身近な放射線の話 - 長崎大学医学部
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Transcript 身近な放射線の話 - 長崎大学医学部
2011.1.15 長崎市青少年ピースボランティア
放射線をサイエンスする
- 正しく知ろう放射線 -
長崎大学先導生命科学研究支援センター
アイソトープ実験施設
放射線をサイエンスする
講義
身近な放射線の話
放射線とわたしたちの健康
実習
測ってみよう放射線
総括、自由討論
身近な放射線の話
放射線とわたしたちの健康
いのちと放射線
原子爆弾
原子力発電
医療放射線
自然放射線
原子爆弾
原子核の分裂時に発生する巨大エネルギー（核エ
ネルギー）を 一気に放出させ 兵器として用いる
運動エネルギー
→
爆風
→
破壊、殺傷
光エネルギー
熱エネルギー
→
→
光線
熱線
→
破壊、殺傷
その他
→ 放射線 → 汚染、殺傷
50%
35%
15%
原子力発電
原子核の分裂時に発生する巨大エネルギー（核エ
ネルギー）を 原子炉で制御しながら エネルギー
源として用いる
熱エネルギー→
水蒸気
→
発電機タービン回転
その他
放射線
→
放射性廃棄物
→
医療放射線
核分裂を用いるのではなく 放射線発生装置や放
射性同位元素より発生する放射線を使って 診断
や治療を行なう
診断
Ｘ線（レントゲン）撮影
Ｘ線CT
核医学（SPECT、PET）
治療
がんの放射線治療
単純X線
X線CT
PET
自然放射線
核分裂も放射線発生器も使わず 天然の放射性同
位元素から出ている放射線
空気中、水中のラドン
土の中のウラン、トリウム
身体の中のカリウム
宇宙線
放射線とは何？
空間中を伝わるエネルギーの流れ
光や音の仲間
見えない、聞こえない、臭わない、感じない
電波（テレビ、ラジオ、携帯電話）の仲間
物体をすり抜けるものもある
たとえばレントゲン写真
電離放射線 ionizing radiation
空気を電離する能力を持つ粒子線・電磁波
一般に「放射線」と言えば「電離放射線」の
ことを指す
放射線にはいろいろな種類がある
種類
アルファ線
何が飛んでいる？
からだに当たったら
どこまで行く？
粒子（ヘリウム原子核） 皮膚で止まる
ベータ線
粒子（電子）
皮膚から少し入ったとこ
ろまで
ガンマ線
電磁波（光子）
通り抜ける
エックス線
電磁波（光子）
通り抜ける
中性子線
粒子（中性子）
通り抜ける
「放射線」と「放射能」
放射線
radiation
空間を伝わるエネルギーの流れ。
空気を電離する能力を持つ粒子線または電磁
波を、特に電離放射線という。
放射能
radioactivity
放射線を出すことのできる能力。
放射性同位元素（放射性物質、放射性汚染物）
は放射能を持つ。
放射線はどこにでもある
自然放射線
宇宙線
大地（岩石、土、砂）
食物
空気、水（ラドン）
私たちのからだの中！
からだの中にある放射能
からだの中から出てくる放射線を測定する
カリウム４０
ホールボディカウンタ
（Whole Body Counter）
40K（カリウム-40）
ベータ線とガンマ線を放出
半減期１２.８億年
天然の状態で全カリウム中 0.0117%含まれる
→ 天然の放射性同位元素
体内には 放射能として約4,000ベクレルが存在
クイズ
Q1
昔の地球には放射線はなかった
ウソかホントか？
A1
ウソ
地球が生まれたとき、地球には多くの放射性物質
（放射線を出すことのできる元素=放射性同位元
素）が含まれていました。
ほとんどの放射性同位元素は長い年月をかけて放
射能を失いましたが、今でも一部の元素（カリウ
ム40など）は放射能を持っています。
Q2
日本には放射能を持った温泉がある
ウソかホントか？
A2
ホント
「ラジウム温泉」、「ラドン温泉」、「トロン温
泉」でおなじみの「ラジウム」、「ラドン」、
「トロン」は、どれも放射性同位元素です。
お湯の中と、お風呂場の空気中に微量の放射能が
含まれています。
Q3
放射線を頭にたくさん浴びるとハゲになる
ウソかホントか？
A3
ホント
放射線の人体影響の一つに「脱毛」があります。
これは髪の毛を作る「毛母細胞」が放射線によっ
て死んでしまうことによるものです。
Q4
放射線や紫外線は気がつかない間に
私たちのカラダの細胞に傷をつけて
いる
ウソかホントか？
A4
ホント
放射線や紫外線は私たちの体を作っている細胞、
特に細胞の中にある遺伝子（DNA）にキズをつけ
ます。
細胞
放射線の標的
細胞
DNA
60兆個/人体
30億ヌクレオチド/ 細胞
Q5
放射線や紫外線によってできた遺伝
子のキズは治らない
ウソかホントか？
A5
ウソ
私たちの体には、遺伝子のキズを直す能力が備
わっています。
直せないほどのキズができたり、直し間違ったり
したときに、健康影響がでてくると考えられてい
ます。
Q6
原爆被爆者の健康影響は子や孫の代
まで続くことが確かめられている
ウソかホントか？
A6
ウソ
原爆放射線の子や孫の代までの影響（遺伝的影
響）は確かめられていません。
被爆二世群の健康リスク
100mGyあたりのがんリスク
年齢
1 - 19
20 +
がんによる死
がんの発生
母親が被爆
父親が被爆
母親が被爆
父親が被爆
1.38
0.04
1.02
1.03
(0.4 - 2.9)
(0 - 1.4)
(0.9 - 1.1)
(0.8 - 1.1)
0.92
0.64
1.01
0.96
(0.6 - 1.4)
(0.3 - 1.2)
(0.98 - 1.04)
(0.92 - 1.00)
100mGyあたりのがん以外の原因による致死リスク
Age
母親が被爆
父親が被爆
1 - 19
0.77 (0.6 - 1.0)
1.16 (0.9 - 1.5)
20 +
1.15 (0.8 - 1.6)
1.01 (0.7 - 1.4)
Q7
放射線はカラダに良いこともして
いることがわかっている
ウソかホントか？
A7
ウソ
放射線は少なければカラダに良いことをする（放
射線ホルミシス）という考え方やデータもありま
すが、まだよくわかってません。
放射線の健康影響 - 1
遺伝子にキズをつける
全身に影響する可能性がある
すぐに出てくる影響
急性影響
血球の減少
皮膚の炎症、脱毛
奇形
不妊
後になって出てくる影響
DNA損傷
白内障
がん
遺伝的影響（？）
晩発影響
放射線の健康影響 - 2
影響が出始める被ばく線量（しきい線量）がわかっ
ているもの
確定的影響
血球の減少
皮膚の炎症、脱毛
奇形
不妊
白内障
しきい線量がわかっていないもの
がん
遺伝的影響
確率的影響
放射線 -
わかっていないこと
少ししか浴びなかったときの影響
低線量放射線影響
少しづつ長い間浴び続けたときの影響
慢性被ばく影響
からだの中が放射能で汚染してしまったとき
の影響
内部被ばく影響
まとめ
放射線はどこにでもある
自然放射線
放射線は安全に利用することができる
人工放射線
放射線を浴びすぎると健康影響が生じる
線量と影響の関係
放射線を正しく怖がろう！
人類の平和、いのちの尊厳性を守り、より良く生き
るために放射線と共存する方法を考える
測ってみよう放射線
測ってみよう放射線
ラジウム-226から出る放射線を測ってみる
プラスチックと鉛による遮へい効果はどうよ？
離れてみたらどうなるね？
部屋の中のホコリを集めて放射能を測ってみる
どんな放射線が出ている？
放射線が飛んだ跡を眺めてみよう
放射線測定（検出）器
GMサーベイメータ
ベータ線とガンマ線を測定する
アルファちゃん
アルファ線を測定する
ベータちゃん
ベータ線を測定する
霧箱
アルファ線やベータ線などが飛んだ跡を検出する
GMサーベイメータ
(Aloka TGS-133)
電池チェック（緑色線）
高電圧チェック（赤色線）
RESETスイッチ
メータの指示値が振り切れた時にリセッ
トする
FUNCTIONスイッチ
USE
HV
BATT
OFF
COUNT RATE（計数率）スイッチ
設定値がメーターのフルスケール （右
端）の値になる
スピーカ音ON
電源ON（計数率表示）
高電圧チェック
電池チェック
電源OFF
TIME CONST.スイッチ
時定数（針の動きの速さ）の設定
COUNT
RATE
100
300
1k
3k
10k
30k
100k
読む目盛
下
上
下
上
下
上
下
読み方
測定値
測定値
測定値 x10
測定値 x10
測定値
x100
測定値
x100
測定値
x1000
GMサーベイメータの原理
陰極
++++++++++
----------
陽極
電圧パルス検出
（針が振れ音が鳴る）
ラジウム-226から出る放射線を測ってみる
プラスチックと鉛による遮へい効果
1. ＧＭサーベイメータの検出器を試料台上面におく。
2. COUNT RATEを300に合わせ、自然放射線を10秒間測定する。
3. 試料台下面中央にラジウム-226線源を赤色面を上にして粘着
シールを用い固定する。
4. 適切なCOUNT RATEを選んで、ラジウム-226線源から放出さ
れる放射線を10秒間測定する。
5. ラジウム226線源の上に、遮へい体としてプラスチック板、鉛
板をそれぞれ1、2、4枚づつ置き、放射線を10秒間測定する。
測定値
a
自然放射線
Ra-226線源から放出される放射線
1枚
プラスチック板によ
る遮へい
2枚
4枚
1枚
鉛板による遮へい
測定値 - a
2枚
4枚
0
b
c
c
c
c
c
c
相対比
（c/b）
1.00
ラジウム-226から出る放射線を測ってみる
線源からの距離と放射線の強さの関係
1. 試料台底面の赤色マークの上に、線源を赤色面を表にして粘着
テープで固定し、紙製の物差の端の目盛の上におく。
2. 適切なCOUNT RATEを選んで、線源から5cm、10cm、
20cmの位置にGMサーベイメータをおき、それぞれの位置で放
射線を10秒間測定する。
測定値
a
自然放射線
5cm
Ra-226線源からの距離
測定値 - a
10cm
20cm
0
b
c
c
総対比
（c/b）
1.00
部屋の中のホコリを集めて放射能を測ってみる
掃除機でティッシュペーパーに集めた空気中の
ホコリを放射線源として.....
1. アルファちゃんでアルファ線の強さを測定する。
2. ベータちゃんでベータ線の強さを測定する。
3. GMサーベイメータでベータ線とガンマ線の強さを測定す
る
4. 霧箱にセットされたティッシュペーパーから出てくるアル
ファ線とベータ線の飛跡を見る。
測定値
ホコリを集めた場所
集めた方法
アルファちゃん測定値
ベータちゃん測定値
GMサーベイメータ
測定値
自然放射線
ティッシュペーパー
自然放射線
ティッシュペーパー
自然放射線
ティッシュペーパー
232Th（トリウム）
238U（ウラン）
土壌や建材中に含まれている天然の放射性同位元素
安定同位元素になるまで次々に崩壊していく
→ 天然の崩壊（壊変）系列
232Th
228Th
1.4x1010y
1.9 y
228Ac b
a
228Ra
b
6.2 h
5.8 y
a, g
224Ra
3.7 d
トロン
化学的に不活性（希ガス）
空気中に漏出
ホコリに吸着
a
220Rn
56 s
a
212Po
216Po
0.2 s
a
212Pb b
トリウム系列
11 h
212Bi
61m
b
g
a
208Tl
3.1 m
b
0.3 μs
a
208Pb
238U
234U
4.5x109y
234Pa
a
234Th
b
1.2 m
6.8 h
2.5x105y
b
a
230Th
7.5x104y
24 d
a
b
1.6x103y
222Rn
ラドン
希ガス
空気中に漏出
ホコリに吸着
3.8 d
a
218Po
1.5 s
a
226Ra
a
218At
b
214Bi b
20 m
a
210Tl b
1.3 m
214Po
164μs
a
210Pb b
22.3 y
a
206Hg b
210Po
210Bi b
5d
a
138 d
a
206Pb
206Tl b
4.2 m
8.2 m
3.1 m
a
214Pb
26.8 m
ウラン系列
エチレングリコール
（C2H6O2）
飽和
温度勾配
過飽和
飽和
加熱
エチレングリコール
の蒸気
過飽和
気体が保持することのできる最大の
蒸気によって満たされている状態
飽和蒸気量以上の蒸気を保持してい
る状態
↓
一触即発で蒸気が液滴に変化する
放射線の
電離作用
による
イオン化
放射線源
冷却
イオンが核となり液滴ができる
↓
液滴が霧のように見える
放射線をサイエンスする
講義
身近な放射線の話
放射線とわたしたちの健康
実習
測ってみよう放射線
総括、自由討論
放射線をもっとサイエンスしたい人は
長崎大学先導生命科学研究支援センター
アイソトープ実験施設
095-819-7150
[email protected]
http://www.med.nagasaki-u.ac.jp/nuric/