| はじめに 本稿を書いている今、ITER［国際熱核融合実験炉］の設置場所はまだきまっていないようである。 日本にきまるかフランスにきまるか、どちらにせよ近い将来に建設が始まることは間違いないだろう。ITERの誘致に関しては、技術的問題、経済性、安全性などから、さまざまな批判もあるが、将来のエネルギー源としての有力な選択肢の一つであることは問違いないと思う。ITRで使われるトリチウムは3kg程度であるが、平常時でも、年間約0.3ｇ、事故時には１〜100ｇのトリチウムが環境に放出されると評価されている。現代社会で人類は、さまざまな危険物質と共存して生きており、それらのリスクを制御し、かつリスクとの析り合いをつけながら生活しているが、核融合炉で使われるトリチウムのリスクは果たしてどの程度のものなのか、前回に紹介したTriStat 1)2)モデルを使って計算してみよう。 5.6 TriStatによる平常時被ばく線量評価 5.6.1 食物連鎖を介したトリチウム摂取量の求め方 TriStatの全体概念は前回に述べた。今回は、具体的にトリチウム放出源情報をもとに、周辺住民の被ばく線量（実効線量）を求めてみよう。TriStatでは、基本的には、空気中及び土壌中のトリチウム濃度が一定である時に、その環境中で育った動植物を食物源とし、表層水または地下水を飲料水とした時の被ばく線量が求められる。 トリチウムによる被ぱく線量は、トリチウムの摂取量、摂取の経路、および化学形がわかれば求めることが出来る。“アイソトープ法令集”のなかの告示“放射線を放出する同位元素の数量などを定める件別表第一”には、1Bqの摂取あたりの実効線量が与えられている。 5.6.2 比濃度（Specific concentration) 食物連鎖を介して、トリチウムが人体に摂取される場合、比濃度（Specific concentration)という量を使うと、トリチウム摂取量の計算が簡単になる。 比濃度は単位質量あたりのトリチウム量であり、その単位はBq/kgである。例えば食物Ａと食物Ｂをそれぞれ、WAKｇとWBKｇ摂取した時を考えよう。それぞれの比濃度をCA,CBBq/Kgとすると、トリチウム摂取量は（WACA＋WBCB）となる。 5.6.3 大気から植物へ 植物中のトリチウム比濃度は次の式で与えられる。 spHTOpj＝1.1ＸrelHumidＸspHTOair＋（1−relHumid）×spHTOsoil (1) ここで、 spHTOpj＝植物体内自由水の比濃度（Bq/kg） relHumid＝大気の相対湿度 spHTOair＝大気水蒸気中トリチウムの比濃度 （Bq/kg） spHTOsoil＝土壌水中トリチウムの比濃度（Bq/kg）1.1＝大気と植物葉問でのトリチウム分別係数（水と水蒸気が平衡状態にあるとき、水のほうがトリチウム比濃度が高くなる） TriStatモデルでは、大気水蒸気の地表への沈着量（乾性沈着、降水など）と再放出量（地表からの蒸発、植物葉からの蒸散）が等しいと仮定しているので、spHTOairはspHTOsoilに等しい。 次に、植物中のOBT比濃度は次の式で与えられる。 spOBTp＝redHpＸspHTOp (2) ここで、 spOBTp＝植物中有機物のOBT比濃度（Bq/kg） spHTOp＝植物中自由水のHTO比濃度（Bq/kg） redHp＝植物中有機物と自由水の水素含有量の違いによる比濃度の減少率 式(2)を使うと飼料のOBT比濃度は spOBTｆ（ｊ）＝redHf(j)×spHTOｆとなり、ここで spOBTｆ（ｊ）＝飼料ｊのOBT比濃度 spHTOｆ＝飼料ｊのHTO比濃度ｊ redHp＝飼料中有機物と自由水の水素含有量の違いによる比濃度の減少率である。 飲料水を含めた標準飼料のトリチウム比濃度は結局以下の式で表される。  ここで、 tForageT＝標準飼料のトリチウム比濃度（Bq/kg） ForageIn＝飼料ｊの摂取量（kg/d） CFWater(j)＝飼料ｊの水分含量（％） CfOrg(j)＝飼料ｊの有機物含量（％） spHTOv(j)＝飼料ｊのHTO比濃度（Bq/kg） spOBTf(j)＝飼料ｊのOBT比濃度（Bq/kg） 5.6.4 家畜体内のトリチウム比濃度 このようにして、飼料中のトリチウム含量が得られると、これに依存して成長した家畜動物体内のトリチウム比濃度が評価できる。同様な方法により、原理的には、食料源となるすべての家畜動物体内のトリチウム比濃度が評価できて、それらを利用して、ヒトへの摂取量が計算される。そこで、日本人の畜産製品や肉類摂取量の平均摂取量とその栄養成分構成をもとめ、ちょうどそのような栄養成分構成をもつ畜産動物を仮定して、これを“標準動物”としよう。多様なヒト集団を代表させて、標準人を定義したのに似ている。TriStatモデルでのヒトが摂取する動物性食品は、すべてこの“標準動物”由来の食品である。 標準動物のトリチウム比濃度は次の式から得られる。  ここで、 stT＝標準動物体内でのトリチウム比濃度（Bq/kg）ｔForageIn＝標準動物が摂取する全飼料（飲料氷を含む）の量（kg/d） tForageT＝標準飼料のトリチウム比濃度（Bq/kg） spHTOair＝大気中水蒸気のトリチウム比濃度（Bq/kg） Brkin＝標準動物の呼吸と皮膚吸収による水摂取雨量（kg/d） 5.6.5 植物性食品中のトリチウム比濃度 畜産食品の場合と同様な方法で、日本人の食事に含まれる標準可食植物も定義することが出来て、そのトリチウム比濃度は  となる。 ここで、 tRdT＝標準可食植物のトリチウム比濃度（Bq/kg） vegIn(j)＝値物性食晶ｊの摂取量（kg/d） CvWater(j)＝植物性食品ｊの水分含量（％） CvOrg(j)＝植物性食品ｊの有機物含量（％） spHTOv(j)＝植物性食品ｊのトリチウム水比濃度( Bq/kg） spOBTv(j)＝植物性食品ｊのOBT比濃度（Bq/kg） HTOとOBTの総摂取量（Bq/d）は、次式のようにまとめられる。 OBTi ＝stOBTＸstTotalＸ（stOrg／100）＋edOBTＸedTotalＸ（edOrg／100） HTOin＝stHTOｓＸstTotalＸ（stFW／100）＋edHTOＸedTotalＸ（edFW／100）＋WaterInＸspHTOair ここで、 HTOin＝総HTO摂取量（Bq/d） stTotal＝動物性食晶摂取量（kg/d） stFW＝動物性食晶の氷分含量（％） edHTO＝植物性食晶のトリチウム比濃度（Bq/kg） edTotal＝植物性食晶の摂取量（kg/d） edFW＝植物性食品の水分含量（％） OBTin＝総OBT摂取量（Bq/kg） 5.6.6 TriStatの使用方法 TriStatはVisual Basic V6を用いて作られていて、パソコンの画面から、必要な入力データの変更を行ったり、データファイル（Exel me）を読み取ったり、修正したり出来る。又、トリチウムの大気中拡散と土壌沈着の計算はサブコードAirConcを用いて計算する。図１と図２に示すのは、それぞれの実行画面である。  5.6.7 TriStatによる線量評価の例 先に述べたように、ITERでは、平常時の場合のトリチウム環境放出は年間1gＴを超えることはない。IAEA BIOMASSプログラムトリチウムワーキンググループの仮想シナリオ1.3 では年間1gT（360TBq）のトリチウムがHTOまたはHTOとして放出されるとして、大気中、土壌中、植物中、地下水中のトリチウム濃度のモデル計算が行われている。そこでのトリチウム放出条件と気象案件は表1、表2のようになっている。  表１．BIOMASSトリチウムワーキンググループ  この場合、図４はHT放出の場合である。HTは乾性沈着後土壌細菌による酸化作用でトリチウム水に変り、土壌水をトリチウムで汚染させるが、この計算は、土壌中のHTOは大気中のHTOと平衡していると仮定した計算であり、現実の状況に合わせて評価するためには、地下水流による土壌中トリチウム水の希釈も考える必要がある。   これらの図では、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。HTO放出の場合、動す生食品、植物性食品、飲料水、吸入と皮膚吸収の被ばく線量への寄写は、それぞれ、5,30,596％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も、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、当然予想されることである。また、吸入や、皮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１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、逆に主たる被ばく要因となる。 上のような評価は、極めて安全側の評価であるが、それでも、１グラムのトリチウム（360TBq）が定常的に環境に放出された場合の周辺環境での実効線量は10pSvを越えないことがわかる。また、かりに100グラムのトリチウムが放出された場合でも、実効線量が1mSvを越えるようなことはない。 〔以下次号］ 参考文献 1) IAEA:Modelling the Environmental Transport of Tritium in the Vicinity of Long Term Atmospheric and Sub-Surface Sources (IAEA BIOMASS-3) (2003) 2) Saito,M., and Raskob,W :A Computer Program for Assessing the Human Dose Due to Stationary Release of Tritium. JAERI-Conf 2003-010. Proceedings of the International Symposium:Transfer of Radionuclides in Bioshpere, Mito,December 18-19,2002 |