        表面、手、衣服

        シンプルで信頼性の高いバッテリー駆動

        薄いエンド ウィンドウ
        GMラボモニター

        0~1,000cpm
        0~10,000cpm
        0~100,000cpm

        表面、手、衣服

        ライン式

        Personnel

        手と靴のモニター、GM または
        シンチレータ式カウンター

        ナチュラルの1~2倍
        背景

        汚染の迅速なモニタリング

        自動運転

        スペシャル

        ランドリーモニター、フロアモニター、
        出入り口モニター、車両モニター

        ナチュラルの1~2倍
        背景

        汚染の監視

        便利で迅速

        アルファ面モニター

        プローブ付きポータブル空気比例カウンター

        0cm以上で100,000~100cpm2

        表面、手、衣服

        高湿度、バッテリーでの使用は避けてください。
        動力付きの壊れやすい窓

        プローブ付きポータブルガスフローカウンター

        0cm以上で100,000~100cpm2

        表面、手、衣服

        電池式の壊れやすい窓

        プローブ付きポータブルシンチレーションカウンター

        0cm以上で100,000~100cpm2

        表面、手、衣服

        電池式の壊れやすい窓

        個人

        手靴比例計数式、モニター

        約0cm以上で2,000~300cpm2

        手と靴の汚染を迅速に監視

        自動運転

        手と靴のシンチレーションカウンター式、モニター

        約0cm以上で4,000~300cpm2

        手と靴の汚染を迅速に監視

        頑丈な

        創傷モニター

        低エネルギー光子検出

        プルトニウムの監視

        特殊設計

        エアモニター

        粒子サンプラー

        ろ紙、大量

        1.1 m3/分

        クイック グラブ サンプル

        断続的な使用、別途必要
        カウンタ

        ろ紙、少量

        0.2-20メートル3/h

        継続的な室内空気モニタリング

        継続使用、別途必要
        カウンタ

        ラペル

        0.03 m3/分

        連続呼吸ゾーンの空気モニタリング

        継続使用、別途必要
        カウンタ

        電気集塵機

        0.09 m3/分

        継続的な監視

        円筒形シェルに堆積したサンプル、
        別途カウンターが必要

        インピンジャー

        0.6-1.1メートル3/分

        アルファ汚染

        特別な用途、別のカウンターが必要

        トリチウムエアモニター

        フロー電離箱

        0~370kBq/m3

        継続的な監視

        他のイオン化に敏感な場合があります
        ソース

        完全な空気監視システム

        検出可能な最小限の活動

        固定ろ紙

        α » 0.04 Bq/m3; βγ » 0.04 Bq/m3

         

        バックグラウンドの蓄積により、低レベルのアクティビティを隠すことができます。カウンターが含まれています

        ろ紙の移動

        α » 0.04 Bq/m3; βγ » 0.04 Bq/m3

         

        空気活動の連続記録、測定時間はから調整可能
        収集時間以降の任意の時間。

        1 cpm = XNUMX 分あたりのカウント。
        2 トリチウムの検出に適した表面モニターはほとんどありません (3H)。 トリチウム汚染の検出には、液体シンチレーション装置で計数する拭き取り試験が適しています。
        3 GM = ガイガー ミュラー計数計。

        アルファ汚染検出器

        アルファ検出器の感度は、ウィンドウの面積とウィンドウの厚さによって決まります。 一般的に窓面積は50cm2 窓面積密度1mg/cm以上2 以下。 アルファ汚染モニターは、バックグラウンド干渉を最小限に抑えるために、ベータ放射線とガンマ放射線の影響を受けないようにする必要があります。 これは、一般に計数回路での波高弁別によって達成されます。

        ポータブル アルファ モニターは、ガス比例カウンターまたは硫化亜鉛シンチレーション カウンターのいずれかです。

        ベータ汚染検出器

        ベータ粒子汚染の検出には、数種類のポータブル ベータ モニターを使用できます。 ガイガー ミューラー (GM) 計数率メーターは、通常、薄い窓 (面密度 1 ~ 40 mg/cmXNUMX) を必要とします。2)。 シンチレーション (アントラセンまたはプラスチック) カウンターは、ベータ粒子に非常に敏感で、光子には比較的鈍感です。 通常、ポータブルベータカウンターは、トリチウムの監視には使用できません (3H) トリチウムベータ粒子エネルギーが非常に低いため、汚染。

        ベータ汚染の監視に使用されるすべての機器は、バックグラウンド放射線にも反応します。 これは、機器の読み取り値を解釈する際に考慮に入れる必要があります。

        高いバックグラウンド放射線レベルが存在する場合、汚染モニタリング用のポータブル カウンターの価値は限られています。 これらの条件下では、スミアまたはワイプ テストが推奨されます。

        ガンマ汚染検出器

        ほとんどのガンマ線放射体はベータ粒子も放射するため、ほとんどの汚染モニターはベータ線とガンマ線の両方を検出します。 通常、検出効率はガンマ線よりもベータ粒子の方が高いため、感度を上げるために両方のタイプの放射線に敏感な検出器を使用するのが通常の方法です。 プラスチック シンチレータまたはヨウ化ナトリウム (NaI) 結晶は、GM カウンターよりも光子に敏感であるため、ガンマ線の検出に推奨されます。

        エアサンプラーとモニター

        微粒子は、次の方法でサンプリングすることができます: 沈降、ろ過、衝突、静電または熱沈降。 ただし、空気中の粒子汚染は、一般にろ過によって監視されます (フィルター媒体に空気を送り込み、フィルター上の放射能を測定します)。 サンプリング流量は一般に 0.03 m を超えます3/分ただし、ほとんどのラボのサンプリング流量は 0.3 m 以下です。3/分特定のタイプのエアサンプラーには、「グラブ」サンプラーと連続エアモニター (CAM) があります。 CAM は、固定または移動ろ紙のいずれかで利用できます。 CAM の主な機能は空気中の汚染の変化を警告することであるため、CAM にはアラームが含まれている必要があります。

        アルファ粒子の飛程は非常に短いため、アルファ粒子汚染の測定には表面ローディング フィルター (メンブレン フィルターなど) を使用する必要があります。 採取したサンプルは薄くなければなりません。 ラドン (Rn) 子孫の崩壊を可能にするために、収集と測定の間の時間を考慮する必要があります。

        などの放射性ヨウ素 123I, 125私と 131ヨウ素の一部がろ紙に付着するため、I はろ紙で検出できます (特にろ紙に木炭または硝酸銀が含まれている場合)。 ただし、定量測定には、効率的な吸収を提供するために、活性炭または銀ゼオライトのトラップまたはキャニスターが必要です。

        トリチウム水とトリチウムガスは、トリチウム汚染の主な形態です。 トリチウム水はほとんどの濾紙にある程度の親和性がありますが、濾紙技術はトリチウム水のサンプリングにはあまり効果的ではありません。 最も感度が高く正確な測定方法には、トリチウム化水蒸気凝縮物の吸収が含まれます。 空気中のトリチウム (水素、炭化水素、水蒸気など) は、カンネ チャンバー (フロースルー イオン化チャンバー) で効果的に測定できます。 空気サンプルからのトリチウム化水蒸気の吸収は、サンプルをシリカゲルモレキュラーシーブを含むトラップに通すか、サンプルを蒸留水でバブリングすることによって行うことができます。

        操作またはプロセスによっては、放射性ガスを監視する必要がある場合があります。 これはカンネチャンバーで実現できます。 吸収によるサンプリングに最も一般的に使用されるデバイスは、フレッテッド ガス スクラバーとインピンジャーです。 多くのガスは、空気をガスの凝固点以下に冷却し、凝縮物を収集することによって収集することもできます。 この収集方法は、酸化トリチウムと希ガスに最もよく使用されます。

        グラブ サンプルを入手するには、いくつかの方法があります。 選択する方法は、サンプリングするガスと必要な分析または測定方法に適している必要があります。

        排水のモニタリング

        排水のモニタリングとは、環境への放出点での放射能の測定を指します。 サンプリング位置の制御された性質のため、達成するのは比較的簡単です。これは通常、スタックまたは液体排出ラインを通して排出される廃棄物の流れにあります。

        空中放射能の継続的な監視が必要になる場合があります。 通常はフィルターであるサンプル収集装置に加えて、空気中の微粒子の典型的なサンプリング装置には、空気移動装置、流量計、および関連するダクトが含まれます。 空気移動装置は、サンプル コレクターの下流にあります。 つまり、空気は最初にサンプル コレクターを通過し、次にサンプリング システムの残りの部分を通過します。 サンプリング ライン、特にサンプル コレクター システムの前にあるラインは、できるだけ短くし、鋭角な曲がり、乱気流の領域、または空気の流れに対する抵抗がないようにする必要があります。 空気サンプリングには、圧力降下の適切な範囲にわたって一定の容量を使用する必要があります。 放射性キセノン (Xe) またはクリプトン (Kr) 同位体の連続サンプリングは、活性炭への吸着または低温手段によって行われます。 ルーカス セルは最も古い技術の XNUMX つであり、今でも Rn 濃度を測定するための最も一般的な方法です。

        放射性物質の液体と廃液ラインの継続的な監視が必要な場合があります。 高温研究所、核医学研究所、原子炉冷却材ラインからの廃棄物ラインがその例です。 ただし、流出流量に比例する少量のサンプルを実験室で定期的に分析することにより、継続的な監視を行うことができます。 定期的に分注するサンプラーや、少量の液体を連続的に抽出するサンプラーが利用可能です。

        グラブサンプリングは、ホールドアップタンク内の放射性物質の濃度を決定するために使用される通常の方法です。 測定結果を許容排出量と比較するために、再循環後にサンプルを採取する必要があります。

        理想的には、排水モニタリングと環境モニタリングの結果はよく一致し、後者はさまざまな経路モデルを使用して前者から計算できます。 しかし、排水の監視は、それがどれほど優れていても広範囲であっても、環境中の放射線状態の実際の測定に代わるものではないことを認識し、強調しなければなりません。

         

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        木曜日、24月2011 20:03

        放射線の安全性

        この記事では、放射線安全プログラムの側面について説明します。 放射線安全の目的は、電離放射線および放射性物質が労働者、公衆、および環境に及ぼす有害な影響を排除または最小限に抑えながら、それらの有益な使用を可能にすることです。

        ほとんどの放射線安全プログラムは、以下で説明する要素のすべてを実装する必要はありません。 放射線安全プログラムの設計は、関連する電離放射線源の種類とその使用方法によって異なります。

        放射線安全原則

        国際放射線防護委員会 (ICRP) は、以下の原則が電離放射線の使用と放射線安全基準の適用を導くべきであると提案しました。

        1. 放射線被ばくを伴う行為は、それが被ばくした個人または社会に、それが引き起こす放射線の損害を相殺するのに十分な利益をもたらさない限り、採用されるべきではありません。 練習の正当化).
        2. ある行為における特定の線源に関連して、個人線量の大きさ、被ばくした人の数、および被ばくが確実でない場合に被ばくが発生する可能性はすべて、合理的に達成可能な (ALARA)、経済的な影響を最小限に抑える必要があります。そして社会的要因が考慮されています。 この手順は、固有の経済的および社会的判断から生じる可能性が高い不公平を制限するために、個人への線量の制限(線量制約)によって制約されるべきです( 保護の最適化).
        3. 関連するすべての慣行の組み合わせから生じる個人の被ばくは、被ばくの可能性がある場合には、線量制限、またはリスクの制御の対象となる必要があります。 これらは、通常の状況ではこれらの慣行から許容できないと判断される放射線リスクに個人がさらされないようにすることを目的としています。 すべての線源が線源での行動によって制御できるわけではなく、線量限度を選択する前に、関連するものとして含まれる線源を指定する必要があります(個人の線量とリスク限界).

         

        放射線安全基準

        労働者と一般市民の放射線被ばく、および放射性核種の年間摂取制限 (ALI) に関する基準が存在します。 空気中および水中の放射性核種の濃度の基準は、ALI から導き出すことができます。

        ICRP は、ALI と導出された空気および水濃度の広範な表を公開しています。 推奨用量制限の要約を表 1 に示します。

        表 1. 国際放射線防護委員会の推奨線量限度1

        申し込み

        線量制限

         
         

        職業の

        公共

        実効線量

        年間平均 20 ミリシーベルト
        5年間の定義された期間2

        1年でXNUMXミリシーベルト3

        年間等価線量:

        目のレンズ

        150mSv

        15mSv

        4

        500mSv

        50mSv

        手と足

        500mSv

        -

        1 制限は、指定された期間の外部被ばくによる関連線量と、同じ期間の摂取による 50 年間の預託線量 (子供の場合は 70 歳まで) の合計に適用されます。

        2 さらに、実効線量が 50 年で XNUMX mSv を超えてはならないという規定もある。 妊娠中の女性の職業被ばくには、追加の制限が適用されます。

        3 特別な状況では、5 年間の平均が年間 1 mSv を超えないという条件で、XNUMX 年間の実効線量のより高い値が許容される可能性があります。

        4 有効用量の制限により、確率的影響から皮膚を十分に保護できます。 確定的な影響を防ぐために、局地的な曝露には追加の制限が必要です。

        線量測定

        線量測定は、作業員が受ける線量当量を示すために使用されます。 外部 ばく露される可能性のある放射線場。 線量計は、装置のタイプ、測定する放射線のタイプ、および吸収線量が示される身体の部分によって特徴付けられます。

        線量計には、主に XNUMX つのタイプが最も一般的に使用されています。 それらは、熱ルミネッセンス線量計、フィルム線量計、電離箱です。 他のタイプの線量計 (ここでは説明しません) には、核分裂フォイル、トラックエッチング装置、およびプラスチック製の「バブル」線量計が含まれます。

        熱ルミネッセンス線量計は、最も一般的に使用されている個人線量計です。 それらは、一部の材料が電離放射線からエネルギーを吸収すると、後で材料が加熱されたときに光の形で回復できるようにそれを保存するという原理を利用しています。 放出される光の量は、電離放射線から吸収されたエネルギーに正比例するため、物質が吸収した線量に大きく比例します。 この比例関係は、電離放射線エネルギーと吸収線量率の非常に広い範囲にわたって有効です。

        熱ルミネッセンス線量計を正確に処理するには、特別な装置が必要です。 熱ルミネッセンス線量計を読み取ると、それに含まれる線量情報が破壊されます。 ただし、適切な処理の後、熱ルミネッセンス線量計は再利用可能です。

        熱ルミネッセンス線量計に使用される材料は、放射する光に対して透明でなければなりません。 熱ルミネッセンス線量計に使用される最も一般的な材料は、フッ化リチウム (LiF) とフッ化カルシウム (CaF) です。2)。 材料は、他の材料でドープされているか、中性子線量測定などの特殊な目的のために特定の同位体組成で作られています。

        多くの線量計には、エネルギーと放射線の種類を区別できるように、前面に異なるフィルターを備えた複数の熱ルミネッセンス チップが含まれています。

        フィルムは、熱ルミネッセンス線量測定が一般的になる前は、人体線量測定の最も一般的な素材でした。 フィルムの黒化の程度は、電離放射線から吸収されるエネルギーに依存しますが、その関係は線形ではありません。 総吸収線量、吸収線量率、および放射線エネルギーに対するフィルム応答の依存性は、熱ルミネッセンス線量計の場合よりも大きく、フィルムの適用範囲を制限する可能性があります。 しかし、フィルムには、被ばくした吸収線量の永久的な記録を提供するという利点があります。

        中性子線量測定などの特別な目的のために、さまざまなフィルム処方とフィルター配置を使用することができます。 熱ルミネッセンス線量計と同様に、適切な分析には特別な機器が必要です。

        フィルムは一般に、熱ルミネッセンス材料よりも周囲の湿度と温度の影響をはるかに受けやすく、悪条件下では誤って高い読み取り値を示す可能性があります。 一方、熱ルミネッセンス線量計で示される線量当量は、硬い表面に落とす衝撃の影響を受ける可能性があります。

        最大規模の組織のみが独自の線量測定サービスを運営しています。 ほとんどの場合、そのようなサービスの提供を専門とする会社からそのようなサービスを取得します。 正確な線量測定結果が保証されるように、そのような企業が適切な独立機関によってライセンスまたは認定を受けることが重要です。

        自動読み取り式の小型電離箱とも呼ばれます。 ポケットチャンバー、線量測定情報を即座に取得するために使用されます。 それらの使用は、人員が短時間で大量の吸収線量を受ける可能性がある高または非常に高い放射線領域に立ち入らなければならない場合にしばしば必要とされます。 多くの場合、ポケット チャンバーはローカルで校正され、衝撃に非常に敏感です。 したがって、熱ルミネッセンスまたはフィルム線量計で常に補完する必要があります。これらはより正確で信頼性がありますが、すぐに結果が得られるわけではありません。

        作業者が全身または身体の特定の部分に相当する最大許容線量の一定のパーセンテージ (通常は 5 または 10%) を蓄積する合理的な確率がある場合、線量測定が必要です。

        全身線量計は、肩と腰の間の、最も高い被ばくが予想される位置に装着する必要があります。 被ばくの条件が整っている場合は、他の線量計を指や手首、腹部、額のバンドや帽子、または首輪に装着して、四肢、胎児または胚、甲状腺、またはその他の部位への局所的な被ばくを評価することができます。目のレンズ。 線量計を鉛エプロン、手袋、首輪などの防護服の内側または外側のどちらで着用するかについては、適切な規制ガイドラインを参照してください。

        人員線量計は、被ばく線量のみを示します。 線量計 暴露されました。 人または人の臓器に相当する線量計の線量を割り当てることは、小さく些細な線量の場合は許容されますが、大きな線量計の線量、特に規制基準を大幅に超える線量計の線量は、線量計の配置と実際の放射線照射野に関して慎重に分析する必要があります。線量を推定する際に作業員が被ばくした。 ワーカー 実際に受け取った。 調査の一環として労働者から声明を入手し、記録に含める必要があります。 しかし、多くの場合、非常に大きな線量計の線量は、線量計が装着されていない間に故意に放射線にさらされた結果です。

        バイオアッセイ

        バイオアッセイ (とも呼ばれます ラジオバイオアッセイ(インビボの カウント)または人体から排泄または除去された物質の分析および評価によって。

        バイオアッセイは通常、体内に取り込まれた放射性物質による労働者の線量当量を評価するために使用されます。 また、そのような摂取を防ぐために講じられた積極的な対策の有効性を示すこともできます。 ごくまれに、大規模な外部放射線被ばくから労働者が受けた線量を推定するために使用されることがあります(たとえば、白血球や染色体の欠陥を数えることによって)。

        バイオアッセイは、労働者が放射性核種の ALI の特定のパーセンテージ (通常は 5 または 10%) を超えて摂取する可能性がある、または体内に摂取したという合理的な可能性が存在する場合に実施する必要があります。 体内で求められる放射性核種の化学的および物理的形態によって、それを検出するために必要なバイオアッセイの種類が決まります。

        バイオアッセイは、体から採取したサンプル (尿、糞便、血液、毛髪など) の放射性同位体を分析することで構成できます。 この場合、サンプル中の放射能の量は、人の体内の放射能に関連し、その後、人の体または特定の臓器が受けた、または受けようとしている放射線量に関連している可能性があります。 トリチウムの尿バイオアッセイは、この種のバイオアッセイの一例です。

        体外で合理的に検出可能なエネルギーの X 線またはガンマ線を放出する放射性核種を検出するために、全身または部分的な全身スキャンを使用できます。 ヨウ素 131 の甲状腺バイオアッセイ (131I) は、このタイプのバイオアッセイの例です。

        バイオアッセイは社内で実施することも、バイオアッセイを専門とする施設や組織にサンプルや人員を派遣することもできます。 いずれの場合でも、正確で正確で、正当なバイオアッセイ結果を保証するには、機器の適切な校正と検査手順の認定が不可欠です。

        防護衣

        防護服は、労働者またはその衣服の放射能汚染の可能性を減らすため、または労働者をベータ、x、またはガンマ線から部分的に保護するために、雇用主によって労働者に提供されます。 前者の例は、汚染防止衣類、手袋、フード、ブーツです。 後者の例は、鉛のエプロン、手袋、眼鏡です。

        呼吸保護

        呼吸用保護具は、空気中の放射性物質の作業員の摂取を減らすために使用される人工呼吸器などの装置です。

        雇用者は、空気中の放射性物質の濃度を制限するために、実用的な範囲でプロセスまたはその他の工学的管理 (例えば、封じ込めや換気) を使用しなければなりません。 空気中の放射性物質の濃度を空気中の放射能エリアを定義する値未満に制御することが不可能な場合、事業者は総実効線量当量 ALARA を維持することと一致して、モニタリングを強化し、摂取量を XNUMX つ以上制限する必要があります。次の意味:

        • アクセスの制御
        • 露出時間の制限
        • 呼吸保護具の使用
        • その他のコントロール。

         

        労働者に支給される呼吸保護具は、そのような機器に適用される国内基準に準拠している必要があります。

        雇用主は、以下を含む呼吸保護プログラムを実施および維持する必要があります。

        • 潜在的な危険を特定し、適切な機器の選択を可能にし、暴露を推定するのに十分な空気サンプリング
        • 必要に応じて、実際の摂取量を評価するための調査とバイオアッセイ
        • 各使用直前のマスクの操作性テスト
        • レスピレーターの選択、フィッティング、発行、メンテナンス、およびテストに関する書面による手順。これには、各使用直前の操作性のテストが含まれます。 職員の監督と訓練。 空気サンプリングとバイオアッセイを含むモニタリング。 と記録管理
        • 呼吸用保護具を最初に装着する前に医師が決定し、医師が決定した頻度で定期的に、個々のユーザーが呼吸用保護具を使用するのに医学的に適合していることを確認します。

         

        雇用主は、各レスピレーターの使用者に、機器の故障、身体的または精神的苦痛、手順または通信障害、動作条件の重大な悪化、またはその他の状況が発生した場合、レスピレーターの使用から解放されるためにいつでも作業エリアを離れることができることを通知する必要があります。そのような緩和が必要になる場合があります。

        人工呼吸器を定期的に使用する必要がない場合でも、信頼できる緊急事態では、人工呼吸器の使用が義務付けられる場合があります。 そのような場合、人工呼吸器は、適切な認定機関によってそのような使用が認定され、すぐに使用できる状態に維持されなければなりません。

        労働衛生監視

        電離放射線にさらされた労働者は、他の職業上の危険にさらされた労働者と同程度の労働衛生サービスを受けるべきです。

        一般的な配置前検査では、採用予定の従業員の全体的な健康状態を評価し、ベースライン データを確立します。 以前の病歴および暴露歴を常に入手する必要があります。 予想される放射線被ばくの性質によっては、水晶体や血球数などの専門的な検査が必要になる場合があります。 これは主治医の裁量に委ねるべきです。

        汚染調査

        汚染調査は、放射性物質またはその他の放射線源の製造、使用、放出、廃棄、または存在に付随する放射線状態の評価です。 適切な場合、そのような評価には、放射性物質の場所の物理的調査、および放射能レベルの測定または計算、または存在する放射性物質の濃度または量が含まれます。

        汚染調査は、国内規制への準拠を実証し、放射線レベルの範囲、放射性物質の濃度または量、および存在する可能性のある潜在的な放射線障害を評価するために実施されます。

        汚染調査の頻度は、存在する潜在的な危険の程度によって決まります。 放射性廃棄物の保管場所や、密封されていない放射性線源が比較的大量に使用されている研究所や診療所では、毎週の調査を実施する必要があります。 毎月の調査は、実験室など、少量の放射性線源を扱う実験室では十分です。 ビトロ トリチウム、炭素 14 などの同位体を使用したテスト (14C)、およびヨウ素-125 (125I) 活動量が数 kBq 未満。

        放射線安全装置およびサーベイ メーターは、関連する放射性物質および放射線の種類に適したものであり、適切に校正されていなければなりません。

        汚染調査は、ガイガー ミュラー (GM) カウンター、電離箱、またはシンチレーション カウンターによる周囲放射線レベルの測定で構成されます。 適切な薄窓 GM または硫化亜鉛 (ZnS) シンチレーション カウンターによる α または βγ 表面汚染の可能性の測定。 必要に応じて、後でシンチレーション (ヨウ化ナトリウム (NaI)) ウェル カウンター、ゲルマニウム (Ge) カウンター、または液体シンチレーション カウンターでカウントされる表面のテストを拭き取ります。

        周囲の放射線と汚染の測定結果に対して、適切なアクション レベルを設定する必要があります。 アクションレベルを超えた場合は、検出されたレベルを緩和し、許容できる状態に戻し、不要な人員の放射線被ばくと放射性物質の取り込みと拡散を防ぐための措置を直ちに講じる必要があります。

        環境モニタリング

        環境モニタリングとは、放射性物質の環境サンプルを収集および測定し、作業場の周囲以外の場所で放射線レベルをモニタリングすることを指します。 環境モニタリングの目的には、生物圏への放射性核種の放出による人間への影響の推定、環境への放射性物質の放出が深刻になる前の検出、および規制への準拠の実証が含まれます。

        環境監視技術の完全な説明は、この記事の範囲を超えています。 ただし、一般的な原則について説明します。

        環境から人への放射性核種の最も可能性の高い経路を監視する環境サンプルを採取する必要があります。 たとえば、原子力発電所周辺の農業地域の土壌、水、草、牛乳のサンプルを定期的に採取し、ヨウ素 131 を分析する必要があります (131I) およびストロンチウム-90 (90Sr) コンテンツ。

        環境モニタリングには、空気、地下水、地表水、土壌、葉、魚、牛乳、狩猟動物などのサンプルを採取することが含まれます。 どのサンプルをどのくらいの頻度で採取するかは、モニタリングの目的に基づいて選択する必要があります。

        環境監視プログラムを設計する最初のステップは、放出される放射性核種、または偶発的に放出される可能性のある放射性核種を、種類と量、および物理的および化学的形態に関して特徴付けることです。

        これらの放射性核種が大気、地下水、地表水を介して輸送される可能性は、次の考慮事項です。 目的は、空気や水を介して直接、または食品を介して間接的に人間に到達する放射性核種の濃度を予測することです。

        水生環境および陸生環境への沈着に起因する放射性核種の生物蓄積は、次の懸念事項です。 目標は、放射性核種が食物連鎖に入ったときの放射性核種の濃度を予測することです。

        最後に、これらの潜在的に汚染された食品の人間の消費率と、この消費が人間の放射線量と結果として生じる健康リスクにどのように寄与するかを調べます。 この分析の結果は、環境サンプリングへの最善のアプローチを決定し、環境モニタリング プログラムの目標が確実に達成されるようにするために使用されます。

        密封されたソースのリークテスト

        密封された線源とは、放射性物質の漏れや漏れを防ぐように設計されたカプセルに入れられた放射性物質を意味します。 このような線源は定期的にテストして、線源から放射性物質が漏れていないことを確認する必要があります。

        供給業者が現在の所有者に譲渡する前の XNUMX か月 (α エミッターの場合は XNUMX か月) 以内にソースがテストされたことを示す証明書を提供しない限り、各密封されたソースは、最初に使用する前に漏れがないかテストする必要があります。 各密閉線源は、少なくとも XNUMX か月ごと (α エミッターの場合は XNUMX か月)、または規制当局によって指定された間隔で、漏れがないかどうかをテストする必要があります。

        通常、次のソースでのリーク テストは必要ありません。

        • 半減期が30日未満の放射性物質のみを含む線源
        • ガスとして放射性物質のみを含む線源
        • 4MBq以下のβγ放射物質または0.4MBq以下のα放射物質を含むソース
        • 保存され、使用されていない情報源。 ただし、使用または譲渡の前 XNUMX か月以内に漏れテストを行っていない限り、そのような各ソースは、使用または譲渡の前に漏れテストを行う必要があります。
        • イリジウム-192の種子(192Ir) ナイロンリボンに包まれています。

         

        リークテストは、密封された線源から、または放射能汚染が蓄積すると予想される密封された線源が取り付けられているか保管されているデバイスの表面からワイプサンプルを採取するか、少量の洗剤で線源を洗浄することによって実行されます。溶解し、全量をサンプルとして扱います。

        サンプルは、漏れ試験がサンプル上の少なくとも 200 Bq の放射性物質の存在を検出できるように測定する必要があります。

        密封されたラジウム源には、ラドン (Rn) ガスの漏れを検出するための特別な漏れテスト手順が必要です。 たとえば、ある手順では、密封された線源を綿繊維の入った瓶に少なくとも 24 時間入れておきます。 期間の終わりに、Rn 子孫の存在についてワタ繊維を分析します。

        許容限度を超えて漏れていることが判明した密封されたソースは、サービスから削除する必要があります。 線源が修理できない場合は、放射性廃棄物として処理する必要があります。 規制当局は、漏洩がさらなる調査に値する製造上の欠陥の結果である場合に備えて、漏洩源の報告を要求する場合があります。

        棚卸

        放射線安全担当者は、雇用者が責任を負うすべての放射性物質およびその他の電離放射線源の最新の在庫を維持する必要があります。 組織の手順は、在庫を最新に保つことができるように、放射線安全担当者がそのようなすべての物質と線源の受領、使用、移動、および廃棄を認識していることを確認する必要があります。 すべての封印された情報源の実地棚卸は、少なくとも XNUMX か月に XNUMX 回行う必要があります。 電離放射線源の完全な目録は、放射線安全プログラムの年次監査中に検証する必要があります。

        エリアの掲載

        図 1 は、国際標準の放射線記号を示しています。 これは、放射線の安全を目的として管理されている区域を示すすべての標識、および放射性物質の存在を示す容器のラベルに目立つように表示する必要があります。

        図 1. 放射線記号

        イオン050F1

        放射線の安全を目的として管理されている区域は、多くの場合、線量率レベルの増加という観点から指定されています。 そのようなエリアには、放射線シンボルと「注意、放射線エリア」、「注意 (or 危険)、高放射線エリア」、または「深刻な危険、非常に高い放射線エリア」など、必要に応じて。

        1. 放射線区域とは、人員がアクセスできる区域であり、放射線源または放射線が透過する表面から 0.05 cm 離れた場所で、個人が 1 時間で 30 mSv を超える線量を受ける可能性がある放射線レベルです。
        2. 高放射線区域とは、放射線源または放射線が透過する表面から 1 cm 離れた場所で、個人が 1 時間に 30 mSv を超える線量を受ける可能性がある、人員がアクセスできる区域です。
        3. 非常に高い放射線領域とは、放射線源または放射線が透過する表面から、5 m で 1 時間に 1 Gy を超える吸収線量を個人が受ける可能性がある、人員がアクセスできる領域です。

        区域または部屋にかなりの量の放射性物質 (規制当局の定義による) が含まれている場合、そのような区域または部屋への入り口には、放射線シンボルと「注意 (or 危険)、放射性物質」。

        空中放射能エリアとは、空中放射能が規制当局によって定義された特定のレベルを超える部屋またはエリアです。 各空中放射能エリアには、放射線シンボルと「注意、空中放射能エリア」または「危険、空中放射能エリア」という言葉が記載された目立つ標識または標識を掲示しなければなりません。

        これらの掲示要件の例外は、病室が適切に管理されている病院の病室に対して認められる場合があります。 放射線源が XNUMX 時間以下の期間配置され、資格のある人員が適切に管理されている場所や部屋は掲示する必要はありません。

        アクセス制御

        エリアへのアクセスをどの程度管理する必要があるかは、エリア内の潜在的な放射線障害の程度によって決まります。

        高放射線区域へのアクセスの管理

        高放射線領域への各入口またはアクセス ポイントには、次の機能の XNUMX つまたは複数が必要です。

        • 区域に入ると、放射線源または放射線が当たる表面から 1 cm の距離で個人が 1 時間に 30 mSv の線量を受ける可能性があるレベルよりも低いレベルに放射線レベルを下げる制御装置。貫く
        • 高放射線エリアに立ち入る個人と活動の監督者が立ち入りを認識できるように、目立つ可視または可聴警報信号を発する制御装置
        • エリアへのアクセスが必要な期間を除き、個々のエントリを積極的に制御して、ロックされた出入り口。

         

        高放射線エリアに必要な制御の代わりに、無許可の立ち入りを防止できる継続的な直接的または電子的監視が代用される場合があります。

        管理は、個人が高放射線地域を離れることを妨げない方法で確立されなければなりません。

        非常に高い放射線領域へのアクセスの制御

        高放射線エリアの要件に加えて、5 m で 1 時間に 1 Gy 以上の放射線レベルに遭遇する可能性のあるエリアに、個人が無許可または不注意でアクセスできないようにするための追加の対策を講じる必要があります。放射線源または放射線が透過する表面から。

        コンテナおよび機器のマーキング

        規制当局によって決定された量を超える放射性物質の各容器には、放射線シンボルと「注意、放射性物質」または「危険、放射性物質」という言葉が記載された耐久性のある明確に見えるラベルを付ける必要があります。 ラベルには、個人が取り扱いまたは使用できるように、存在する放射性核種、推定放射能量、放射能推定日、放射能レベル、物質の種類、質量濃縮などの十分な情報も提供する必要があります。容器の近くで作業するか、容器の近くで作業して、曝露を回避または最小限に抑えるための予防措置を講じます。

        汚染されていない空の容器を立ち入り禁止区域に移動または廃棄する前に、放射性物質のラベルを剥がすか汚損するか、容器に放射性物質が含まれていないことを明確に示す必要があります。

        次の場合、容器にラベルを付ける必要はありません。

        1. コンテナには、規制限度を超えた個人の暴露を防ぐために必要な予防措置をとる個人が立ち会います。
        2. 輸送中のコンテナは、適切な輸送規則に従って梱包およびラベル付けされている
        3. コンテナは、容易に入手できる書面による記録によって内容物が特定されている場合、コンテナの取り扱いまたは使用、またはコンテナの近くで作業することを許可された個人のみがアクセスできます(このタイプのコンテナの例は、次のような場所にあるコンテナです水で満たされた運河、保管庫、またはホットセル); 記録に示された目的のために容器が使用されている限り、記録を保持する必要があります。 また
        4. コンテナは、反応器コンポーネント、配管、タンクなどの製造またはプロセス機器に設置されます。

         

        警告装置とアラーム

        高放射線地域と超高放射線地域には、前述の警告装置とアラームを装備する必要があります。 これらのデバイスとアラームは、可視または可聴、あるいはその両方にすることができます。 粒子加速器などのシステムのデバイスとアラームは、起動手順の一部として自動的に作動する必要があります。これにより、放射線が生成される前に、担当者がそのエリアから立ち退くか、「スクラム」ボタンでシステムの電源を切る時間を確保できます。 「スクラム」ボタン (押すとすぐに放射線レベルを安全なレベルに下げる管理区域のボタン) は、簡単にアクセスでき、目立つようにマークおよび表示する必要があります。

        連続空気モニター (CAM) などのモニター デバイスは、特定のアクション レベルを超えた場合に可聴および可視アラームを発したり、システムをオフにしたりするように事前設定できます。

        計装

        事業主は、職場に存在する放射線および放射性物質の程度と種類に適した器具を利用できるようにしなければなりません。 この機器は、放射線または放射能のレベルを検出、監視、または測定するために使用できます。

        計測器は、認定された方法と校正源を使用して、適切な間隔で校正する必要があります。 校正ソースは、検出または測定されるソースと可能な限り類似している必要があります。

        計測器の種類には、ハンドヘルド調査機器、連続空気モニター、手足ポータル モニター、液体シンチレーション カウンター、Ge または NaI 結晶を含む検出器などがあります。

        放射性物質輸送

        国際原子力機関 (IAEA) は、放射性物質の輸送に関する規則を制定しました。 ほとんどの国は、IAEA の放射性物質の出荷規制に準拠した規制を採用しています。

        図 2. カテゴリー I - 白ラベル

        イオン050F2

        図 2、図 3、および図 4 は、放射性物質を含む出荷用に提示されたパッケージの外側に IAEA 規則が要求する出荷ラベルの例です。 図 3 および図 4 に示されているラベルの輸送指数は、輸送物の任意の表面から 1 m 離れた場所での mSv/h 単位の最高実効線量率を 100 倍し、1 分の 0.0233 に切り上げたものです。 (たとえば、荷物の任意の表面から 2.4 m の距離での最高実効線量率が XNUMX mSv/h である場合、輸送指数は XNUMX です。)

        図 3. カテゴリー II - 黄色のラベル

        イオン050F3
        図 4. カテゴリー III - 黄色のラベル
        イオン050F4

         

        図 5 は、一定量以上の放射性物質を含むパッケージを運ぶ際に、地上車両が目立つように表示する必要があるプラカードの例を示しています。

        図 5. 車両プラカード

        イオン050F5

        放射性物質の輸送に使用することを意図した梱包は、厳しい試験および文書化要件に準拠する必要があります。 出荷される放射性物質の種類と量によって、梱包が満たさなければならない仕様が決まります。

        放射性物質の輸送規制は複雑です。 放射性物質を定期的に輸送しない人は、常にそのような輸送に精通した専門家に相談する必要があります。

        放射性廃棄物

        さまざまな放射性廃棄物処分方法が利用可能ですが、すべて規制当局によって管理されています。 したがって、組織は常に規制当局と協議して、廃棄方法が許容されることを確認する必要があります。 放射性廃棄物の処分方法には、放射能を考慮せずに放射性崩壊のために材料を保持し、その後の処分、焼却、下水道システムでの処分、土地埋設および海上埋設が含まれます。 海での埋葬は、国の政策や国際条約で許可されていないことが多く、これ以上議論されることはありません。

        炉心からの放射性廃棄物(高レベル放射性廃棄物)は、処分に関して特別な問題を引き起こします。 このような廃棄物の取り扱いと処分は、国内および国際的な規制当局によって管理されています。

        多くの場合、放射性廃棄物には放射能以外の特性があり、それ自体が廃棄物を危険にさらす可能性があります。 そのような廃棄物は呼ばれます 混合廃棄物. 例としては、バイオハザードまたは有毒な放射性廃棄物が含まれます。 混合廃棄物は特別な処理が必要です。 このような廃棄物の適切な処分については、規制当局に問い合わせてください。

        放射性崩壊のための保持

        放射性物質の半減期が短く(一般に 65 日未満)、組織に十分な保管スペースがある場合、放射性廃棄物は、その放射能に関係なく、崩壊のために保持され、その後廃棄される可能性があります。 通常、少なくとも XNUMX 半減期の保持期間は、放射線レベルをバックグラウンドと区別できないようにするのに十分です。

        廃棄物は、処分する前に調査する必要があります。 調査では、検出される放射線に適した機器を使用し、放射線レベルがバックグラウンドと区別できないことを実証する必要があります。

        I焼却

        規制当局が焼却を許可する場合、通常、そのような焼却によって空気中の放射性核種の濃度が許容レベルを超えないことを証明する必要があります。 灰は定期的に調査して、放射性がないことを確認する必要があります。 状況によっては、煙突を監視して、許容空気濃度を超えていないことを確認する必要がある場合があります。

        衛生下水道への廃棄

        規制当局がそのような処分を許可する場合、通常、そのような処分によって水中の放射性核種の濃度が許容レベルを超えないことを証明する必要があります。 廃棄する物質は、水に溶けるか、水に容易に分散できるものでなければなりません。 規制当局は、多くの場合、放射性核種によるそのような廃棄に特定の年間制限を設定します。

        土葬

        他の方法で廃棄できない放射性廃棄物は、国または地方の規制当局によって認可された場所で、土地埋葬によって処分されます。 規制当局は、そのような廃棄を厳重に管理しています。 廃棄物発生者は通常、自分の土地に放射性廃棄物を処分することを許可されていません。 土葬に関連する費用には、梱包、輸送、保管の費用が含まれます。 これらのコストは、埋葬スペース自体のコストに追加され、多くの場合、廃棄物を圧縮することで削減できます。 放射性廃棄物処分のための土地埋設コストは急速に上昇しています。

        プログラム監査

        放射線安全プログラムは、有効性、完全性、および規制当局への準拠について定期的に監査する必要があります。 監査は、少なくとも年に XNUMX 回、包括的に行う必要があります。 自己監査は通常許容されますが、独立した外部機関による監査が望ましいです。 外部機関による監査は、ローカル監査よりも客観的であり、よりグローバルな視点を持つ傾向があります。 放射線安全プログラムの日常業務に関与していない監査機関は、多くの場合、見過ごされることに慣れている地元のオペレーターには見られない問題を特定できます。

        トレーニング

        雇用主は、電離放射線または放射性物質に被曝した、または被曝する可能性のあるすべての労働者に放射線安全訓練を提供しなければなりません。 彼らは、労働者が仕事を始める前の初期トレーニングと、毎年の再教育トレーニングを提供しなければなりません。 さらに、出産適齢期の各女性労働者は、特別な訓練を受け、胎児に対する電離放射線の影響と彼女がとるべき適切な予防措置に関する情報を提供されなければならない。 この特別な訓練は、彼女が最初に雇用されたとき、年に一度の再訓練、および彼女が妊娠していることを雇用主に通知した場合に与えられなければなりません。

        放射線の安全のために立ち入りが制限されている地域で働いている、または頻繁に出入りするすべての個人:

        • 制限区域のそのような部分での放射性物質または放射線の保管、移送または使用について常に通知を受けなければならない
        • そのような放射性物質または放射線への被ばくに関連する健康保護の問題、被ばくを最小限に抑えるための予防措置または手順、および使用される保護装置の目的と機能について指導を受けなければならない
        • 労働者の管理の範囲内で、そのような区域で発生する放射線または放射性物質への被ばくから人員を保護するための国および雇用主の規制の適用規定を遵守するように指示されなければならない
        • 国または雇用主の規制の違反、または放射線または放射性物質への不必要な被ばくにつながる、またはそれらを引き起こす可能性のある状態を雇用主に速やかに報告する責任があることを指示されなければなりません。
        • 放射線または放射性物質への被ばくを伴う可能性のある異常な発生または誤動作が発生した場合に発せられる警告に適切に対応するように指示する必要があります。
        • 労働者が要求する可能性のある放射線被ばく報告について通知する必要があります。

         

        放射線安全に関する指示の範囲は、管理区域における潜在的な放射線健康保護の問題に見合ったものでなければなりません。 必要に応じて、病院で放射能患者に付き添う看護師や、緊急事態に対応する可能性のある消防士や警察官などの補助要員にも指示を拡大する必要があります。

        労働者の資格

        雇用主は、電離放射線を使用する労働者が、雇用されている仕事を遂行する資格があることを確認する必要があります。 労働者は、特に電離放射線および放射性物質への曝露および使用に関して、安全に仕事を遂行するための背景と経験を持っていなければなりません。

        放射線安全担当者は、適切な放射線安全プログラムを実施および運用するための適切な知識と資格を持っていなければなりません。 彼らの知識と資格は、彼らと労働者が合理的に遭遇する可能性のある潜在的な放射線健康保護の問題に少なくとも見合ったものでなければなりません。

        緊急時の計画

        電離放射線または放射性物質を使用する最小の操作を除くすべての操作では、緊急計画を実施する必要があります。 これらの計画は最新の状態に保ち、定期的に実行する必要があります。

        緊急時計画は、すべての信頼できる緊急事態に対処する必要があります。 大規模な原子力発電所の計画は、小規模な放射性同位元素研究所の計画よりもはるかに広範囲であり、はるかに広い面積と人数を必要とします。

        すべての病院、特に大都市圏では、放射能汚染された患者を受け入れて治療するための計画を立てる必要があります。 警察や消防組織は、放射性物質の輸送事故に対処するための計画を立てるべきです。

        記録の保存

        組織の放射線安全活動は、完全に文書化され、適切に保持されなければなりません。 このような記録は、過去の放射線被曝または放射能放出の必要性が生じた場合、および規制当局の要件への準拠を実証するために不可欠です。 一貫性があり、正確で包括的な記録管理が最優先されなければなりません。

        組織上の考慮事項

        放射線安全の主たる責任者の地位は、組織内に置かれなければならず、それにより、彼または彼女は、労働者および管理者のすべての階層に即座にアクセスできるようになります。 彼または彼女は、放射線の安全のためにアクセスが制限されているエリアへの自由なアクセスと、安全でないまたは違法な慣行を直ちに停止する権限を持っている必要があります。

         

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        木曜日、24月2011 20:11

        放射線事故の計画と管理

        この記事では、いくつかの重大な放射線事故、その原因、およびそれらへの対応について説明します。 これらの事故の発生前、発生中、発生後の事象を検討することで、計画立案者は、このような事故の将来の発生を防止し、同様の事故が再び発生した場合に適切かつ迅速な対応を強化するための情報を得ることができます。

        30 年 1958 月 XNUMX 日の偶発的な核臨界エクスカーションに起因する急性放射線死亡

        この報告書は、人間が受けた偶発的な放射線量が (これまでで) 最も多く、非常に専門的で徹底的な調査が行われたため、注目に値します。 これは、最高ではないにしても、文書化された最高のもののXNUMXつを表しています 急性放射線症候群 存在する記述 (JOM 1961)。

        4 年 35 月 30 日の午後 1958 時 XNUMX 分、米国ニューメキシコ州ロスアラモス国立研究所のプルトニウム回収プラントで、従業員 (K) が放射線による致命傷を負った偶発的な重大なエクスカーションが発生しました。

        XNUMX 分前に K と同じ部屋に他の XNUMX 人の作業員がいたため、事故の時刻は重要です。 システムへの核分裂性物質の通常の流れが年末の実地棚卸のために中断されたため、事故の日付は重要です。 この中断により、日常的な手順が非日常的になり、システムに誤って導入されたプルトニウムに富む固体の偶発的な「臨界」につながりました。

        K の被ばく推定値のまとめ

        K の平均全身被ばくの最良の推定値は 39 ~ 49 Gy であり、そのうち約 9 Gy は核分裂中性子によるものでした。 下半身よりも上半身にかなり多くの用量が送達された. 表 1 は、K の放射線被ばくの推定値を示しています。

        表 1. K の放射線被ばくの推定値

        地域と条件

        高速中性子
        吸収線量 (Gy)

        ガンマ
        吸収線量 (Gy)

        トータル
        吸収線量 (Gy)

        頭(インシデント)

        26

        78

        104

        上腹部
        (インシデント)

        30

        90

        124

        全身(平均)

        9

        30-40

        39-49

         

        患者の臨床経過

        振り返ってみると、患者 K の臨床経過は XNUMX つの異なる期間に分けることができます。 これらの期間は、期間、症状、および支持療法に対する反応が異なりました。

        20分から30分続く最初の期間は、彼の即時の身体的崩壊と精神的無力化によって特徴付けられました. 彼の状態は半意識と重度の衰弱に進行しました。

        1.5 番目の期間は約 XNUMX 時間続き、担架で病院の緊急治療室に到着することから始まり、さらなる支持療法のために緊急治療室から病棟に移動することで終了しました。 この間隔は、死が差し迫っているように見えるほどの重度の心臓血管ショックによって特徴付けられました。 激しい腹痛に苦しんでいるようだった。

        28 番目の期間は約 XNUMX 時間の長さで、無酸素症、低血圧、および循環不全を軽減するための継続的な試みを促すのに十分な主観的改善が特徴でした。

        第 2 期は、過敏性と拮抗作用が急速に増大する前兆のない発症から始まり、躁病に近い状態になり、約 35 時間で昏睡状態になり、死に至りました。 全臨床経過は、放射線被ばくから死亡まで XNUMX 時間続きました。

        最も劇的な臨床病理学的変化は、造血系および泌尿器系で観察されました。 循環血液中にリンパ球は XNUMX 時間後には検出されず、大量の液体を投与したにもかかわらず、実質的に完全な排尿停止が見られました。

        K さんの直腸温は、最初の 39.4 時間は 39.7 から 6°C の間で変動し、その後急激に正常値まで下がり、生涯にわたってその温度が維持されました。 この高い初期温度とその 6 時間の維持は、彼の疑いのある大量の放射線量と一致していると考えられました。 彼の予後は重大でした。

        病気の経過中に行われたさまざまな測定のすべての中で、白血球数の変化は、重度の放射線照射の最も単純で最良の予後指標であることがわかった. 暴露後 6 時間以内に末梢循環からリンパ球が実質的に消失したことは、重大な兆候と考えられた。

        Kの対症療法では、約30時間にわたって32種類の治療薬が使用されました。 これと継続的な酸素投与にもかかわらず、放射線照射後約 34 時間で、彼の心音は非常に遠く、遅く、不規則になりました。 その後、彼の心臓は次第に弱くなり、照射後 45 時間 XNUMX 分で突然停止しました。

        1 年 9 月 12 ~ 1957 日のウィンズケール原子炉 XNUMX 号機の事故

        Windscale 原子炉 No. 1 は、空冷、黒鉛減速天然ウラン燃料プルトニウム生産原子炉でした。 炉心は、15 年 1957 月 0.74 日の火災で部分的に破壊されました。この火災により、約 10 PBq (XNUMX+15 Bq) のヨウ素-131 (131I) 風下環境へ。

        Windscale 事件に関する米国原子力委員会の事故情報報告書によると、この事故は、熱電対データに関するオペレーターの判断ミスによって引き起こされ、グラファイトの温度が急速に上昇することを可能にした原子炉の不適切な取り扱いによって悪化した。 また、燃料温度熱電対が、異常放出時に原子炉の最も熱くなった部分ではなく、通常の運転中に原子炉の最も熱くなった部分 (つまり、線量率が最も高くなった場所) に配置されていたという事実も寄与していました。 9 番目の機器の欠陥は原子炉の出力計で、通常の操作用に調整されていて、焼鈍中に低い値が読み取られました。 9 回目の加熱サイクルの結果、黒鉛温度は 10 月 10 日に上昇しました。特に、以前の急激な温度上昇により一部のクラッドが破損した原子炉の下部前部で上昇しました。 XNUMX 月 XNUMX 日に多数の少量のヨウ素放出がありましたが、放出は XNUMX 月 XNUMX 日にスタック放射能メーターが大幅な増加を示すまで認識されませんでした (これは非常に重要とは見なされませんでした)。 最後に、XNUMX 月 XNUMX 日の午後、別のモニタリング (Calder サイト) が放射能の放出を示しました。 強制的に空気を流して原子炉を冷却する試みは、失敗しただけでなく、放出された放射能の規模を実際に増加させました。

        Windscale 事故からの推定放出量は、0.74 PBq の 131I、0.22 PBq のセシウム 137 (137Cs)、3.0 TBq (1012Bq) のストロンチウム-89 (89Sr)、および 0.33 TBq のストロンチウム-90
        (90シニア)。 オフサイトでの最高のガンマ線吸収線量率は、空中活動による約 35 μGy/h でした。 Windscale および Calder 発電所周辺の空気活動の測定値は、最大許容レベルの 5 ~ 10 倍になることが多く、許容レベルの 150 倍のピークが時折ありました。 牛乳の禁止は、半径約 420 km にまで及びました。

        原子炉を制御下に置くための操作中に、14 人の作業員が暦四半期ごとに 30 mSv を超える線量当量を受け、最大線量当量は暦四半期ごとに 46 mSv でした。

        教訓

        天然ウラン原子炉の設計と運用に関して多くの教訓が得られました。 原子炉の計装と原子炉の運転員の訓練に関する不備も、スリーマイル島の事故に類似した点をもたらします (以下を参照)。

        食品中の放射性ヨウ素への短期許容曝露に関するガイドラインは存在しませんでした。 英国医学研究評議会は、迅速かつ徹底的な調査と分析を行いました。 の最大許容濃度を迅速に導出するために、多くの創意工夫が使用されました。 131私は食べ物に。 研究 緊急参考レベル この事故の結果として得られた情報は、現在世界中で使用されている緊急時計画ガイドの基礎となっています (Bryant 1969)。

        牛乳中の重大な放射性ヨウ素汚染を予測するために、有用な相関関係が導き出されました。 0.3 μGy/h を超える牧草地のガンマ放射線レベルは、3.7 MBq/m を超える牛乳を産出することがわかりました。3.

        放射性ヨウ素への外部被ばくの吸入による吸収線量は、牛乳を飲んだり、乳製品を食べたりした場合に比べてごくわずかです。 緊急時には、低速の検査手順よりも迅速なガンマ分光法が適しています。

        150 の XNUMX 人チームが放射線調査を実施し、サンプルを取得しました。 サンプルの調整とデータの報告には XNUMX 人が使用されました。 サンプリング分析には、約 XNUMX 人の放射性化学者が関与しました。

        グラス ウール スタック フィルターは、事故条件下では満足のいくものではありません。

        4 年 1967 月 XNUMX 日の湾岸石油加速器事故

        3 年 4 月 1967 日、Gulf Oil Company の技術者は、土壌サンプルの活性化に 1 MeV の Van de Graaff 加速器を使用していました。加速器コンソールの電源キーのインターロックの故障と、安全トンネルのいくつかのインターロックのテーピングの組み合わせ。ドアとドアの内側の対象の部屋は、3 人の個人に重大な偶発的曝露をもたらしました。 6 人は約 60 Gy の全身線量当量、30 人目はほぼ XNUMX Gy の全身線量当量、XNUMX 人目は約 XNUMX Gy の全身線量当量をそれぞれ受けました。フィート。

        事故の被害者の XNUMX 人は、吐き気、嘔吐、全身の筋肉痛を訴え、医療部門に報告しました。 彼の症状は当初、インフルエンザの症状と誤診されていました。 XNUMX 人目の患者がほぼ同じ症状で来院したとき、彼らはかなりの量の放射線被ばくを受けた可能性があると判断されました。 フィルムバッジはこれを確認しました。 Dr. Niel Wald, University of Pittsburgh Radiological Health Division は、線量測定検査を監督し、患者の精密検査と治療において調整医師としての役割も果たしました。

        Dr. Wald は、1 人の患者が入院していたピッツバーグの西ペンシルベニア病院にアブソリュート フィルター ユニットをすぐに送り込みました。 彼はこれらの絶対フィルター/層流フィルターをセットアップして、患者の環境からすべての生物学的汚染物質を取り除きました。 これらの「リバースアイソレーション」ユニットは、16 Gy 被ばく患者に約 3 日間使用され、6 Gy および XNUMX Gy 被ばく患者には約 XNUMX か月半使用されました。

        ワシントン大学の E. Donnal Thomas 博士は、被ばく後 6 日目に 6 Gy の患者に骨髄移植を行うために到着しました。 患者の双子の兄弟が骨髄ドナーを務めました。 この英雄的な治療は XNUMX Gy の患者の命を救ったが、それぞれ数十グレイの吸収線量を受けた彼の腕と脚を救うために何もできなかった.

        教訓

        暴露室に入るときは必ずサーベイメータを使用するという簡単な操作手順に従っていれば、この悲惨な事故は防げたはずです。

        この事故の前に、少なくとも XNUMX つのインターロックが長期間テープで閉じられていました。 保護インターロックの無効化は耐えられません。

        アクセルのキー操作式電源インターロックについて、定期的なメンテナンス チェックを行う必要があります。

        タイムリーな医療処置により、被ばく量が最も多かった人の命が救われました。 完全な骨髄移植という英雄的な手順と、逆隔離および質の高い医療の使用が、この人の命を救う主な要因でした。

        逆分離フィルターは数時間で入手でき、高曝露患者を治療するためにどの病院にも設置できます。

        振り返ってみると、これらの患者に関与した医療当局は、暴露後 XNUMX ~ XNUMX か月以内に切断を早期かつ決定的なレベルで推奨していたでしょう。 早期の切断は、感染の可能性を減らし、激しい痛みの期間を短くし、患者に必要な鎮痛剤を減らし、患者の入院期間を短縮し、早期のリハビリテーションに貢献する可能性があります。 もちろん、早期の切断は、線量測定情報を臨床観察と関連付けながら行う必要があります。

        SL-1 原型炉事故 (米国アイダホ州、3 年 1961 月 XNUMX 日)

        これは、米国の原子炉運転の歴史における最初の (そして現在までで唯一の) 死亡事故です。 SL-1 は、遠隔地への電力生産のための空輸用に設計された小型陸軍用パッケージ動力炉 (APPR) のプロトタイプです。 この原子炉は、燃料試験と原子炉乗組員の訓練に使用されました。 これは、アイダホ州アイダホ フォールズにある国立原子炉試験ステーションの遠隔地で、米国陸軍の燃焼工学部門によって運用されました。 SL-1は 商用発電用原子炉 (AEC 1961; アメリカ原子力協会 1961)。

        事故当時、SL-1 には 40 個の燃料要素と 5 個の制御棒ブレードが装填されていました。 それは 3 MW (熱) の出力レベルを生み出すことができ、沸騰水で冷却され、減速された原子炉でした。

        この事故により、1 人の軍人が死亡した。 この事故は、XNUMX本の制御棒がXNUMXm以上引き抜かれたことが原因でした。 これにより、原子炉は即時臨界に陥りました。 燃料交換作業の経験が豊富で熟練した免許を持つ原子炉運転員が、制御棒を通常の停止点を超えて引き抜いた理由は不明です。

        初動対応要員が最初に事故現場に到着したとき、事故の犠牲者 4.4 人のうちの 15 人はまだ生きていました。 高活性の核分裂生成物が彼の体を覆い、皮膚に埋め込まれていました。 犠牲者の皮膚の一部は、XNUMX cm で XNUMX Gy/h を超えて記録され、救助と治療を妨げました。

        教訓

        SL-1 事故以降に設計された原子炉は、XNUMX 本の制御棒で「即臨界」状態にすることはできません。

        すべての原子炉には、20 mGy/h を超える測定範囲を持つポータブル サーベイ メーターが現場になければなりません。 最大範囲が 10 Gy/h のサーベイ メーターが推奨されます。

        注: スリーマイル島の事故では、ガンマとベータの両方の測定に 100 Gy/h が必要な範囲であることが示されました。

        高度に汚染された患者が、付き添いの人員を合理的に保護しながら最終的な治療を受けることができる治療施設が必要です。 これらの施設のほとんどは、他の進行中の任務を伴う診療所にあるため、空中および水中の放射性汚染物質の管理には特別な準備が必要になる場合があります。

        X 線装置、工業用および分析用

        X 線システムからの偶発的な被ばくは多数あり、多くの場合、身体の小さな部分への非常に高い被ばくを伴います。 X 線回折システムが管の焦点から 5 cm で 10 Gy/s の吸収線量率を生成することは珍しいことではありません。 より短い距離では、100 Gy/s の速度が測定されることがよくあります。 ビームは通常は狭いが、数秒の曝露でさえ、深刻な局所損傷を引き起こす可能性がある (Lubenau et al. 1967; Lindell 1968; Haynie and Olsher 1981; ANSI 1977)。

        これらのシステムは「日常的ではない」状況で使用されることが多いため、偶発的な被ばくを引き起こす可能性があります。 通常の操作で一般的に使用される X 線システムは、合理的に安全であるように見えます。 機器の故障による深刻な被ばくはありません。

        偶発的な X 線被ばくから学んだ教訓

        ほとんどの偶発的被ばくは、機器が部分的に分解されたとき、またはシールドカバーが取り外されたときの非日常的な使用中に発生しました。

        最も深刻な被ばくでは、スタッフとメンテナンス要員への適切な指示が欠けていました。

        修理や保守の際に X 線管の電源を確実に切るための簡単でフェールセーフな方法が使用されていれば、多くの偶発的な被ばくは回避できたはずです。

        これらの機械を操作するオペレーターおよび保守担当者には、指または手首の個人用線量計を使用する必要があります。

        インターロックが必要だった場合、多くの偶発的な暴露は回避されたでしょう。

        オペレーターのミスは、ほとんどの事故の原因でした。 適切なエンクロージャーの欠如または不十分なシールド設計により、状況が悪化することがよくありました。

        I産業用放射線撮影事故

        1950 年代から 1970 年代にかけて、単一の活動に対する最高の放射線事故率は、一貫して産業用放射線撮影作業であった (IAEA 1969, 1977)。 各国の規制機関は、改善された規制、厳格なトレーニング要件、さらに厳しい検査および施行ポリシーを組み合わせることで、率を引き下げようと奮闘し続けています (USCFR 1990)。 これらの規制への取り組みは概ね成功していますが、産業用 X 線撮影に関連する多くの事故は依然として発生しています。 莫大な罰金を課すことを認める法律は、放射線の安全性を産業用放射線撮影管理者の心に留めておくための最も効果的なツールである可能性があります (したがって、労働者の心にも)。

        産業用放射線撮影事故の原因

        労働者の訓練. 産業用 X 線撮影は、他のどの種類の放射線関連の雇用よりも、おそらく教育と訓練の要件が低くなります。 したがって、既存のトレーニング要件を厳密に適用する必要があります。

        労働者生産インセンティブ. 何年もの間、産業用放射線技師は、XNUMX 日あたりの成功した X 線写真の量に重点を置いていました。 この慣行は、危険な行為につながるだけでなく、人員の線量測定を時折使用しないことにつながる可能性があるため、線量当量限界を超えても検出されません。

        適切な調査の欠如. 曝露のたびにソース豚(貯蔵容器)(図 1)を徹底的に調査することが最も重要です。 これらの調査を行わないことが、不必要な被ばくの唯一の最も可能性の高い原因であり、その多くは記録されていません。産業放射線技師は手や指の線量計をほとんど使用しないためです (図 1)。

        図 1. 産業用放射線カメラ

        イオン060F1

        設備トラブル. 産業用放射線カメラは頻繁に使用されるため、線源の巻き取り機構が緩み、線源が安全な保管位置 (図 1 の A 点) に完全に格納されないことがあります。 人員の偶発的な露出を引き起こすクローゼットソースのインターロック障害の多くの例もあります.

        緊急計画の設計

        緊急時計画の設計には、一般的および具体的な多くの優れたガイドラインが存在します。 いくつかの参考文献は特に役に立ちます。 これらは、この章の最後にある推奨される読み物に記載されています。

        緊急時の計画と手順の最初の起草

        まず、対象施設の放射性物質のインベントリ全体を評価する必要があります。 次に、信頼できる事故を分析して、推定最大発生源放出期間を決定できるようにする必要があります。 次に、計画とその手順により、施設の運営者は次のことができるようにする必要があります。

          1. 事故状況を認識する
          2. 重大度に従って事故を分類する
          3. 事故を軽減するための措置を講じる
          4. タイムリーな通知を行う
          5. 効率的かつ迅速に助けを求める
          6. リリースを定量化する
          7. オンサイトとオフサイトの両方で被ばくを追跡し、緊急時の被ばくを維持する ALARA
          8. できるだけ早く施設を復旧する
          9. 正確かつ詳細な記録を保持します。

                           

                          原子炉に関連する事故の種類

                          原子炉に関連する事故の種類を、最も可能性の高いものから最も可能性の低いものまで、以下にリストします。 (非原子炉、一般産業型事故の可能性が圧倒的に高い。)

                            1. 人員への外部放射線被ばくがほとんどまたはまったくない、低レベルの予期しない放射性物質の放出。 通常、大規模なオーバーホール中、または使用済み樹脂または使用済み燃料の輸送中に発生します。 クーラント システムの漏れやクーラント サンプル シンクのこぼれは、放射能汚染の拡散の原因となることがよくあります。
                            2. 職員の予期せぬ外部被ばく。 これは通常、大規模なオーバーホールまたは定期メンテナンス中に発生します。
                            3. 汚染の広がり、人員の汚染、および低レベルの人員の外部放射線被ばくの組み合わせは、次に起こりやすい事故です。 これらの事故は、上記の 1 と 2 と同じ条件で発生します。
                            4. 主要な原子炉冷却材システムの漏れまたは使用済み燃料冷却材の漏れによる全体的な表面汚染。
                            5. 活性化された CRUD (以下の定義を参照) のチップまたは大きな粒子が皮膚、耳、または目の中または上にある。
                            6. 工場職員の高レベル放射線被ばく。 これは通常、不注意が原因です。
                            7. 少量ではあるが許容量を超える放射性廃棄物のプラント境界外への放出。 これは通常、人間の失敗に関連しています。
                            8. 原子炉のメルトダウン。 オフサイトでの総汚染に加えて、人員の高い暴露がおそらく発生するでしょう。
                            9. 原子炉エクスカーション (SL-1 タイプの事故)。

                                             

                                            水冷炉の事故で予想される放射性核種:

                                              • 活性化された腐食および浸食生成物(一般に 残酷)クーラント内。 たとえば、コバルト-60 または -58 (60株式会社、 58Co)、鉄-59 (59Fe)、マンガン-58 (58Mn) およびタンタル-183 (183タ)
                                              • 低レベルの核分裂生成物は通常、冷却材に存在します。 たとえば、ヨウ素 131 (131I) およびセシウム-137 (137Cs)
                                              • 沸騰水型原子炉では、上記の 1 と 2 に加えて、低レベルのトリチウムの連続ガス放出 
                                              • (3H) およびキセノン 133 および -135 などの希放射性ガス (133ゼ、 135Xe)、アルゴン-41 (41Ar)、クリプトン-85 (85Kr)
                                              • トリチウム (3H) コア内部で 1.3 × 10 の割合で製造-4 の原子 3核分裂ごとの H (このうちのほんの一部のみが燃料を離れます)。

                                                    図 2. 原子力発電所の緊急時計画の例、目次

                                                    イオン060T2

                                                    典型的な原子力発電所緊急時計画、目次

                                                    図 2 は、原子力発電所の緊急時計画の目次の例です。 このような計画には、示されている各章を含め、地域の要件を満たすように調整する必要があります。 典型的な動力炉の実装手順のリストを図 3 に示します。

                                                    図 3. 典型的な動力炉の実装手順

                                                    イオン060F5

                                                    事故時の放射線環境モニタリング

                                                    このタスクは、大規模な施設では EREMP (緊急放射線環境モニタリング プログラム) と呼ばれることがよくあります。

                                                    米国原子力規制委員会やその他の政府機関がスリーマイル島の事故から学んだ最も重要な教訓の 5 つは、十分な事前計画がなければ、XNUMX 日か XNUMX 日で EREMP を成功させることはできないということです。 事故の際、米国政府はスリーマイル島原子力発電所周辺の環境を監視するために数百万ドルを費やしましたが、% 総放出量の測定が行われました。 これは、事前の計画が貧弱で不十分だったためです。

                                                    緊急放射線環境モニタリング計画の設計

                                                    経験上、唯一の成功した EREMP は、定期的な放射線環境モニタリング プログラムに組み入れられたものであることが示されています。 スリーマイル島事故の初期の段階で、プログラムにどれだけの人員と資金を投入しても、効果的な EREMP を XNUMX 日か XNUMX 日で成功させることはできないことがわかった。

                                                    サンプリング場所

                                                    すべての定期的な放射線環境モニタリング プログラムの場所は、長期の事故モニタリング中に使用されます。 さらに、電動調査チームが各 22½° セクターの各部分で事前に決定された場所を確保できるように、多数の新しい場所を設定する必要があります (図 3 を参照)。 通常、サンプリング場所は道路のある地域になります。 ただし、事故の風下約 16 km 以内にあるキャンプ場やハイキング コースなど、通常はアクセスできないが占有されている可能性のある場所については、例外を設ける必要があります。

                                                    図 3. 緊急時計画ゾーン内の放射線サンプリングおよびモニタリング ポイントのセクターおよびゾーンの指定

                                                    イオン060F4

                                                    図 3 は、放射線および環境モニタリング ポイントのセクターとゾーンの指定を示しています。 基本方向によって 22½° のセクターを指定することができます (たとえば、 N, NneNE) または単純な文字 (たとえば、 AR)。 ただし、方向表記と混同しやすいため、文字の使用はお勧めしません。 たとえば、方向を使用する方が混乱しません。 W を用意しました 西 手紙というより N.

                                                    監視とサンプリングの責任者が各ポイントの場所を熟知し、ラジオの「デッド スペース」、道路の悪さ、暗闇での場所の特定に問題があることを認識できるように、指定された各サンプル場所は訓練中に訪問する必要があります。等々。 16 km の緊急保護区域内の事前に指定されたすべての場所をカバーするドリルはないため、すべてのサンプル ポイントが最終的に訪問されるようにドリルを設計する必要があります。 調査チームの車両が事前に指定された各ポイントと通信する能力を事前に決定することは、しばしば価値があります。 サンプル ポイントの実際の位置は、REMP (NRC 1980) と同じ基準を使用して選択されます。 たとえば、サイトの境界線、最小除外エリア、最も近い個人、最も近いコミュニティ、最も近い学校、病院、養護施設、家畜の群れ、庭、農場などです。

                                                    放射線モニタリング調査団

                                                    放射性物質の重大な放出を伴う事故の間、放射線監視チームは現場で継続的に監視する必要があります。 また、条件が許せば、オンサイトで継続的に監視する必要があります。 通常、これらのチームは、周囲のガンマ線とベータ線を監視し、放射性粒子とハロゲンの存在について空気をサンプリングします。

                                                    これらのチームは、自身の曝露の監視を含むすべての監視手順について十分な訓練を受け、これらのデータを基地局に正確に中継できる必要があります。 測量計の種類、シリアル番号、ウィンドウの開閉状態などの詳細は、適切に設計されたログ シートに慎重に報告する必要があります。

                                                    緊急事態の開始時には、緊急監視チームが 12 時間休憩なしで監視しなければならない場合があります。 ただし、最初の期間の後、調査チームのフィールド時間は、少なくとも 30 分の休憩を入れて XNUMX 時間に短縮する必要があります。

                                                    継続的な監視が必要になる可能性があるため、調査チームに食べ物と飲み物、交換用器具とバッテリーを供給し、エアフィルターを前後に移動するための手順を整備する必要があります。

                                                    調査チームはおそらく 12 シフトあたり XNUMX 時間勤務しますが、継続的な監視を行うには XNUMX 日 XNUMX シフトが必要です。 スリーマイル島の事故では、最初の XNUMX 週間は常に最低 XNUMX つの監視チームが配置されました。 このような取り組みをサポートするためのロジスティクスは、事前に慎重に計画する必要があります。

                                                    放射線環境サンプリングチーム

                                                    事故の際に採取される環境サンプルの種類は、放出の種類 (空気または水)、風の方向、および時期によって異なります。 冬でも土壌と飲料水のサンプルを採取する必要があります。 放射性ハロゲンの放出は検出されないかもしれませんが、生物蓄積係数が大きいため、牛乳のサンプルを採取する必要があります。

                                                    技術的な理由でその努力が正当化されない場合でも、大衆を安心させるために、多くの食品や環境のサンプルを採取する必要があります。 さらに、これらのデータは、その後の法的手続きの際に非常に貴重になる場合があります。

                                                    環境サンプルには、慎重に考え抜かれたオフサイト データ手順を使用して事前に計画されたログ シートが不可欠です。 環境サンプルを採取するすべての人は、手順を明確に理解していることを示し、フィールド トレーニングを文書化する必要があります。

                                                    可能であれば、オフサイト環境サンプル データの収集は、独立したオフサイト グループによって行われるべきです。 また、現場の貴重なグループが事故の際に他のデータ収集に使用できるように、定期的な環境サンプルを同じオフサイトのグループが採取することが望ましい。

                                                    スリーマイル島の事故の際に、採取されるべきであったすべての環境サンプルが収集され、失われた環境サンプルは XNUMX つもなかったことは注目に値します。 これは、サンプリング レートが事故前のサンプリング レートよりも XNUMX 倍以上増加したにもかかわらず発生しました。

                                                    緊急監視装置

                                                    緊急監視機器の在庫は、常に必要な在庫の少なくとも XNUMX 倍にする必要があります。 ロッカーは、XNUMX つの事故でこれらすべてのロッカーへのアクセスが拒否されないように、さまざまな場所の核施設の周りに配置する必要があります。 準備が整っていることを確認するために、機器の在庫を確認し、少なくとも年に XNUMX 回、および各ドリルの後にそのキャリブレーションをチェックする必要があります。 大規模な原子力施設のバンとトラックは、現場内外の緊急監視用に完全に装備されている必要があります。

                                                    オンサイト計数研究所は、緊急時には使用できない場合があります。 したがって、事前に代替またはモバイル計数検査室の手配を行う必要があります。 これは現在、米国の原子力発電所の要件となっています (USNRC 1983)。

                                                    環境監視機器の種類と精巧さは、原子力施設の最悪の信頼できる事故に立ち会うための要件を満たす必要があります。 以下は、原子力発電所に必要な典型的な環境モニタリング機器のリストです。

                                                      1. 空気サンプリング装置には、短期間のサンプリング用にバッテリーで動作し、長期間の監視用にストリップ チャート レコーダーとアラーム機能を備えた AC で動作するユニットを含める必要があります。
                                                      2. 液体サンプリング装置には、連続サンプラーが含まれている必要があります。 サンプラーは、ローカル環境がどれほど過酷であっても、その環境で動作可能でなければなりません。
                                                      3. インプラント作業用のポータブル ガンマ線サーベイ メーターは最大 100 Gy/h の範囲を持ち、別のサーベイ装置は 100 Gy/h までのベータ放射線を測定できる必要があります。
                                                      4. 現場の個人線量測定には、ベータ測定機能と指熱ルミネッセンス線量計 (TLD) が含まれている必要があります (図 4)。 他の四肢の線量測定も必要になる場合があります。 緊急時には、管理線量計の追加セットが常に必要です。 緊急時の場所では、電話モデムを介して駅のコンピュータに接続するために、ポータブル TLD リーダーが必要になる場合があります。 救助や修理チームなどの社内調査チームは、低距離および高距離のポケット線量計と、事前に設定されたアラーム線量計を備えている必要があります。 放射線量の高い地域にいる可能性のあるチームの事前に設定された線量レベルについては、慎重に検討する必要があります。
                                                      5. 防護服の備品は、緊急の場所と緊急車両で提供する必要があります。 事故が長時間続く場合に備えて、追加のバックアップ用防護服を用意する必要があります。
                                                      6. 呼吸保護具は、すべての緊急ロッカーと車両に装備する必要があります。 呼吸訓練を受けた担当者の最新のリストは、主要な緊急装備保管エリアのそれぞれに保管する必要があります。
                                                      7. ラジオを搭載した移動車両は、緊急放射線モニタリング調査チームにとって不可欠です。 バックアップ車両の場所と可用性を把握する必要があります。
                                                      8. 環境調査チームの機器は、便利な場所、できればオフサイトに保管して、いつでも利用できるようにする必要があります。
                                                      9. 緊急キットはテクニカル サポート センターと緊急オフサイト施設に配置する必要があります。これにより、代替の調査チームが機器を受け取って展開するために現場に行く必要がなくなります。
                                                      10. 放射性物質が大気中に放出される重大事故に備えて、ヘリや単発機による空中監視に備える必要があります。

                                                                       

                                                                      図 4. TLD バッジとリング型熱ルミネッセンス線量計 (米国ではオプション) を身に着けている工業用放射線技師

                                                                      イオン060F2

                                                                      データ分析

                                                                      重大事故時の環境データ分析は、緊急オフサイト施設などのオフサイトの場所にできるだけ早く移行する必要があります。

                                                                      環境サンプルデータをいつ管理者に報告するかについて、あらかじめ設定されたガイドラインを確立する必要があります。 環境サンプルデータを政府機関に転送する方法と頻度は、事故の早い段階で合意する必要があります。

                                                                      スリーマイル島の事故から学んだ健康物理学と放射化学の教訓

                                                                      28 年 1979 月 XNUMX 日のスリーマイル島事故の早い時間帯は、植物衛生物理学者が他の業務に専念していたため、外部のコンサルタントが次の活動を実行する必要がありました。

                                                                        • 放射性流出物の放出評価 (気体および液体)、サンプル収集、サンプル計数のための研究所の調整、研究所の品質管理、データ収集、データ分析、レポート作成、政府機関および発電所所有者へのデータの配布を含む
                                                                        • 線量評価これには、過剰暴露の疑いと実際の調査、皮膚汚染と内部沈着の調査、重大な暴露のモックアップ、および線量計算が含まれます。
                                                                        • 放射線環境モニタリングプログラムこれには、サンプル採取、データ分析、レポートの作成と配布、アクション ポイントの通知、事故状況に関するプログラムの拡張、および事故後最大 XNUMX 年間のプログラムの縮小の完全な調整が含まれます。
                                                                        • 特別なベータ線量測定研究これには、ベータ人員モニタリングにおける最先端の研究、放射性汚染物質による皮膚へのベータ線量のモデリング、すべての市販のベータ-ガンマ TLD 人員線量測定システムの相互比較が含まれます。

                                                                               

                                                                              上記のリストには、典型的な公益事業の保健物理スタッフが重大な事故の際に適切に遂行できない活動の例が含まれています。 スリーマイル島の保健物理スタッフは、非常に経験豊富で、知識が豊富で、有能でした。 彼らは、事故の最初の 15 週間、休憩なしで 20 日 XNUMX 時間から XNUMX 時間働きました。 しかし、事故によって追加の要件が非常に多くなったため、通常なら簡単に実行できる多くの重要な日常業務を実行できませんでした。

                                                                              スリーマイル島の事故から得られた教訓は次のとおりです。

                                                                              事故時の補助建物への立ち入り

                                                                                1. すべてのエントリは、オンサイトの上級保健物理学者によってレビューされ、ユニットの監督者または指定された代理人によって署名された新しい放射線作業許可証に記載されている必要があります。
                                                                                2. 適切な制御室は、すべての補助および燃料取り扱い棟のエントリを完全に制御する必要があります。 エントリー中に健康物理学者がコントロールポイントにいない限り、エントリーを許可してはなりません。
                                                                                3. 適切な範囲の適切に動作するサーベイ メーターを使用せずにエントリを許可する必要はありません。 メーターの応答のスポットチェックは、エントリーの直前に実行する必要があります。
                                                                                4. 高放射線エリアに入る前のすべての人の被ばく履歴を取得する必要があります。
                                                                                5. どれだけ重要なタスクを指定する必要があるかに関係なく、エントリ中に許容される露出。

                                                                                 

                                                                                事故時の一次冷却材サンプリング

                                                                                  1. 新しい放射線作業許可証で採取されるすべてのサンプルは、現場の上級保健物理学者によってレビューされ、ユニットの監督者または代理によって署名されなければなりません。
                                                                                  2. 四肢線量計が装着されていない限り、冷却剤のサンプルを採取するべきではありません。
                                                                                  3. サンプルが予想よりも放射性が高い場合に備えて、遮蔽された手袋と少なくとも 60 cm の長さのトングを使用せずに冷却剤のサンプルを採取してはなりません。
                                                                                  4. サンプルが予想よりも放射性が高い場合に備えて、鉛ガラスの人員シールドを設置せずにクーラントのサンプルを採取しないでください。
                                                                                  5. 四肢または全身への被ばくが放射線作業許可証に記載されている事前設定レベルを超える可能性がある場合は、サンプル採取を中止する必要があります。
                                                                                  6. 可能であれば、重大な被ばくを多数の作業員に分散させる必要があります。
                                                                                  7. 24 時間以内に処置レベルを超えた皮膚汚染のすべてのケースを再検討する必要があります。

                                                                                               

                                                                                              補給弁室入口

                                                                                                1. 適切な最大範囲を備えたリモート検出器を使用したベータおよびガンマ領域の調査を実行する必要があります。
                                                                                                2. 吸収線量率が 20 mGy/h を超える地域への最初の立ち入りは、放射線被ばくが合理的に達成可能な限り低く保たれることを確認するための事前審査を受けなければなりません。
                                                                                                3. 水漏れが疑われる場合は、床の汚染の可能性を検出する必要があります。
                                                                                                4. 人員線量測定の種類と配置に関する一貫したプログラムを運用する必要があります。
                                                                                                5. 吸収線量率が 20 mGy/h を超える領域に人が入る場合、TLD は退出直後に評価する必要があります。
                                                                                                6. 吸収線量率が 20 mGy/h を超えるエリアに立ち入る前に、すべての放射線作業許可要件が実行されていることを確認する必要があります。
                                                                                                7. 危険区域への時間制限のある立ち入りは、健康物理学者が時間を計る必要があります。

                                                                                                             

                                                                                                            地方自治体の観点からの保護措置とオフサイト環境監視

                                                                                                            1. サンプリングプロトコルを開始する前に、それを停止する基準を確立する必要があります。
                                                                                                            2. 外部からの干渉は許されるべきではありません。
                                                                                                            3. 秘密の電話回線をいくつか用意する必要があります。 数値は危機ごとに変更する必要があります。
                                                                                                            4. 空中測定システムの機能は、ほとんどの人が思っているよりも優れています。
                                                                                                            5. テープレコーダーを手元に置き、データを定期的に記録する必要があります。
                                                                                                            6. 急性エピソードが進行している間は、新聞を読んだり、テレビを見たり、ラジオを聞いたりすることは、既存の緊張を高めるだけなので、やめるべきです。
                                                                                                            7. しばらく家に帰れないかもしれないので、食事の配達や睡眠施設などの他の快適さを計画する必要があります。
                                                                                                            8. 代替分析機能を計画する必要があります。 小さな事故でさえ、実験室のバックグラウンド放射線レベルを大きく変える可能性があります。
                                                                                                            9. 実際の問題に対処するよりも、不健全な決定を回避することに多くのエネルギーが費やされることに注意してください。
                                                                                                            10. 緊急事態は遠隔地から管理できないことを理解する必要があります。
                                                                                                            11. 保護措置の勧告は、委員会の投票には従わないことに注意する必要があります。
                                                                                                            12. 重要でない電話はすべて保留にし、時間を浪費する人は電話を切ってください。

                                                                                                                           

                                                                                                                          1985年のゴイアニア放射線事故

                                                                                                                          51 TBq 137Cs 遠隔治療ユニットは、13 年 1985 月 46 日頃にブラジルのゴイアニアにある放棄された診療所から盗まれました。スクラップ金属を探していた 1 人が、遠隔治療ユニットのソース アセンブリを持ち帰り、部品を分解しようとしました。 線源アセンブリからの吸収線量率は、XNUMX m で約 XNUMX Gy/h でした。 彼らは、線源カプセルにある XNUMX 枚のブレードの放射線シンボルの意味を理解していませんでした。

                                                                                                                          ソースカプセルは分解中に破裂しました。 溶解度の高い塩化セシウム137(137CsCl) 粉末は、人口 1,000,000 人のこの都市の一部に散布され、歴史上最も深刻な封印された線源事故の XNUMX つを引き起こしました。

                                                                                                                          分解後、ソース アセンブリの残骸はジャンク ディーラーに売却されました。 彼は、 137CsCl 粉末は暗闇で青色に光りました (おそらく、これはチェレンコフ放射でした)。 彼はその粉が宝石か超自然的なものである可能性があると考えました。 多くの友人や親戚が「素晴らしい」輝きを見に来ました。 ソースの一部は、多くの家族に提供されました。 このプロセスは約 XNUMX 日間続きました。 この時までに、多くの人が放射線被ばくにより胃腸症候群の症状を発症していました。

                                                                                                                          重度の胃腸障害で病院に行った患者は、食べたものにアレルギー反応があると誤診されました. 感染源を扱ったことで重度の皮膚障害を起こした患者は、熱帯性皮膚病の疑いがあり、熱帯病病院に送られました。

                                                                                                                          この悲劇的な一連の出来事は、知識のある職員によって約 XNUMX 週間検出されずに続きました。 多くの人がこすった 137青く光るように CsCl 粉末を皮膚に塗布します。 このシーケンスは、照射された人物の XNUMX 人が最終的に病気とソース カプセルを結びつけたことを除けば、もっと長く続いた可能性があります。 彼女はの残骸を取った 137ゴイアニアの公衆衛生局に向かうバスの CsCl ソース。 翌日、訪問医学物理学者がその情報源を調査しました。 彼は自発的に XNUMX つの廃品置き場から避難し、当局に通報する行動を起こしました。 ブラジル政府が事故に気付いた後の対応の速さと全体的な規模は印象的でした。

                                                                                                                          約249人が汚染されました。 4人が入院した。 1 人が死亡し、そのうちの 10 人は XNUMX 歳の少女で、約 XNUMX GBq (XNUMX9 Bq) の 137Cs。

                                                                                                                          事故への対応

                                                                                                                          初期対応フェーズの目的は次のとおりです。

                                                                                                                            • 主な汚染場所を特定する
                                                                                                                            • 放射能レベルが採用された介入レベルを超えた住居を避難させる
                                                                                                                            • これらのエリアの周りに健康物理制御を確立し、必要に応じてアクセスを防止します
                                                                                                                            • かなりの線量を被った、または汚染された人を特定します。

                                                                                                                                   

                                                                                                                                  医療チームは当初:

                                                                                                                                    • ゴイアニアに到着すると、病歴を取り、急性放射線症候群の症状に従ってトリアージされました
                                                                                                                                    • すべての急性放射線患者をゴイアニア病院 (汚染と被ばく管理のために事前に設置された病院) に送りました。
                                                                                                                                    • 翌日、最も重篤な XNUMX 人の患者がリオデジャネイロの海軍病院の XNUMX 次医療センターに空輸されました (その後、さらに XNUMX 人の患者がこの病院に移送されました)。
                                                                                                                                    • 細胞遺伝学的放射線線量測定の手配を行った
                                                                                                                                    • 各患者の臨床経過に基づいた各患者の医学的管理
                                                                                                                                    • 臨床検査室のスタッフに彼らの恐怖を軽減するための非公式の指示を与えた(ゴイアニアの医学界は助けに消極的だった).

                                                                                                                                               

                                                                                                                                              健康物理学者:

                                                                                                                                                • 放射線量測定、バイオアッセイ、皮膚除染で医師を支援
                                                                                                                                                • 4,000 か月間で XNUMX の尿と糞便サンプルの調整され解釈された分析
                                                                                                                                                • 全身計600人
                                                                                                                                                • 112,000 人(249 人が汚染された)の調整された放射能汚染モニタリング
                                                                                                                                                • 急いで組み立てた NaI 検出器を利用して、都市全体と郊外の空中調査を行った
                                                                                                                                                • 2,000 km を超える道路の自動搭載 NaI 検出器調査を実施
                                                                                                                                                • 人、建物、自動車、土壌などの除染のための行動レベルを設定する
                                                                                                                                                • 除染作業に従事する 550 人の作業員を調整
                                                                                                                                                • 住宅85棟の解体とXNUMX棟の除染
                                                                                                                                                • トラック275台分の汚染廃棄物の協調運搬
                                                                                                                                                • 50台の車両の協調除染
                                                                                                                                                • 3,500立方メートルの汚染された廃棄物の調整された包装
                                                                                                                                                • 55 台のサーベイ メーター、23 台の汚染モニター、450 台の自動読み取り型線量計を使用しました。

                                                                                                                                                                         

                                                                                                                                                                        急性放射線症候群患者

                                                                                                                                                                        4 人の患者が 6 から 6.2 Gy の範囲の吸収線量の結果として死亡した。 7.1 人の患者は重度の骨髄抑制を示したが、2.5 および 4 Gy の吸収線量にもかかわらず生存した (細胞遺伝学的推定)。 推定吸収線量 XNUMX ~ XNUMX Gy で XNUMX 人の患者が生存した。

                                                                                                                                                                        放射線誘発皮膚損傷

                                                                                                                                                                        XNUMX 人の入院患者のうち XNUMX 人が放射線による皮膚損傷を負い、それは腫れと水ぶくれから始まりました。 これらの病変は後に破裂し、液体を分泌しました。 XNUMX の皮膚損傷のうち XNUMX は、照射後約 XNUMX ~ XNUMX 週間で深い病変を発症しました。 これらの深い病変は、より深い組織の有意なガンマ線曝露を示していました。

                                                                                                                                                                        すべての皮膚病変は汚染されていた 137Cs、最大 15 mGy/h の吸収線量率。

                                                                                                                                                                        1 TBq を摂取した XNUMX 歳の少女 137Cs (および 3 か月後に死亡した) は、平均 XNUMX mGy/h の全身性皮膚汚染を持っていました。

                                                                                                                                                                        XNUMX 人の患者は、曝露から約 XNUMX か月後に切断を余儀なくされました。 血液プール イメージングは​​、損傷した細動脈と正常な細動脈の間の境界を決定するのに役立ちました。

                                                                                                                                                                        内部汚染結果

                                                                                                                                                                        統計テストでは、尿中排泄データによって決定されたものとは対照的に、全身カウントによって決定された身体負荷の間に有意差は示されませんでした。

                                                                                                                                                                        バイオアッセイ データを摂取量および身体負荷に関連付けるモデルが検証されました。 これらのモデルは、さまざまな年齢層にも適用できました。

                                                                                                                                                                        プルシアンブルーは、の排除を促進するのに役立ちました 137体内からの CsCl (線量が 3 Gy/日を超える場合)。

                                                                                                                                                                        XNUMX 人の患者が利尿剤を投与された。 137CsCl の体の負担。 これらの利尿剤は脱体化には効果がなかった 137Cs とその使用は中止されました。

                                                                                                                                                                        皮膚の除染

                                                                                                                                                                        石鹸と水、酢酸、二酸化チタン (TiO2) は、すべての患者に対して実行されました。 この除染は部分的にしか成功しませんでした。 発汗により皮膚が再汚染されたと推測された。 137Cs 体の負担。

                                                                                                                                                                        汚染された皮膚病変の除染は非常に困難です。 壊死した皮膚の脱落により、汚染レベルが大幅に低下しました。

                                                                                                                                                                        細胞遺伝学的解析線量評価に関するフォローアップ研究

                                                                                                                                                                        事故後のさまざまな時点でのリンパ球の異常の頻度は、次の XNUMX つの主なパターンに従いました。

                                                                                                                                                                        30 つのケースでは、異常の発生頻度は、事故後 XNUMX か月まで一定のままであり、約 XNUMX に減少しました。% XNUMXか月後の最初の頻度の。

                                                                                                                                                                        20つのケースでは、約XNUMXの段階的な減少% XNUMXか月ごとに見つかりました。

                                                                                                                                                                        最高の内部汚染の 50 つのケースでは、異常の発生頻度が増加しました (約 XNUMX% そして、100%) XNUMX か月間。

                                                                                                                                                                        追跡調査 137Csの身体への負担

                                                                                                                                                                          • 患者の実際のコミットされた線量とその後のバイオアッセイ。
                                                                                                                                                                          • プルシアンブルー投与の効果が続いた。
                                                                                                                                                                          • 生体内 20 人の血液サンプル、傷、臓器の不均一な分布を調べるための測定 137Cs とその体内組織への保持。
                                                                                                                                                                          • 女性と生まれたばかりの赤ちゃんは、看護による保持と移動を探すために勉強しました。

                                                                                                                                                                                 

                                                                                                                                                                                介入のための行動レベル

                                                                                                                                                                                家の中の高さ 10 m で吸収線量率が 1 μGy/h を超える場合は、家からの避難が推奨されました。

                                                                                                                                                                                所有物、衣服、土壌、および食品の除染は、年間 5 mGy を超えない人に基づいていました。 この基準をさまざまな経路に適用すると、吸収線量が年間 1 mGy を超える可能性がある場合は家屋の内部を除染し、吸収線量率が年間 4 mGy を超える可能性がある場合は土壌を除染します (外部放射線から 3 mGy、外部放射線から 1 mGy)。内部放射線)。

                                                                                                                                                                                4年のチェルノブイリ原子力発電所1986号機事故

                                                                                                                                                                                事故の概要

                                                                                                                                                                                世界最悪の原子炉事故は、26 年 1986 月 XNUMX 日に非常に低出力の電気工学試験中に発生しました。 このテストを実行するために、多くの安全システムがオフまたはブロックされました。

                                                                                                                                                                                このユニットはモデル RBMK-1000 で、約 65 基を生産した原子炉のタイプです。% ソ連で生成されたすべての原子力の。 1,000 MW (MWe) の電力を生成したのは、グラファイト減速の沸騰水型原子炉でした。 RBMK-1000 には耐圧試験済みの封じ込め建物がなく、ほとんどの国では一般的に建設されていません。

                                                                                                                                                                                原子炉は即臨界状態になり、一連の蒸気爆発を引き起こしました。 爆発は原子炉の上部全体を吹き飛ばし、原子炉を覆う薄い構造を破壊し、3 号機と 4 号機の分厚いアスファルトの屋根で一連の火災を引き起こしました。放射能の放出は 31 日間続き、4 人が死亡しました。 国際原子力機関へのソ連の代表団は事故を研究した。 彼らは、事故を引き起こしたチェルノブイリ XNUMX 号機の RBMK 実験は必要な承認を受けておらず、原子炉の安全対策に関する文書化された規則は不十分であると述べた。 代表団はさらに、「関与したスタッフはテストの準備が十分に整っておらず、起こりうる危険性を認識していませんでした」と述べました。 この一連のテストは、緊急事態の条件を作り出し、ほとんどが起こり得ないと信じていた原子炉事故につながりました。

                                                                                                                                                                                チェルノブイリ4号機事故核分裂生成物の放出

                                                                                                                                                                                リリースされた総アクティビティ

                                                                                                                                                                                およそ 1,900 PBq の核分裂生成物と燃料 (合わせてラベル付けされた) 真皮 スリーマイル島事故復旧チームによる) は、すべての火を消し、中性子吸収遮蔽材で 4 号機を封鎖するのにかかった 4 日間にわたって解放されました。 XNUMX 号機は現在、永久に密閉された鋼とコンクリートの石棺であり、破壊された原子炉炉心の残骸の中および周囲に残留コリウムが適切に収容されています。

                                                                                                                                                                                1,900 PBq の XNUMX% が事故の初日に放出されました。 残りは次のXNUMX日間に解放されました。

                                                                                                                                                                                放射線学的に最も重要な放出は、270 PBq の 131私、8.1 PBq の 90Sr および 37 PBq of 137Cs。 これは、7.4 TBq を放出したスリーマイル島の事故と比較できます。 of 131私と測定不能 90シニアまたは 137Cs。

                                                                                                                                                                                放射性物質の環境拡散

                                                                                                                                                                                最初の放出は概ね北の方向に進みましたが、その後の放出は西および南西の方向に進みました。 最初の噴煙は、27 月 29 日にスウェーデンとフィンランドに到達しました。 原子力発電所の放射線環境監視プログラムは、放出をすぐに発見し、事故について世界に警告しました。 この最初のプルームの一部は、ポーランドと東ドイツに流れ込みました。 その後のプルームは、30 月 2 日と 4 日に東ヨーロッパと中央ヨーロッパを襲った。 この後、英国では 5 月 5 日にチェルノブイリの放出があり、続いて 6 月 XNUMX 日に日本と中国、XNUMX 月 XNUMX 日にインド、XNUMX 月 XNUMX 日と XNUMX 日にカナダと米国が放出されました。 南半球では、この噴煙の検出は報告されていません。

                                                                                                                                                                                プルームの堆積は、主に降水量によって支配されていました。 主要な放射性核種の降下パターン (131I, 137セ、 134Cs、および 90Sr) は、ソ連内であっても非常に変動が大きかった。 主なリスクは、汚染された食品の摂取だけでなく、表面沈着による外部被ばくによるものです。

                                                                                                                                                                                チェルノブイリ 4 号機事故の放射線影響

                                                                                                                                                                                一般的な急性健康への影響

                                                                                                                                                                                5.5 人が即座に死亡しました。28 人は建物の崩壊時、もう XNUMX 人は熱傷で XNUMX 時間後に死亡しました。 さらに XNUMX 人の原子炉職員と消防隊員が放射線障害で死亡した。 サイト外の人々への放射線量は、即時の放射線影響を引き起こす可能性のあるレベルを下回っていました。

                                                                                                                                                                                チェルノブイリ事故は、1986 年までの放射線事故による世界全体の死亡者数のほぼ倍増しました (32 人から 61 人へ)。 (興味深いことに、米国の SL-1 原子炉事故による XNUMX 人の死亡者は蒸気爆発によるものとしてリストされており、チェルノブイリで死亡した最初の XNUMX 人も放射線事故による死亡としてリストされていません。)

                                                                                                                                                                                現場での事故の健康への影響に影響を与えた要因

                                                                                                                                                                                リスクが最も高いオンサイト担当者の個人線量測定は利用できませんでした。 曝露後最初の XNUMX 時間に吐き気や嘔吐がなかったことは、患者が吸収された線量が致死量未満であったことを確実に示しています。 これはまた、放射線被ばくのために直ちに医師の診察を必要としなかった患者の良い兆候でもありました. この情報と血液データ (リンパ球数の減少) は、個人の線量測定データよりも有用でした。

                                                                                                                                                                                消防士の重い防護服 (多孔質キャンバス) は、高比放射能の核分裂生成物が素肌に接触することを可能にしました。 これらのベータ線量は重度の皮膚火傷を引き起こし、多くの死亡の重要な要因でした. XNUMX 人の労働者が重度の皮膚熱傷を負った。 やけどは治療が非常に難しく、深刻な合併症の要素でした。 彼らは、病院に搬送される前に患者を除染することを不可能にしました。

                                                                                                                                                                                この時点で、臨床的に重大な体内放射性物質の体内負荷はありませんでした。 身体への負担が大きかった(ただし臨床的に有意ではない)人は XNUMX 人だけでした。

                                                                                                                                                                                スクリーニングを受けた約1,000人のうち、115人が急性放射線症候群のために入院しました。 現場で働く XNUMX 人の医療関係者が急性放射線症候群を発症しました。

                                                                                                                                                                                予想通り、中性子被ばくの証拠はありませんでした。 (テストはナトリウム-24 を探します (24Na) 血中)

                                                                                                                                                                                事故によるオフサイトの健康被害に影響を与えた要因

                                                                                                                                                                                公的保護措置は、XNUMX つの異なる期間に分けることができます。

                                                                                                                                                                                  1. 最初の 24 時間: 風下の一般市民は、ドアと窓を閉めて屋内に留まりました。 ヨウ化カリウム(KI)の甲状腺への取り込みをブロックするために配布が開始されました 131I.
                                                                                                                                                                                  2. XNUMX日からXNUMX日:安全な避難経路が確立された後、プリピャチは避難しました。 除染ステーションが設置されました。 キエフ地域は避難しました。 避難した人の総数は88,000人を超えました。
                                                                                                                                                                                  3. XNUMX週間からXNUMX週間:避難者の総数は115,000人に増加しました。 これらはすべて医学的に検査され、再定住しました。 ヨウ化カリウムは、5.4 万人の子供を含む 1.7 万人のロシア人に投与されました。 甲状腺線量は約 80 から 90 減少しました%. 汚染された地域から何万頭もの牛が連れ去られました。 地元の牛乳と食料品は、広い地域で禁止されました(派生介入レベルによって決定されます).
                                                                                                                                                                                  4. 6週間後: 半径 30 km の避難圏は 4 つのサブゾーンに分割されました。(a) 予見可能な将来に公衆の再入国が予想されない 5 ~ 5 km のゾーン、(b) 制限された 10 ~ 10 km のゾーン。一般市民の再入場は、特定の時間の後に許可され、(c) 一般市民が最終的に戻ることが許可される 30 ~ XNUMX km のゾーン。

                                                                                                                                                                                         

                                                                                                                                                                                        サイト外のエリアの除染に多大な努力が費やされてきました。

                                                                                                                                                                                        ソ連の人口に対する総放射線量は、原子放射線の影響に関する国連科学委員会 (UNSCEAR) によって 226,000 人-Sv (最初の 72,000 年間に蓄積された 600,000 人-Sv) であると報告されました。 世界の推定集団線量当量は 1988 人・Sv のオーダーである。 時間とさらなる研究により、この推定値が改善されます (UNSCEAR XNUMX)。


                                                                                                                                                                                        国際機関

                                                                                                                                                                                         

                                                                                                                                                                                        国際原子力機関

                                                                                                                                                                                        私書箱100

                                                                                                                                                                                        A-1400ウィーン

                                                                                                                                                                                        オーストリア

                                                                                                                                                                                         

                                                                                                                                                                                        放射線の単位と測定に関する国際委員会

                                                                                                                                                                                        7910 ウッドモント アベニュー

                                                                                                                                                                                        メリーランド州ベセスダ 20814

                                                                                                                                                                                        アメリカ合衆国

                                                                                                                                                                                         

                                                                                                                                                                                        国際放射線防護委員会

                                                                                                                                                                                        私書箱番号35

                                                                                                                                                                                        オックスフォードシャー州ディドコット

                                                                                                                                                                                        OX11 0RJ

                                                                                                                                                                                        イギリス

                                                                                                                                                                                         

                                                                                                                                                                                        国際放射線防護協会

                                                                                                                                                                                        アイントホーフェン工科大学

                                                                                                                                                                                        私書箱662

                                                                                                                                                                                        5600 AR アイントホーフェン

                                                                                                                                                                                        オランダ

                                                                                                                                                                                         

                                                                                                                                                                                        原子放射線の影響に関する国連委員会

                                                                                                                                                                                        バーナムアソシエイツ

                                                                                                                                                                                        4611-F アセンブリ ドライブ

                                                                                                                                                                                        ランハム、メリーランド州 20706-4391

                                                                                                                                                                                        アメリカ合衆国


                                                                                                                                                                                         

                                                                                                                                                                                         

                                                                                                                                                                                         

                                                                                                                                                                                        戻る

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                                                                                                                                                                                        内容

                                                                                                                                                                                        放射線:電離に関する参考文献

                                                                                                                                                                                        米国規格協会 (ANSI)。 1977 年。X 線、回折および蛍光分析装置の放射線安全性。 巻。 43.2. ニューヨーク: ANSI.

                                                                                                                                                                                        アメリカ原子力協会。 1961 年。SL-1 事故に関する特別レポート。 核ニュース。

                                                                                                                                                                                        ベーテ、HA。 1950年。Revs。 モッド。 物理学、22、213。

                                                                                                                                                                                        Brill、AB、EH Forgotson。 1964年。放射線と先天性奇形。 Am J Obstet Gynecol 90:1149-1168。

                                                                                                                                                                                        ブラウン、P. 1933。 レントゲン光線による科学へのアメリカの殉教者。 イリノイ州スプリングフィールド: チャールズ・C・トーマス。

                                                                                                                                                                                        ブライアント、PM。 1969. 大気中への I-131 と Cs-137 の制御放出と偶発的放出に関するデータ評価。 健康物理 17(1)。

                                                                                                                                                                                        ドール、R、NJ エバンス、SC ダービー。 1994年。父親の暴露は非難されない。 自然 367:678-680。

                                                                                                                                                                                        Friedenwald、JS、S Sigelmen。 1953. ラット角膜上皮の有糸分裂活性に対する電離放射線の影響。 Exp Cell Res 4:1-31。

                                                                                                                                                                                        Gardner、MJ、A Hall、MP Snee、S Downes、CA Powell、および JD Terell。 1990.西カンブリアのセラフィールド原子力発電所近くの若者の白血病とリンパ腫の症例対照研究の結果。 Brit Med J 300:423-429。

                                                                                                                                                                                        グッドヘッド、DJ。 1988年。エネルギーの空間的および時間的分布。 健康物理 55:231-240。

                                                                                                                                                                                        ホール、EJ。 1994. 放射線科医のための放射線生物学。 フィラデルフィア:JBリッピンコット。

                                                                                                                                                                                        ヘイニー、JS、RH オルシャー。 1981 年。ロスアラモス国立研究所での X 線装置被ばく事故の概要。 ラウプ。

                                                                                                                                                                                        ヒル、C、ラプランシュ。 1990 年。フランスの原子力施設周辺の全体的な死亡率とがんによる死亡率。 自然 347:755-757。

                                                                                                                                                                                        国際がん研究機関 (IARC)。 1994. 原子力産業労働者のがんリスクに関する IARC 研究グループ、電離放射線の低線量によるがんリスクの新しい推定値: 国際的研究。 ランセット 344:1039-1043。

                                                                                                                                                                                        国際原子力機関 (IAEA)。 1969 年。放射線事故の取り扱いに関するシンポジウム。 ウィーン: IAEA。

                                                                                                                                                                                        —。 1973年。放射線防護手順。 国際原子力機関安全シリーズ、第 38 号。ウィーン: IAEA。

                                                                                                                                                                                        —。 1977. 放射線事故の取り扱いに関するシンポジウム。 ウィーン: IAEA。

                                                                                                                                                                                        —。 1986. 生物学的線量測定: 線量評価のための染色体異常分析。 テクニカル レポート No. 260。ウィーン: IAEA。

                                                                                                                                                                                        国際放射線防護委員会 (ICRP)。 1984年。電離放射線の非確率的効果。 アン ICRP 14(3):1-33。

                                                                                                                                                                                        —。 1991 年。国際放射線防護委員会の勧告。 アン ICRP 21:1-3。

                                                                                                                                                                                        ジャブロン、S、Z フルベック、JDJ ボイス。 1991年。原子力施設の近くに住む集団におけるがん。 全国の死亡率と 265 つの地域での発生率の調査。 JAMA 1403:1408-XNUMX。

                                                                                                                                                                                        Jensen、RH、RG Langlois、WL Bigbee。 1995. チェルノブイリ事故犠牲者の赤血球におけるグリコフォリン A 突然変異の頻度の上昇。 Rad Res 141:129-135。

                                                                                                                                                                                        ジャーナル・オブ・オキュペーショナル・メディスン(JOM)。 1961. 特別付録。 J Occup Med 3(3)。

                                                                                                                                                                                        Kasakov、VS、EP Demidchik、および LN Astakhova。 1992年。チェルノブイリ後の甲状腺がん。 自然 359:21。

                                                                                                                                                                                        Kerber、RA、JE Till、SL Simon、JL Lyon、DC Thomas、S Preston-Martin、ML Rallison、RD Lloyd、および WS Stevens。 1993. 核兵器実験からの放射性降下物に関連した甲状腺疾患のコホート研究。 JAMA 270:2076-2082。

                                                                                                                                                                                        キンレン、LJ。 1988. 小児白血病の感染原因の証拠: スコットランドのニュータウンと英国の核再処理施設との比較。 ランセット II: 1323-1327。

                                                                                                                                                                                        キンレン、LJ、K クラーク、A ボークウィル。 1993. 原子力産業における父方の受胎前放射線被ばくと、スコットランドの若者における白血病および非ホジキンリンパ腫。 Brit Med J 306:1153-1158。

                                                                                                                                                                                        Lindell, B. 1968. X 線分析作業における職業上の危険。 健康物理 15:481-486。

                                                                                                                                                                                        リトル、MP、MW チャールズ、R ウェイクフォード。 1995. 親の受胎前の放射線被ばくに関連した白血病のリスクのレビュー。 健康物理 68:299-310。

                                                                                                                                                                                        ロイド、DC、RJ パロット。 1981. 放射線防護線量測定における染色体異常分析。 Rad Prot Dosimetry 1:19-28。

                                                                                                                                                                                        ルベナウ、ジョー、J デービス、D マクドナルド、T ゲルスキー。 1967. 分析 X 線障害: 継続中の問題。 健康物理学会の第12回年次総会で発表された論文。 ワシントン DC: 健康物理学会。

                                                                                                                                                                                        ルビン、JH、JDJ ボイス、C エドリング。 1994. ラドンと肺がんのリスク: 11 の地下鉱山労働者研究の共同分析。 NIH 公開番号 94-3644。 メリーランド州ロックビル: 国立衛生研究所 (NIH)。

                                                                                                                                                                                        Lushbaugh、CC、SA Fry、および RC Ricks。 1987 年。原子炉事故: 準備と結果。 Brit J Radiol 60:1159-1183。

                                                                                                                                                                                        マクラフリン、JR、EA クラーク、D ビシュリ、TW アンダーソン。 1993. カナダの原子力施設周辺での小児白血病。 癌の原因と制御 4:51-58。

                                                                                                                                                                                        メトラー、FA、AC アプトン。 1995年。電離放射線の医学的影響。 ニューヨーク:グルーン&ストラットン。

                                                                                                                                                                                        メトラー、FA、MR ウィリアムソン、HD ロイヤル。 1992年。チェルノブイリ周辺に住む人口における甲状腺結節。 JAMA 268:616-619。

                                                                                                                                                                                        米国科学アカデミー (NAS) および米国研究評議会 (NRC)。 1990 年。低レベルの電離放射線への曝露による健康への影響。 ワシントン DC: ナショナル アカデミー プレス。

                                                                                                                                                                                        —。 1994年。ラドンへの暴露の健康影響。 再評価の時期? ワシントン DC: ナショナル アカデミー プレス。

                                                                                                                                                                                        放射線防護および測定に関する全国評議会 (NCRP)。 1987. 消費者製品およびその他の放射線源からの米国人口の放射線被ばく。 レポート No. 95、メリーランド州ベセスダ: NCRP。

                                                                                                                                                                                        国立衛生研究所 (NIH)。 1985. 放射線疫学的表を作成するための国立衛生研究所アドホック ワーキング グループのレポート。 NIH 公開番号 85-2748。 ワシントン DC: 米国政府印刷局。

                                                                                                                                                                                        Neel、JV、W Schull、Awa。 1990. 原爆に被爆した両親の子供たち: 人間の放射線の遺伝的倍増線量の推定。 Am J Hum Genet 46:1053-1072.

                                                                                                                                                                                        原子力規制委員会 (NUREG)。 1980. 原子力発電所を支援する放射線緊急対応計画および準備の準備と評価の基準。 文書番号 NUREG 0654/FEMA-REP-1、Rev. 1。ワシントン DC: NUREG。

                                                                                                                                                                                        大竹、M、H 吉丸、WJ シュル。 1987. 広島と長崎の原爆投下の出生前被爆生存者における重度の精神遅滞:新旧の線量測定システムの比較。 放影研技術報告書。 広島:放射線影響研究所。

                                                                                                                                                                                        Prisyazhiuk、A、OA Pjatak、VA Buzanov。 1991年。チェルノブイリ後のウクライナのガン。 ランセット 338:1334-1335。

                                                                                                                                                                                        ロビンス、J、および W アダムス。 1989年。マーシャル諸島における放射線の影響。 放射線と甲状腺、S. Nagataki 編。 東京: Excerpta Medica.

                                                                                                                                                                                        Rubin、P、およびGW Casarett。 1972年。臨床放射線病理学の方向性:耐容線量。 放射線治療と腫瘍学の最前線、JM Vaeth 編集。 バーゼル: Karger、ボルチモア: Univ. パークプレス。

                                                                                                                                                                                        シェーファー、NM。 1973. 原子力技術者のための原子炉遮蔽。 レポート番号 TID-25951。 バージニア州スプリングフィールド: National Technical Information Services。

                                                                                                                                                                                        Shapiro, J. 1972. 放射線防護: 科学者と医師のためのガイド。 マサチューセッツ州ケンブリッジ: ハーバード大学プレス。

                                                                                                                                                                                        スタナード、JN。 1988. 放射能と健康: 歴史。 米国エネルギー省レポート、DOE/RL/01830-T59。 ワシントン DC: National Technical Information Services、米国。 エネルギー省。

                                                                                                                                                                                        スティーブンス、W、JE ティル、L リヨンら。 1990年。ユタ州の白血病とネバダ州の核実験場からの放射性降下物。 ジャム。 264: 585–591.

                                                                                                                                                                                        ストーン、RS. 1959年。最大許容暴露基準。 BP Sonnenblick 編集の放射線診断における保護。 ニューブランズウィック:ラトガース大学。 プレス。

                                                                                                                                                                                        原子放射線の影響に関する国連科学委員会 (UNSCEAR)。 1982年。電離放射線:線源と生物学的影響。 附属書とともに総会に報告する。 ニューヨーク:国連。

                                                                                                                                                                                        —。 1986年。電離放射線の遺伝的および身体的影響。 附属書とともに総会に報告する。 ニューヨーク:国連。

                                                                                                                                                                                        —。 1988. 電離放射線の発生源、影響、およびリスク。 附属書とともに総会に報告する。 ニューヨーク:国連。

                                                                                                                                                                                        —。 1993年。電離放射線の源と影響。 附属書とともに総会に報告する。 ニューヨーク:国連。

                                                                                                                                                                                        —。 1994 年。電離放射線の源と影響。 附属書とともに総会に報告する。 ニューヨーク:国連。

                                                                                                                                                                                        アプトン、AC。 1986. 放射線発がんに関する歴史的展望。 AC Upton、RE Albert、FJ Burns、および RE Shore が編集した放射線発がん性。 ニューヨーク。 エルゼビア。

                                                                                                                                                                                        アプトン、AC。 1996 放射線科学。 R Detels、W Holland、J McEwen、および GS Omenn が編集した The Oxford Textbook of Public Health。 ニューヨーク。 オックスフォード大学出版局。

                                                                                                                                                                                        米国原子力委員会 (AEC)。 1957 年。ウインドスケール原子炉事故。 事故情報速報第 73 号。ワシントン DC: AEC。

                                                                                                                                                                                        —。 1961 年。Sl-1 事故に関する調査委員会報告書。 ワシントン DC: US NRC。

                                                                                                                                                                                        米国連邦規則集 (USCFR)。 1990. 放射線撮影のライセンスおよび放射線撮影操作の放射線安全要件。 ワシントン DC: 米国政府。

                                                                                                                                                                                        米国エネルギー省 (USDOE)。 1987 年。チェルノブイリ原子力発電所事故の健康と環境への影響。 DOE/ER-0332.ワシントン DC: USDOE。

                                                                                                                                                                                        米国原子力規制委員会 (NRC)。 1983. 事故中および事故後のプラントおよび環境の状態を評価するための軽水冷式原子力発電所用計器。 NRC 規制ガイド 1.97。 Rev. 3. ワシントン DC: NRC。

                                                                                                                                                                                        ウェイクフォード、R、EJ タウン、DM マケルベニー、LE スコット、K ビンクス、L パーカー、H ディキンソン、H および J スミス。 1994a。 セラフィールド原子力施設で、男性が子供を妊娠する前に受けた職業放射線量の記述統計と健康への影響。 J.Radiol. 守る。 14: 3–16.

                                                                                                                                                                                        Wakeford, R.、EJ Tawn、DM McElvenny、K Binks、LE Scott、L Parker。 1994b. Seascale 小児白血病症例 — 父方の受胎前放射線量によって示唆される突然変異率。 J.Radiol. 守る。 14: 17–24.

                                                                                                                                                                                        ウォード、J.F. 1988. 哺乳動物細胞の電離放射線によって生じる DNA 損傷: アイデンティティ、形成メカニズム、および修復可能性。 プログラム。 核酸解像度。 モル。 生物。 35: 96–128.

                                                                                                                                                                                        吉本、Y、JV Neel、WJ Schull、H Kato、M Soda、R Eto、および K Mabuchi。 1990. 原爆生存者の子孫における最初の 46 年間の悪性腫瘍。 午前。 J.ハム。 ジュネット。 1041: 1052–XNUMX。