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宇宙科学館出張教室 自然の秘密をさぐる科学の教室 福岡県立福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう 村上 明 時: 2012年11月8日 10:30 ~12:00 場所: 佐賀県立宇宙科学館 11/8/2012 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう 1 放射能、放射線、核分裂の世界の大きさ • これから学ぶ放射能、放射線は、人間の100兆分の1、原子の1万分の 1くらいの大きさの「原子核」と呼ばれる小さな世界で発生するもので、日 常生活での常識を超える世界の出来事です。 ~10-9 m ~10-10 m ~10-14 m 大きさ 世界 分子 DNA 電波、可視光線 11/8/2012 原子 紫外線、X線 原子核 放射能、放射線 核分裂 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう 放出されるもの 2 今 日 の 目 標 1.放射能、放射線の基礎を学ぶ。 2.放射線の人体への影響について学ぶ。 3.自分がいる場所での自然放射線の線量率を測って、全国 平均の値と比較してみる。 4.身の回りの放射能を含んだ物から出ている放射線を測って みる。 11/8/2012 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう 3 内 容 1.「はかるくん」による放射線のはかり方 2.室内での自然放射線量の測定 3.放射能、放射線とは? 4.放射線の人体への影響 5.屋外での自然放射線量の測定 6.身の回りのものから出る放射線の測定 7.測定データのまとめと発表 11/8/2012 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう 4 1.「はかるくん」による放射線のはかり方-(1) ⇒ 副読本19ページ 色々な放射線測定器 今日の実験で使うのは、簡易放射線測定器「はかるくん」 「はかるくん」とは? ・・・ 空間の放射線量を測る測定器 11/8/2012 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう 5 1.「はかるくん」による放射線のはかり方-(2) 「はかるくん」の使って室内の放射線を測定する。 「実験の手引き」 1ページの「1.測定の練習をしましょう」 を参照。 1.電源を入れる。 (ON/OFF)スイッチを押す。 ⇒ 2.放射線が入った音を聞く。 ⇒ 3.放射線の測定値を表示させる。 単位: 「ブザー」スイッチを押す。 μSv/h (マイクロシーベルト毎時) 4.測定データを記憶させる。 ⇒ 記憶スイッチ を押すたびにその時 の測定番号と測定値が記憶されます。 5.測定番号と測定値 ⇒ MEMORY という表示のすぐ下の数字。 6.記憶したデータを呼び出す。 ⇒ 次のスライド ・ 「モード」スイッチ を1回押す。 ・ CALLの表示 が点滅する。 ⇒ 測定番号と測定値が表示される。 11/8/2012 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう 6 「はかるくん」のデータ呼び出し 11/8/2012 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう 7 2. 室内での自然放射線量の測定(1) ● 室内の自然放射線の空間線量を約20分間自動測定し、 データを 自動記憶させます。 * 測定方法は「実験の手引き」 2ページ の 「2.測定を開始しましょう」 を参照。 ① 「モード」スイッチを押し、 自動記憶モードに設定する。 ⇒次のスライド ⇒ 表示窓の右上に「TREND」の表示が出るまで(普通2~3回くらい) 「モード」スイッチを押す。 ② こうすると、以後は1分ごとに自動的に測定値が記憶されます。 ③ 約20分後に「モード」スイッチを押し測定を停止します。 11/8/2012 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう 8 「はかるくん」の自動記憶 11/8/2012 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう 9 2. 室内での自然放射線量の測定(2) • 室内放射線量の測定終了 自動記憶の停止 ⇒ 「モード」スイッチ を押す。 • 放射線量測定データ記入用紙に記入 ・ 平均値を計算する。 約20個 測定データをデータ記入用グラフ紙にプロットする。 測定データのプロットのしかた 「実験の手引き」 3ページ 「3.測定データを記入用紙に記入し、グラフにプロットしましょう」 を参照。 • プロット例を参考にする。 11/8/2012 ⇒ 例3 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう 10 3.放射能、放射線とは? -(1) ⇒ 副読本 4ページ 原子と原子核 原子核 放射線は原子核から出てくる。 原子核 とは 物質 - 分子 - 原子 - 原子核 原子核のおおよその大きさ: 約1兆分の1cm。 原子(約1億分の1cm)の約1万分の1。 細胞(約千分の1 cm ~約 百分の1 cm )の約10億分の1。 11/8/2012 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう 11 3.放射能、放射線とは? -(2) よく耳にする言葉 ・・・ 福島原発事故、原子炉、放射性物質、 放射能、放射線、放射線の影響、など 基礎的なこと ⇒ 副読本 5、6 ページ 放射線 放射線の基礎知識 原子核がこわれる時に放出されるエネルギーの高い 電磁波や高速の粒子のことを言う。 細胞の中の遺伝子を傷つける能力を持っている。 放射能 ・・・ 放射線を出す能力のこと。 放射線を出す物質(放射性物質)のことも言う。 放射性物質 ・・・ 放射線を出す物質。放射能とも言う。 重 要 11/8/2012 ・・・ 放射能と放射線の違いをはっきりと認識しよう! 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう 12 3.放射能、放射線とは? -(3) ⇒ 副読本 7、8 ページ 放射線の基礎知識 放射線の種類と性質 ★ 種類と透過力 アルファー線 ・・・ 人体への影響は大きい。透過力は弱い。 ベーター線 ・・・ 人体への影響は中くらい。透過力は中間。 ガンマ線 ・・・ 人体への影響は小さいが透過力が強い。 ★ 性質 ・・・ 放射線は 物体に入りこんだり、通りぬける能力がある。 また、電離作用により細胞の中のDNAをこわす能力 がある。 ⇒ 人体への影響 放射線の性質を見る実験 11/8/2012 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう 13 3.放射能、放射線とは? -(4) ⇒ 副読本10ページ 半減期 放射能 ・・・ 時間と共に放射線を出す能力は弱くなって行く。 弱まり方は放射性物質の種類によってことなる。 放射能の半減期 ・・・ ある放射性物質の量が最初の半分に なるまでの時間。 ウラン238: プルトニウム239: セシウム137: ヨウ素131: 重 要 11/8/2012 45億年 2.4万年 30年 8日 放射能の半減期を人工的に変えることは出来ません。 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう 14 4.放射線の人体への影響 -(1) ⇒ 副読本 9ページ 放射線の単位 ・・・ 放射線の単位 Sv(シーベルト) ⇒ 人間が放射線をあびたときの影響の大きさを表す。 mSv (ミリ・シーベルト) 1Sv(シーベルト)の1000分の1。 μSv (マイクロ・シーベルト) 1Sv(シーベルト)の100万分の1。 = 1mSv(ミリ・シーベルト)の1000分の1。 放射能の単位 ・・・ ベクレル(Bq) ⇒ 放射線物質の量 を表す。 1ベクレルの放射性物質からは平均して毎秒1個の放射 線が出て来る。 11/8/2012 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう 15 4.放射線の人体への影響 -(2) ⇒ 副読本 11、 13ページ 自然界から受ける放射線量 1人当たりの年間放射線量の国内平均 1) 2) 3) 4) 宇宙から 大地から 空気中(呼吸)から 食べ物などから 合計 (mSV/年) 0.3 0.4 0.4 0.4 1.5 (ただし、国内では県によって最大約 0.4 mSv/年 のばらつきがある。) (参考) 1.一般人の年間被ばく線量限度は1mSv (医療と自然放射線被ばくは除く)。 2.約100mSvの上乗せ被ばくがあると、がんによる死亡率が約0.5%増加すると 言われている。 11/8/2012 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう 16 4.放射線の人体への影響 -(3) ⇒ 副読本 13、14ページ 放射線による影響 外部被ばくと内部被ばく ⇒ 副読本 12ページ 放射線量と健康との関係 ・ すぐに現れる影響 ・・・ 被ばく放射線量が大きいとき ・ ずっと後になって現れる影響 ・・・ 被ばく放射線量が小さいとき 放射線とがん A. 放射線被ばくとがんの発症 B. 放射線以外の原因によるがんの発症 * A,Bの区別はつかない。 がんもずっと後になって発症する。 11/8/2012 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう 17 測定データの記入とプロット • • • • 室内放射線量の測定終了 ・・・ 測定開始から約20分が経過したら 室内の自然放射線の空間線量率の測定を終了します。 (講師が合図を出します) 自動記憶の停止 ⇒ 「モード」スイッチ を押す。 放射線量測定データ記入用紙に記入 約20個 平均値を計算する。 測定値を 配布した「測定データ記入用グラフ用紙」にプロットする。 測定データのプロットのしかた 「実験の手引き」 3ページ 「3.測定データを記入用紙に記入し、グラフにプロット を参照。 • プロットのし方は記入例を参考にする。 記入例 ⇒ 次のスライド 11/8/2012 ⇒ 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう しましょう」 例3 18 11/8/2012 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう 19 5.屋外での自然放射線量の測定-1 測定のしかたは「実験の手引き」 3ページの 「4.場所を室外(屋外)に変えて測定しましょう」を参照。 屋外の自然放射線の空間線量率を約10分間測定する。 ● ① 「はかるくん」を自動記憶(トレンド)モードに設定する。 ② 自動的に測定が続き、測定値が 記録される。 ③ 約10分後に「モード」スイッチを 押し測定を停止する。 測定データは測定終了後も データを消さないように注意すること。 11/8/2012 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう 20 5.屋外での自然放射線量の測定-2 室内と屋外の二つの自然放射線量のデータの比較しましょう。 1) 室内での測定のグラフと屋外での測定のグラフを比較しま しょう。 室内と屋外のそれぞれのグラフの分布のおおよその中心の 値を読み取り、 3) 室内と屋外での測定値のそれぞれの平均値を計算しましょう。 このような、放射能を含んだ物質がない環境のなかで測定した 放射線量のことをバックグラウンドと呼びます。 11/8/2012 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう 21 5.屋外での自然放射線量の測定-3 自然放射線の線量率の測定結果を全国の年間線量率と比べてみよう。 線量率の単位 μ㏜/h(マイクロシーベルト毎時) を mSv/年(ミリシーベルト毎年) に直すには 「実験の手引き」 4ページの 「5.放射線量率をミリシーベルト/年に直してみましょう」 を参照。 (例) 測定値が0.05マイクロシーベルト/h のとき 0.05 (マイクロシーベルト/時間) × 24(時間/日) × 365(日/年) × (1ミリシーベルト/1000マイクロシーベルト) = 11/8/2012 0.439 ミリシーベルト/年 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう 22 6.身の回りのものから出る放射線の測定 1.放射能を含んだ身の回りのものから出ている放射線を講師が講義 中に測定します。測定するものは、花崗岩、カリ肥料、食卓塩、湯 の花、マントルなどです。 2.測定値の平均値から前に求めたバックグラウンドの値が放射性 物質を含む身の回のものから出てきた放射線の真の線量率です。 3.これを自然放射線の空間線量と比較してください。 身の回りの物から出ている放射線の線量率を室内で測った自然 放射線の線量率(バックグラウンドの線量率)と比べてみましょう。 * このとき、身の回りの物から出ている放射線の線量率は バックグラウンドを引いた値を使ってください。 11/8/2012 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう 23 ま と め 1) 放射能・放射線の基礎を学んだ。 2) 簡易放射線測定器「はかるくん」で自然放射線の空間線量率を 測定した。 3) 測定したデータの値はばらついているが、それをグラフにプロッ トすると、ある中心のまわりにまとまって分布していることが分 かった。 4) この中心の値は平均値とほぼ等しいことが分かった。 5) 宇宙科学館の自然放射線の線量率は全国平均と比べると、 ??? 6) 身の回りの放射能を持つものから出る放射線を測った。 11/8/2012 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう 24 ふろく - 県別の空間線量率実測値 ● 「はかるくん」を使った全国の児童生徒の測定結果 単位は 岩手 宮城 福島 千葉 東京 11/8/2012 μSv /時 (マイクロシーベルト毎時)と mSv/年 (ミリシーベルト毎年) の二つで表記している。 μSv /時 0.028 0.031 0.038 0.044 0.032 mSv/年 0.25 0.27 0.33 0.39 0.28 広島 山口 岡山 長崎 佐賀 μSv /時 0.064 0.058 0.057 0.037 0.044 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう mSv/年 0.56 0.51 0.50 0.32 0.39 25 もっと勉強したい人のための推薦書 もっと勉強したい人のために次の参考書をお薦めします。 やっかいな放射線と向き合って暮らしていくための基礎知識 田崎晴明 著、 朝日出版社 2012年10月刊 次のWEBサイトでもこの本と全く同じものが掲載されています。 http://www.gakushuin.ac.jp/~881791/radbookbasic/ 安全か危険かではなく、何が分かっていて何が分かっていないか が予備知識なしで中学生以上の人に分かるように書かれている良 書です。 11/8/2012 宇宙科学館出張教室 福岡魁誠高校 身の回りの放射線を測ろう 26