放射線をサイエンスする放射線をサイエンスする - - 正しく知ろう放射正しく知ろう放射線線 --

長崎大学先導生命科学研究支援センター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アイソトープ実験施設

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

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 50%

光エネルギー → 光線 熱エネルギー → 熱線 → 破壊、殺

傷 35%

その他 → 放射線 → 汚染、殺傷 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

X 線 CT PET

単純 X 線

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

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　 radiation

放射能　 radioactivity

「放射線」と「放射能」

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 ）

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

40K （カリウム -40 ）

クイズ

Q 1

昔の地球には放射線はなかった

ウソかホントか？

A 1

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。

Q 2

日本には放射能を持った温泉がある

ウソかホントか？

A 2

「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。

ホント

Q 3

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？

A 3

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。

ホント

Q 4

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？

A 4

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

DNADNA

3030 億ヌクレオチド億ヌクレオチド / / 細胞細胞

細胞細胞

6060兆個兆個 //人体人体

Q 5

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？

A 5

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。

Q 6

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？

A 6

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。

年齢がんによる死 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 - 19 1.38 0.04 1.02 1.03

(0.4 - 2.9) (0 - 1.4) (0.9 - 1.1) (0.8 - 1.1)

20 + 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 あたりのがんリスク

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)

被爆二世群の健康リスク

Q 7

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？

A 7

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 DNA損傷

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 晩発影響 白内障 がん 遺伝的影響（？）

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 確率的影響 がん 遺伝的影響

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

FUNCTION スイッチ

スピーカ音 ONUSE 電 源 ON （計数率表示）HV 高電圧チェックBATT 電池チェックOFF 電源 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

TIME CONST. スイッチ時定数（針の動きの速さ）の設定

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

電池チェック（緑色線）高電圧チェック（赤色線）

GM サーベイメータ (Aloka TGS-133)

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

陽極

陰極

電圧パルス検出（針が振れ音が鳴る）

+ + + + + + + + + +

- - - - - - - - - -

GM サーベイメータの原理

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 測定値 - a相対比

（ c/b ）

自然放射線a

0 -

Ra-226 線源から放出される放射線

b1.00

プラスチック板による遮へい

1 枚c

2 枚c

4 枚c

鉛板による遮へい

1 枚c

2 枚c

4 枚c

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 測定値 - a総対比

（ c/b ）

自然放射線a

0 -

Ra-226 線源からの距離

5cmb

1.00

10cmc

20cmc

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自然放射線 ティッシュペーパー

ベータちゃん測定値自然放射線 ティッシュペーパー

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

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

232Th1.4x1010y

228Ra5.8 y

224Ra3.7 d

220Rn56 s

216Po0.2 s

212Pb11 h

228Ac6.2 h

228Th1.9 y

212Bi61m

212Po0.3 μs

208Tl3.1 m

208Pb

　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

トリウム系列

238U4.5x109y

234Th24 d

230Th7.5x104y

226Ra1.6x103y

222Rn3.8 d

218Po3.1 m

234Pa1.2 m6.8 h

234U2.5x105y

214Po164μs

210Tl1.3 m

　ラドン　希ガス　空気中に漏出　ホコリに吸着

ウラン系列214Pb26.8 m

206Hg8.2 m

210Bi5 d

206Pb

214Bi20 m

218At1.5 s

210Pb22.3 y

206Tl4.2 m

210Po

138 d

エチレングリコール（ C2H6O2）

加熱

エチレングリコールの蒸気

冷却

温度勾配飽和

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

飽和

過飽和

放射線源

放射線の電離作用によるイオン化

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

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095-819-7150

nuric@nagasaki-u.ac.jp

http://www.med.nagasaki-u.ac.jp/nuric/