| Ⅶ章 トリチウムの環境動態と人体影響 Ⅶ‐４ トリチウムの被ぱく線量評価と人体影響 Ⅶ‐４・５ 環境に放出されたトリチウムによる被ばく線量評価 Ⅶ‐４・５・１ 線量換算係数 体内に取り込んだトリチウム量がＦＷＴと０ＢＴの両方についてわかれば、被ばく線量は評価することができる。体内に１Ｂｑのトリチウムを摂取した場合にどれだけの被ばくをすることになるかを表す量を線量換算係数（Dose Conversion Factor,DCF ）という。 Ⅶ‐４・５・２ 定常放出時の被ぱく線量評価 被ばく線量評価のためには、飲食物中に含まれるトリチウム量を評価し、その結果をモデル計算の入力データとすればよい。モデル計算により、体内の０ＢＴとＦＷＴ、ひいては、被ばく線量を評価することが出来る。そのため、飲食物中に含まれるトリチウム量を測定することは、定常放出時の被ばく線量を評価するために不可欠である。また、モデルの正当性を検証するためにも重要である。 日本人の飲食物中のトリチウム濃度については、久松たちの秋田市における貴重な測定データがある（表Ⅶ‐１２に一部再掲）。これを用いると食品別の自由水型水素（ＦＷＨ）と組織結合型水素（ＴＢＨ）の１日あたりの摂取量を評価することが出来る。表Ⅶ‐１２には筆者による計算結果も併記してある。これによると１９８６年のＦＷＨ摂取量は２００－２３０ｇＨ／ｄでＴＢＨの摂取量は約２７ｇＨ／ｄである。ＦＷＨ摂取量はＳａｉｔｏモデルでの標準日本人に対する仮定よりも約２割少なく、ＴＢＨは約１割大きい値になっているが、モデルの適用に当たっては、これら実測のデータを使って計算すればよい。なお、厳密な意味では、組織結合型水素と有機結合型水素は異なるが、線量評価上は同一に扱うこととする。実際に被ばく予想計算をするには、新たなパラメーターを導入する必要があるだろう。 すなわち、トリチウム汚染地域への食品材料の依存度と、トリチウムの滅衰（物理的滅衰、化学形の変化、生物学的滅衰すべて含めて）である。安全側の評価としてはまずこれらを考慮しないで、環境中（人気中、水中）のトリチウムの比放射能が食品中のトリチウムの比放射能に等しい（すなわちＳＡＲ＝１）と考えてよい。ちなみに、ＢｌＯＭＡＳＳの影響評価シナリオではＳＡＲ＝０．８としている。 ＳＡＲ＝０．８としたときの計算例を示す。 野菜からのトリチウム摂取の場合（秋田市１０月１１月）： Ｃｆ＝環境中（大気中、水中）ＦＷＴの比放射能 １日あたりの摂取量＝（ＦＷＨ取り込み量）×Ｃ１ ＋（ＴＢＨ取り込み量）×０．８×Ｃｆ＝（25.46＋1.04 ）×Ｃ１ となる。 こうして得られた取り込み量をモデルに入力すれば被ばく線量への寄与は容易に計算できる。 線量評価は次の様に行なわれる ↓ 環境トリチウム濃度の評価あるいは実測 ↓ 環境から食物及び飲料氷への移行係数の決走 ↓ 食物及び飲料水中濃度の決定 ↓ 食物及び飲料水の一日当り摂取量の決定 ↓ ０ＢＴ及びＦＷＴの体重当り摂取量への換算 ↓ 平衡時のトリチウム体内濃度の決走 ↓ 体内トリチウム濃度から組織線量当量への換算↓ ↓ 実効線量の評価く ← トリチウムリスク係数の評価 ↓ 平衡時の摂取濃度、比放射能、体内濃度、被ばく線量等量の関係は以下のようになる。 ＴＦＷＴ＝ｑ１＝ｉ1／ｕ01 ０ＢＴ＝ｑ２＋ｑ３＝（Ｕ13ｉ2＋（Ｕ21Ｕ13＋Ｕ12Ｕ31）i１）／Ｕ01Ｕ12Ｕ13 ここでｑ1は平衡時にコンパートメントｉに含まれるトリチウム量、ｕijはコンパートメントｉからコンパートメントｊへの移行定数である。 平衡状態時に取込まれるトリチウムの体重1ｋｇあたり１日あたりの量を1ｋＢｑ（ｋｇ-1 ｄ-1）とすると、各コンパートメントヘの体重1ｋｇあたりの取込量はそれぞれ以下のようにあらわされる。 i1＝（１／Ｒ＋1）＋（Ｒ／（Ｒ＋1））×11.1／35.1 i2＝（Ｒ／（Ｒ＋1））×24.0／35.1 上の諸式を使って、平衡時に各コンパートメントに含まれるトリチウムの体重あたりの量を求めることが出来る。 体内トリチウム濃度の被ばく線量当量への換算は次のように行う。基本になる関係式は １ｄａｙ・Ｂｑ／ｇ＝7.88×１０-2μＳｖ これから１ｙｅａｒ・Ｂｑ／ｇ＝28.8μＳｖ 被ばく線量当量（年線量当量）は下記の計算過程をへて求められる。 食物または飲料水中のトリチウム濃度 ↓ 平衡時の体内濃度 ↓ 年線量当量 ↓ 飲食物中のトリチウム濃度と線量当量の関係は摂取源中のトリチウム濃度が１ｋＢｑ／ｋgの時の年間線量当量として表Ⅶ‐１３のように求められる。食物及び飲料水中のトリチウム濃度から１日あたりの体内取込量への換算は以下のように行う。 食物中濃度を、Ｃｆ（ｋＢｑ／ｋｇ）、飲料水中濃度をＣｗ（ｋＢｑ／ｋｇ）とする。 自由水の比放射能がすべて同じとすると 食物中０ＢＴ濃度Ｃｓ＝Ｃｆ－ 0.7Ｃｗ （水分含量７０％とする） ＴＦＷＴの取込率（ｋＢｑ／ｋＧ体重／ｄ）＝ （ 飲料水摂取量十食物含有水摂取量）／体重×自由水中Ｔ濃度 ＝２．２９０／６０×Ｃｗ ＝３．８２×ｌ０-２Ｃｗ ０ＢＴの取込率（ｋＢｑ／ｋｇ体重／ｄ）＝食物摂取量／体重×食物中Ｔ濃度 ＝（Ｃf－0.7Ｃｗ）×1.563／６０ ＝（Ｃf－0.7Cｗ）×2.61×ｌ０-2 以す幾つかの具体的問題について計算例を示す。 例１ 飲食物中のトリチウムのＴ濃度が全て等しい、即ち食物中の自由水と飲料水などのＴ濃度が同じである場合の１年間あたりの線量当量の計算 Ｈ１（μＳｖ ｙ-1 ）は、飲食物中のトリチウム濃度をＣ（Ｂｑｇ-1 ）としたとき、 Ｈ1＝（食物固形分からの寄与十食物含有水・調理水からの寄与＋飲料水などの寄与） ＝(10.51＋8.55＋9.36）Ｃ ＝28.42Ｃ 年線量当量限度を1mSvとすればこの値に対応する誘導飲食物中濃度は35.1Ｂｑ ｇ-１となる。 例２ 飲料水中のトリチウム濃度から被ばく線量当量への換算飲料水のみからトリチウムを摂取し、食物含有水及ぴ調理水にも同濃度（Ｃ）のトリチウムが含まれているとすると、1年間あたりの線量当量Ｈ1（μＳｖ）は Ｈ１＝（８．５５＋９．３６）Ｃ ＝１７．８Ｃ  表Ⅶ‐１３ 摂取源中のトリチウム濃度が１ｋＢｑ/ｋＧの時の年間預託線量当量 年線量当量限度を 1mSvとすればこの値に対応する飲料水中濃度は５６Ｂｑｃｍ３となる。ちなみに日本の法律での環境放出下限濃度は６０Ｂｑ ｃｍ３である。 例３ 食物固形分中のトリチウム濃度から被ばく線量当量への換算 食物固形分のみからトリチウムを摂取する場合、すなわち０ＢＴのみを摂取する場合にはｌ年あたりの線量当量Ｈ1（μＳｖｙ-１）は Ｈ１＝10.51 Ｃ 年線量当量限度を１ｍＳｖとすればこの値に対応する食物固形成分中のトリチウム濃度は９５Ｂｑｇ ｌとなる。 ＴｒｉＳｔａｔプログラムによる被ばく線量評価 １ｋｇの物質中に含まれる放射能で表したトリチウム濃度を比濃度（Specific concentratio）という。 植物中のＨＴ０比濃度は、次の式で表される。 spHTOp1＝1.1ＸrelHumidＸspHTOair＋(1-relHumid)×spHTOsoil ここで、 spHTO＝総植物水分中のＨＴ０比濃度（Ｂｑ／ｋｇ） relHumid＝大気の相対湿度 spHTOair＝大気水分の比濃度（Ｂｑ／ｋｇ） spHTOsoil＝土壌水の比濃度（Ｂｑ／ｋｇ） 1.1＝同位体効果による、大気と植物体の間でのトリチウム分離係数 ＨＴ０と０ＢＴの総摂取量（Ｂｑ／ｄ）は、次式のようにまとめられる。 OBTin＝stOBTＸstTotalＸ（stOrg／１００）＋edOBTＸedTotal×（ｅedOrg／１００） HTOin＝stHTOＸstTotal×（stFW／１００）＋edHTOＸedTotal×（edFW／１００） ＋WaterInＸspHTOair ここで、 ＨＴ０ｉｎ＝総ＨＴ０摂取量（Ｂｑ／ｄ） ｓｔＴｏｔａｌ＝動物性食品摂取量（ｋｇ／ｄ） ＳｔＦＷ＝動物性食品の水分含量（％） ｅｄＨＴ０＝植物性食品のトリチウム比濃度（Ｂｑ／ｋｇ） ｅｄＴｏｔａｌ＝植物性食品の摂取量（ｋｇ／ｄ） ｅｄＦＷ＝植物性食品の水分含量（％） ０ＢＴin＝総０ＢＴ摂取量（Ｂｑ／ｄ） Tristatによる計算の例を、図Ⅶ‐１４に示す。想定した気象条件は、ＩＡＥＡ ＢＩ０ＭＡＳＳプロジェクトトリチウムワーキンググループが定常放出のモデル計算相互比較で用いているものである。この図では、年間の被ばく線量を、発生源からの距離の関数として示してある。 ＨＴ０放出の場合、飲料水、植物性食品、動物性食品、吸入と皮膚吸収の被ばく線量への寄与は、それぞれ、６８、２２、５．４、４．６％である。飲料水の寄与が大きいのは、身体重量の約７０％が水であることからして、環境中のトリチウム比放射能と身体中のトリチウム比放射能が平衡状態になったときには、当然そうなることである。また、吸入や、度膚吸収による被ばくは、飲食物による被ばくに比べて１０分のｌ以下であるが、事故時などのように飲食物の摂取制限が行われる場合には、むしろ主たる被ばく要因となる。  図Ⅶ・１４ＨＴＯ定常放出による内部被ばく線量評価 Ⅶ‐４・５・３ 一時的な大量放出時の被ぱく線量評価 事故による緊急時には、当面は、上述のように複雑な食物連鎖を考慮する必要はない。むしろ、いかに早く退避し、緊急の治療などを行うかが重要であり、被ばく評価も一次近似としての評価が当面は重要となる。そのため、尿中や血液中のトリチウム量を評価し、それらをもとに被ばく線量を評価することになる。 ３コンパートメントモデルを採用すると、体内トリチウムの残留Ｒ（ｔ）は３成分指数関数として  で与えられる。Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ第ｌ、第２、第３のコンパートメントに取込まれたトリチウム量である。 この時、時刻Ｔまでの被ばく線量Ｈ（Ｔ）は、トリチウムの体内での一様分布を仮定すると、  ここで Ｋ：体内トリチウム濃度（の積算値）を線量当量に変換する係数 Ｍ：身体軟組織の質量である。 一般にＴはトリチウムの生物学的半減期に較べてはるかに大きい値をとるのでＴ＝∞と考えてよく、 Ｈ（∞）＝（Ｋ／Ｍ）（0.693（Ａ／Ｔ１＋Ｂ／Ｔ２＋Ｃ／Ｔ３）） となる。 従来用いられている最も簡便な近似許価法は、上式の第１成分だけを考慮する方法でＨ（∞）＝（Ｋ／Ｍ)（0.693Ａ／Ｔ１）とする方法である。 ＩＣＲＰの年令依存性を考慮した２コンパートメントモデルの場合には上式の第２成分までを考慮している。 |