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放射能からのサバイバル(後編)

 土壌や物質の放射能汚染が引き起こす外部被曝と放射性核種(α、β、γ)の違いについて、放射能からのサバイバル(中編)で見てきました。一般的にシーベルトで計られる危険性は外部被曝に限られます。屋外が0.6μSv/h以下なら放射線をなるべく受けない居住環境(0.1μSv/h以下が望ましい)を確保できれば短期的な外部被曝対策にはなります(0.6μSv/h以上の場合は長期的に見て移住が最善)。

0.6μSv/h以下だから安心とは言えません。その土地の過去の測定が0.03μSv/hで現在0.13μSv/hのとき、0.1μSv/hは確実に福島原発由来です。放射線の影響には個人差があるので、移住や保養の判断は過去の文献・データ等の知見か、自身や家族の体調と相談するよりありません。
チェルノブイリのケースでは当事国や諸外国の援助(日本のボランティア含む)で汚染の少ない場所への保養活動を行なっています。事故当初は意味がないと言われた保養も効果があることが分かってきています。汚染の酷いベラルーシでは1年に24日以上の保養期間を勧めています。

ただし、外部被曝の危険性が考えられない環境でも、放射性物質を含む食品や飲料、空気を体内に入れた場合には深刻な内部被曝が起こります。微量な放射性物質でも長期間蓄積されることで、将来に晩発性障害を起こす可能性があります。後編では放射能による健康被害で最も危険視される内部被曝について、その原理と事例を示します。

放射能汚染の影響を知る(内部被曝の危険性)

 土壌(物体)からの外部被曝は、あくまで放射性物質が一箇所に止まって放射線を出すイメージです。しかし、放射性物質が体内に移動すると問題は遥かに深刻になります。つまり、飲食や呼吸によって放射性物質を体内に取り込む内部被曝です。特に事故直後は呼吸による吸入被曝(吸気被曝)に気をつけなければなりません。

陸であっても海であっても、時間が経過すると土や水に付着していた放射性物質は植物に吸収され、動物に移行して生物濃縮が始まります。最終的に放射能汚染された食物に含まれる放射性核種(特にα線やβ線を出すものが危険)を体内に取り込むことで内部被曝が始まります。
内部被曝の原因となる7~9割が飲食によって起こると言われています。また、大人1日の呼吸量は20㎥(立方メートル)です。0.001Bq/㎥の環境なら0.02Bqを1日で吸引することになります。
逆に飲食からの環境化学物質の摂取は15%程度で、85%が呼吸(肺)に拠る(残りは食品と飲料で半々)との見解もあります(東京大学村上名誉教授)。一日に肺に取り込む空気の重さは20kgに相当するため、飲食する量の10倍。呼吸が健康に大きな影響を及ぼすことが想像できます。
大気中の放射性セシウム(セシウム137)は核実験時代には全国で最大10mBq/㎥くらいでしたが、チェルノブイリ事故前には0.001mBq/㎥付近まで低下。チェルノブイリで再度10mBq/㎥に達しましたが、2010年には0.001mBq/㎥を下回っていました。福島第一原発事故における大気中への放射性物質の拡散は圧倒的で、記録中での最大は1000mBq/㎥(1Bq/㎥)です(セシウム137のみ)。
京都大学原子炉実験所の今中助教によると100Bqの吸入で2μSvの内部被曝(セシウム137)です。

放射能からのサバイバル(中編) part2の簡易な4方向の図で考えるとすぐ分かりますが、胃や肺に入った放射性物質からの放射線は上下左右前後、全ての方向で体内の細胞に当たることになります。したがって、極少量のベクレル数であっても大きな影響が出そうなことは想像ができます。

3月15日の東京での簡易フィルターによる測定では、放射性核種の合計線量は17.1μSv/h。外に一時間いると呼吸により17μSv分を内部被曝します。なお、同時刻の外部線量は2μSv/h。放射能プルームが襲ったと見られる同日の台東区では、11AM~12AMに210μSvにも達しています。
東京電力の調査報告では、3月に東京都民はヨウ素、セシウム、テルル、テクネチウム、銀、ストロンチウム等の放射性物質を3600Bq吸引(実効線量24μSv)したとしています(4月から急減)。
10ミクロン前後のホットパーティクル(放射性原子が集合した放射性微粒子)は大気中に漂い世界に広がります。特に0.5~5ミクロンのホットパーティクルは肺に入りやすく大変危険です。キレート剤の医薬品添付文書には5ミクロン未満の粒子は肺胞まで達すると示されています。
風速1m/sで直径20ミクロン以下の粒子が舞い上がり空中に滞留します。放射性物質は数ミクロンの粒子(PM2.5相当)に付着しますが、2ミクロンの粒子は僅か風速0.2m/sで舞い上がります。なお、PM7.0以下は鼻腔を通過し、肺に到達。PM0.5にもなるとその後、血液に侵入とのこと。
一度地面に降下した放射性物質が風で舞い上がる場合、大気から直接吸い込むのに比べて内部被曝量が10倍になるという研究結果があります。飲食同様、呼吸にも十分な注意が必要です。
アメリカ国防省は福島原発事故当時のヨウ素による甲状腺被曝の積算量(24時間屋外で60日間生活した場合の外部・内部最大被曝推計値)を公開。それによると青森0.068mSv、山形4.4mSv、宮城(石巻)5mSv、宮城(仙台)12mSv、茨城10mSv、東京5.3mSv、神奈川4.1mSv、静岡1.8mSv、山口0.27mSv、長崎0.34mSvでした。いずれも17歳以上の大人での換算値で、子供の場合は概ね2~3倍の値になっています。なお福島県のヨウ素被曝は米軍基地がないため測定できていません。
アメリカ国家核安全保障局によると3月18日に東京都港区赤坂で680287Bq/㎥の放射性ストロンチウムが検出されています(ストロンチム90が69715Bq/㎥、ストロンチウム89が610472Bq/㎥)。ちなみに放射線業務従事者に適用されるストロンチウム90の濃度限界は5Bq/㎥です。

なぜ内部被曝が起こるのか

 放射性ヨウ素やセシウム、ウランなど核種によってα線を出すもの、β線を出すもの、β線+γ線を出すものと違いがあります。γ線はエネルギーを持って体を突き抜けますが、α線とβ線は至近距離で全てのエネルギーを放出して細胞、遺伝子を攻撃します。

放射線による被曝で細胞は即死するか、機能障害を起こすか、癌化するか、修復されるかします。ただし、胎児には細胞の修復機能はなく子供のそれも未熟なため、妊娠女性・乳幼児・子供への被曝対策は成人男子よりも慎重にあるべきです。
DNAは二重螺旋構造になっていて、1本だけの切断なら放射線に当たっても修復可能です。しかし、二重鎖切断ともなると修復が難しくなります。ちなみにγ核種は1本、αとβ核種は2本一気に切断します。また、細胞分裂時には1本にほどけますが、このとき運悪く放射線が当たると修復できなくなります。子供の放射線に対する感受性の高さは、成長が盛んなことから細胞分裂でDNAがほどけている確率が高いからです。
DNAの修復ミスが起こった細胞にはアポートシスといって自殺する仕組みもあります。自殺もせず変異を抱えて存在し続けた場合に細胞は癌化します。ある研究では植物の場合、癌化した細胞を殺さずに分裂を止めて細胞自体を大きくすることも明らかになっています。よく放射能で生物の巨大化や帯化が取り上げられますが、即座に放射能の影響であると断定はできません。しかし奇形を含め、全く影響がないと言い切るのも強引でしょう。
通常、細胞は燐脂質物質の電気膜で異物の侵入を防いでいます。しかし、酸素分子に放射線が当たることで活性酸素に変化。これが荷電しているために電気膜に穴を開けてしまい、放射性物質の分子が細胞内にまで侵入していくというメカニズムも解明されています。

放射性ヨウ素はヨウ素、放射性セシウムはカリウム、放射性ストロンチウムはカルシウム、プルトニウムは鉄のように振る舞って体内に蓄積します(中でもプルトニウムは人類が作った最も危険な放射性物質)。

幸いにも人間には代謝の機能があるので、体に不要な物質は何日か経つと何割かは自然に排出(排泄)されるのですが、放射性物質の厄介なところは身体が不要な物質と認識できない点にあります。

自然界には元々、放射性カリウム(カリウム40)が存在しており、健康な体にも4000ベクレルのカリウム40があります(約70Bq/kgの被曝)。ただし、カリウムが体に蓄積しないのに対し、セシウムは徐々に蓄積します。また、放射線の強さはカリウム40の2倍です。結局、蓄積(濃縮)するか否かと放射線の強弱が自然放射能と人工放射能との違いになります。
カリウム等の必要な栄養素は尿細管で再吸収されるが、セシウムの8割は尿中に排出されます。
放射性カリウム(半減期13億年)に代表される自然放射能の多くは、ホットパーティクルのような点線源ではありません。対して、エアロゾル化した人工放射能のほとんどが微粒子を形成しています。接触や呼吸による内部被曝が危険な理由の1つでもあります。
ヨウ素131の生物学的半減期は120~138日、セシウム137が70~100日です(ちなみにカリウム40は30日)。放射性物質の中にはストロンチウム90のように骨に蓄積してほぼ一生(半減期が50年)出てこないものもあります。またプルトニウムは100万分の1gで死亡すると言われています。
埼玉県のホットスポットで内部被曝に注意していた家族の爪からプルトニウム検出とのこと。
プルトニウム239(23億Bq/g)の許容限度(肺)は4000万分の1g。僅か57.5Bqで危険な領域です。

従って、放射能による内部被曝の危険度を知るには、代謝も考慮した被曝量を計算してシーベルト換算する必要があります。しかし、面倒なことに放射性核種によって計算に使う係数が異なります。

そこで、今後問題視される可能性の高い放射性セシウムに限定して、摂取したベクレルからシーベルトへの変換を考えてみます。シーベルト単位にすることである程度、危険性を知ることができます。

セシウムの食品汚染がクローズアップ

 放射性セシウムは環境に容易に入り込んできますが(土壌と結合しやすい上に水にも溶けやすい)、セシウム134は半減期が2年なので、一年経つ毎に急速に減っていきます。ただし、セシウム137は半減期が30年と長いために深刻です。

セシウム134は放射線を早く出すので、少なくなるまではセシウム137以上に注意が必要です。
γ線はα線やβ線に比べて計測しやすいため、放射性セシウムのγ線に注意というイメージが強くなっていますが、実際には約30年に一度β線を出した後、3分弱でγ線を出しています。
放射性セシウムよりも厄介なのがストロンチウム90です。β線しか出さないので計測が容易ではありません。カルシウムと特性が似ており一旦骨に入るとほぼ一生出てきません。日本人は昔から魚を好んで食べますが、ストロンチウムは魚の骨に蓄積されやすく注意が必要です。

一度、放射能に汚染された環境は何百年・何万年単位でなければ綺麗にならないのですが、数十年のスパンで考えると今後はセシウム137が汚染対策の主要な核種になっていくと想定されています。そこで、分かりやすくするために、汚染を全てセシウム137であると仮定してみます。

セシウムがあるところには、ストロンチムがあるとする意見(最悪、1対1の割合)もあります。ストロンチウム90は生物学的半減期が50年と長く、白血病の原因の1つとも言われています。
セシウム137が1Bq/kgの場合、その原子数は14億個、3/10兆グラムになります(核種で異なる)。

そうすれば、セシウムの経口摂取の係数0.013を単純に掛けるだけで、内部被曝量のμSvが簡単に計算できます(内部被曝をμSvで捉えることの是非は別として)。

付箋Bq/kgに0.013を掛けるとμSv/生涯になります(成人が食べたケース)。


  例:200Bq/kgの牛乳を200ml飲むと、生涯で0.52μSvの被曝です。

  >rpn 200 0.2 * 0.013 *
  0.52


200Bq/kgの牛乳を200ml飲むとすると、200×0.2のベクレル数です。結果の40ベクレルに0.013を掛けると生涯で0.52μSvの内部被曝であることが分かります。子供の場合は感受性と生存期間が違うのでもっと大きな値になります。

生涯の具体的な積算値は成人で50年、子供は70年から摂取年齢を引いた年数です。なお、セシウム137を吸い込んで被曝した場合(吸入摂取)は影響度が3倍になります。また、子供への影響(放射線への感受性)は成人の3倍から10倍という説があります。
福島県を含む近県や関東でセシウム以外の核種が検出されています。ストロンチウムやプルトニウム、ウラン、コバルト、アメリシウム、トリチウムもあるかも知れません。実際、セシウム137とストロンチウム90は核分裂すると1:1で生成されます。他の核種にも注意が必要です。

日本の飲料への基準は暫定で200Bq/kg(乳児は100Bq/kg)、食べ物の基準は500Bq/kgです(追記)。対して、原発大国のフランスでは僅かに16Bq/kgでも低レベル放射性廃棄物です。日本の暫定値は経済的な理由で決められた部分が多いのかもしれませんが、放射能汚染を甘く見ているとお金では取り返しが付かなくなるかもしれません。

ドイツの放射線防護協会では、食品に含まれる放射性物質の割合をセシウム137(40%)、セシウム134(40%)、ストロンチウム(20%)、プルトニウム(0.2%)としています。セシウム137のみの基準値が8Bq/kgなので、全核種を合算すると基準値は20Bq/kg程度になります。
2012年8月、福島県の隣にある宮城県の中学校の給食から放射性セシウムが12Bq/kg検出されています(完成調理品)。別の日には宮城県産、岩手県産の生しいたけ単品で12Bq/kgと16Bq/kg。2011年にも宮城県の給食で43Bq/kg(完成調理品)が検出されています(牛肉単品で1293Bq/kg)。

体に溜まると危険なベクレル数

 賛否両論があるのでしょうが、体内に2000Bq蓄積されると危険だとする意見もあります(60kgの人なら33.3Bq/kg)。500Bqであっても体に何らかの問題が発生すると考える人もいます。また、僅かなセシウム137が引き起こす不整脈の可能性を指摘する研究結果もあります。

事故当初、浪江町津島に9日間いた子供の体内に770Bqの放射性セシウムが確認されています(放射性ヨウ素等は測定外)。このような内部被曝の影響は個人差も大きく、免疫の状態にも依存するため、人体に危険なベクレル数を一律に決めることは困難です(低線量の場合は特に)。
京都大学原子炉実験所の今中助教によれば300Bq/kgの蓄積で年間1mSvの被曝量とのことです。

実際、福島原発の事故前ですでにセシウム137が体内に20Bq程度ありました。1945年から半世紀に渡る核実験でばら撒かれた放射性物質が原因なのですが、当時は500~600Bqくらいもあったそうです。

大人の場合、セシウム137を毎日1Bq摂取し続けると1年後には体内に200Bq蓄積します。10Bqを毎日なら1300Bqです。約2年(子供は1年)で飽和(生理的平衡)状態になるのですが、核実験時代に約2Bqの摂取量で500~600Bq(セシウム137)が体内にあったという話には妥当性があります。2Bqの割りに蓄積が多く感じられるのは1960年代半ばのピーク値4.5Bqの影響かもしれません。
2012年3月11日のTV放送(バラエティー)でアイドルグループTOKIOの山口氏がベラルーシを尋ねたときに簡易型のWBC(ホールボディーカウンター)で内部被曝量を検査。セシウム137だけで20.47Bq/kgが計測されました。当グループは被災地を「食べて応援しよう!」キャンペーンにも参加して、CMでも福島産の農産物を食しています。全て福島産が原因とは言えませんが、内部被曝量が多いことは間違いありません。体重が60kgなら単純計算で1200Bqになります。

よく日本人には癌が多いと言われますが、それが大気圏核実験の影響なのかどうかは不明です。

核実験真っ只中の1957年、日本人の血液1ℓあたり3~4Bqのセシウム137が含まれていました。
日本人に限らず、癌や白血病の増加原因は原子力発電所との意見もあります。原発は通常運転中でも多くの放射性物質(キセノンやクリプトン、トリチウムなど)を出しているためです。アメリカでは原子力発電所と癌、白血病、自閉症、学習能力等との関連が調べられており、いずれも相関を感じさせる結果になっています。

内部被曝のない健康な人でも体内には合計で6000Bqほどあります(カリウム40がそのうち4000Bq)。被曝すると6000Bq+αとなるわけです。通常、ニュースになるのは+αの分なのですが、それがどれだけになれば健康を害するのかについては見解の一致がありません。

2010年時点、ウクライナのナロジチ地区(チェルノブイリから70km)において、自給自足生活の成人男女で5.8万ベクレルと2.4万ベクレル、子供で7000ベクレルの値です(男性は数年前に心臓疾患で検査)。なお、豚(生物学的に人に近い)の検査でセシウムが心臓、甲状腺、腎臓、肝臓、大腸、胃に分布・蓄積することが判明しています。
  生物学的に人に近い豚を使ったセシウムの内臓への蓄積割合

                             (12.6%)    (16.9%)
  +---------+------+---------+----+----+------+    ※ナロジチ地区で主な食用として
  |  心 臓  |甲状腺|  腎 臓  |肝臓|大腸|  胃  |      採取されるキノコは11.6万Bq/kg
  +---------+------+---------+----+----+------+      その森の空間線量は5μSv/h
    (18.6%)  (15.1%) (23.9%)      (12.9%)


2012年、福島県で自家栽培の野菜を食べていた70代の夫と妻の内部被曝検査事例があります。川俣町の男性から19507Bq、その妻は7724Bq。食していた椎茸からは14万Bq/kgを検出。放射性物質に汚染された食物を食べることで、上記のウクライナの事例と似た傾向になっています。
ベラルーシのゴメリ州で調査された子供の例を対比しておきます。条件が異なるので一概には言えませんが、2例とも共通して甲状腺に多く蓄積されるようです。
  ^y 20%                   子供の臓器におけるセシウム137の蓄積量平均値の構成比
  |  *                        (ベラルーシのゴメリ州で10歳までに死亡した52例)
  |
  -15%                                       +-----------------------------+
  |     *                                    | a 甲状腺 18.1%  h 腎臓 5.7% |
  |                                          | b 副腎   13.9%  i 脾臓 5.4% |
  |        *                                 | c 膵臓   12.0%  j 心臓 4.2% |
  -10%                                       | d 胸腺    8.2%  k 肺臓 3.8% |
  |           *                              | e 骨格筋  7.9%  l 脳   3.4% |
  |              *  *  *                     | f 小腸    7.8%  m 肝臓 3.1% |
  |                       *  *               | g 大腸    6.7%              |
  -5%                           *            |                             |
  |                                *  *  *   | ※甲状腺で1766~2342Bq/kg。 |
  |                                      x   +-----------------------------+
  |o                                    13
  +--|--|--|--|--|--|--|--|--|--|--|--|-->  「子供は大人と比べ甲状腺と心筋で
     a  b  c  d  e  f  g  h  i  j  k  l  m    3倍、他臓器で2倍の蓄積量を確認」


ベラルーシでは事故後4年間、政府によって放射能に関する症状をカルテに残すことが禁止されていました。したがって、事故直後からの数年間はまともな記録がないのが悲しい現実です。
元ゴメリ医大学長のバンダジェフスキー博士はセシウム137と疾病との関連をかなり詳しく調べています。多くの実験や症例がありますが、概ね子供の場合、体内に10Bq/kg蓄積すると要注意です(体重10kgならたったの100Bqで心電図の60%に異変。20Bq/kgなら異変は85%に及びます)。また、博士は幼児の場合は50Bq/kg以上で突然死の可能性が高くなると警鐘を鳴らしています。
大人の場合でも楽観はできません。一応、5Bq/kg以下を安全域としていますが、50Bq/kgで心筋に変化が起こり規則的収縮ができなくなるなど、二桁台のBq/kgから様々な症状(心臓疾患以外にも肝硬変等の肝臓疾患や腎臓疾患、慢性胃腸炎、白内障、その他、多種多様な病状)が出てきます。100Bq/kgを超えるとほぼ100%心臓に異常が見られます(60kgの人で6000Bq)。なお、ゴメリ州では死因のうち52.7%が心血管疾患、次いで癌が13.8%、多臓器不全等と続いています。
ベルラド放射能安全研究所ではセシウム137に関し、大人は70Bq/kgで注意、200Bq/kgで危険であると助言しています。子供の場合は感受性が高く20Bq/kgで注意、70Bq/kgで危険領域です。
動物実験では1000Bq/kg付近で40%の動物が死んだそうです(60kgの人なら6万Bq/kg)。2000Bq/kgのセシウム137で最大100mSv(年間)の被曝なので納得のいく数字と言えます。実際、体内蓄積が45Bq/kgで細胞のミトコンドリアが破壊され始めることが指摘されています。

内部被曝による健康被害には未知の部分が多く、誰もが納得する結論は得られません。福島原発事故以前と以後では日本の環境は大きく変わっています。チェルノブイリの汚染度や事故後の経過との比較から福島以後の食生活パターンを考えるしかありません。

ロシア連邦立小児血液・腫瘍・免疫研究センターの小児癌専門家によると、チェルノブイリの事故から20年弱が経過してもなお、ベラルーシに住む子供の体内には平均4500Bq、2割の子供で7000Bqの内部被曝、死亡した成人・子供の甲状腺から1200Bq/kgが検出されたそうです。

日本は歴史的にも海産物の消費が多く、毎日の食卓に魚介類が上ります。チェルノブイリではミルクやキノコ類の汚染が内部被曝の主要因となりましたが、幸いにも海産物の汚染はほとんどありませんでした。しかし、福島原発の場合、事故後も汚染水が外洋に継続的に流れ出ています。空に漏れ続ける放射性物質も偏西風に乗って太平洋に舞い降ります。近海の海産物や太平洋の魚類に影響が出てくることは必至です。

2013年9月14日、茨城県日立市の市場で測られた魚介類(カレイ、メヒカリ、ドンコ、エビ、しらす等)の線量は0.32μSv/h~0.87μSv/hです。なお、市場内の空間線量は0.08μSv/hで外国産の魚(チリ産銀鮭)では変化がありません(測定器はPM-1704)。いずれも販売されている魚介類。
違う日に同じ市場を再検査した人によると、市場の空間線量は0.035μSv/h。魚介類(エビ)に近づけても0.040μSv/hでした。メヒカリで0.049μSv/h、ノドグロで0.031μSv/h。購入後、十分に時間を掛けて再測定した魚介類も高くて0.072μSv/h程度です(測定器はMr.Gamma)。

海への汚染拡散のシミュレーションによると放射能汚染は均一に広がるのではなく、陸上のホットスポットのように高濃度の部分がまだらに存在するという結果です。水揚げされた時期や品目によって、汚染度が異なる難しい状況になる可能性があります。特に若い女性や子供は危険な魚介類を避ける姿勢が賢明です。

気象庁気象研究所は2013年9月18日、IAEAの科学フォーラムで、福島第一原発北側の放水口からセシウム137とストロンチウム90が毎日約600億Bq、外洋に放出されていると報告しています。

次は…

 内部被曝の危険性を知る上で、被曝を起こす経路や発生するメカニズムを確認してきました。何億年に渡る生物の進化と自然放射線の減少を経て、生物は自然からの放射線(外部・内部被曝共)を何とか許容する程度までにはなりましたが、ここ数十年間の人工放射性物質のかさ上げ分の被曝に関しては未知の領域になります。

実際、先例となったチェルノブイリにおける内部被曝に関する調査から、無防備に飲食していると体内に放射性物質がどんどん溜まっていくこと、内臓の部位によって蓄積には違いがあること、大人よりも子供に影響が多いことなどが分かりました。

それでは日本の場合、一回の食事にどれくらいの放射性物質が含まれているのでしょうか。食べても安全な摂取量はどのくらいなのでしょうか。摂取し続けたとして、体内に蓄積しても大丈夫な放射性物質の量の目安はあるのでしょうか。

放射能による障害をなるべく少なくするために、知っておかなければならないことは多くあります。

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警告福島第一原発事故に関する覚書的な記事(2011年3月からの約3年間)です。過去に発生した放射能事故や事象との比較・検討も試みていますが、文章や数式の利用により健康的、その他損害を受けたとしても保証できません。また、記事内容が全て正しいという確証もありません。あくまでも解釈は自己責任でお願い致します。

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