| 自然放射線源からの被ぱく／地殻γ線による被ぱく 日本原子力研究所 長岡鋭 |
１ はじめに 昨今の人間の生活スタイルや生活環境の変化・多様化に伴い、意識するしないにかかわらず、結果として生活環境における放射線のレベルを高めてしまい、より多く被ぱくする可能性が増加していると指摘する声がある。本稿では、自然放射線の内、地殻γ線*に関する高レベル放射線環境を紹介するとともに、人間活動に伴う外部被ぱ＜増加の実際を示し、人間の活動に伴って生じる自然放射線からのより多＜の被ぱくについて述べる。 (地殻γ線*:ここでは、土壌中等に含まれる天然放射性核種からの地殻γ線に加え、建造物構成材に含まれる天然放射性核種からのγ線も含む。建材中放射性核種もその起源の大半は地殻中にある｡) ２土壌中放射性核種 地殻γ線の主な線源は、土壌や建材の中に含まれる天然の放射性接種、即ち、K-40、ウラン系列接種、トリウム系列接種の３種類である。厳密にはこれら以外にも存在するが、実質的にこの３種類を考慮すれば十分である。これらの含有量（濃度）は地質に大き＜依存する。国連科学委員会（UNSCAEAR）では長年にわたって世界中の環境放射能関連データを蓄積してきており、その報告書（UNSCEAR 2000）では、土壌中天然放射性核種濃度の典型的な値として表１のような値を示している。これらの値は、様々な国で採取された土壌試料に関するスペクトル解析から得られた土壌中放射性核種濃度の分布である。これらは土壌採取地点での濃度であり、土中水分による変動はあり得る。また、特異的な地点におけるデータは除外してあるものと考えられる。 表１から分かるように、土壌中濃度の測定データの中での幅は広いが、出現頻度を考慮すれば、K-40、ウラン系列核種、トリウム系列核種の何れも国別の代表的な値はほぽ同じレベルを示しており、１桁程度の範囲内に納まるものと考えられる。  ３．地殻γ線による線量率 UNSCEARでは、屋外及び屋内におけるγ緯線量率(空気吸収緯量率)の実測データもまとめている。表２にその要約を示す。屋外におけるγ線は主に地殻γ線であり、屋内におけるγ線は主に建造物構成材に含まれる天然放射性物質からのγ緯である。従って、屋外では地質が、屋内では建材がγ緯線量率の支配要因となるが､これ以外にも､土地利用形態や建物の配置、構造などが線量率を変動させる要因となる。 表１には、土壌中放射性核種濃度から換算した空気吸収線量率も示してあるが、その値と表２の実測値とを比較すると、多少の差はあるがほぼ同程度である。差の主な原因としては、核種濃度から線量率への換算計算条件と実際の粂件との違い、土壌採取地点と線量率実測値とが異なることなどが考えられる。 屋外線量率に比べて屋内線量率が高い地域は、建材中に含まれる放射性核種濃度が高いためと考えられる。即ち、花尚岩などの石材を使った場合には屋内線量率が高くなり、木材を使った場合には低ぐなる傾向がある。なお、表２の日本のデータは屋外線量率と屋内線量率とが同じであるが、これは、屋外データをそのまま屋内データとして使ったものと思われる。筆者の経験では、関東地方の木造及び屋内で20〜40nGy/h、コンクリート屋内で50〜100nGy/h程度の線量率となる。  ４．日本における地殻γ線線量率 日本における自然起因のγ線線量率分布について概観する。前述したように、屋外では土壌中に含まれる天然の放射性核種から放出されるγ線（地殻γ線）が、屋内では建材中に含まれる放射性核種から放出されるγ線が主体である。 4.1 屋外 日本における屋外γ線線量率については、放射線医学総合研究所（放医研）の全国調査データが代表的なものであり、これを参照することが妥当である。図１にその結果の一部として、宇宙線、地殻γ線及び食物摂取による年間線量の分布を示す。宇宙線及び食物摂取による線量は、何れも年間0.3mSV程度で、日本全体で大きな変動は無いので、図の値から0.6を差し引いた値が地殻γ線によるもの（屋外）とみなすことができる。 日本全休の地殻γ線線量率分布をしばしば「西高東低」と称することがあるが、図１でもその傾向は明らかである。図１から、宇宙線と食物摂取分を含めた都道府県別の最高が1.19 mSV/y （岐阜県）、最低が0.81 mSV/y （神奈川県)であり､'宇宙線ど食物摂取分を計0.6mSV/yとして求めた地殻γ線分としては、最高O｡59、最低0.21 msv/yとなる｡この差は３倍であり、より詳細に見ても、日本国内での地殻γ線線量率の差は水上及び特異点を除けばせいぜい１桁以内と考えられる。  4.2 屋内 日本における屋内γ緯線量率については、その形状や構造の多様性、プライバシーの問題などのため、放医研が実施した屋外線量率調査のように系統的な全国規模での調査は行われていないが、日本原子力研究所（原研）が実施した東京周辺での屋内を含めた都市環境における線量率分布調査がある。このデータを用いて屋内線量率分布の特徴とその変動要因について考察を行う。 図２には世田谷区の住宅街から地下鉄（東急新玉川線、営団地下鉄半蔵門線、銀座線j、丸の内線）を経由して東京駅まで移動し、ハ重洲地下街を歩行測定した時の線量率の変化である。地上部分でのγ緯線量率の変動は、歩行経路周辺の道路、ビル等人工建造物に含まれる放射性核種濃度が建造物毎に異なり、また検出器に対する建造物等の配置ジオメトリーが場所場所で複雑に変化するためである。宇霧線成分については、ピルなどで一部遮蔽されることにより若干変動することもあるが、γ線ほど顕著ではない。しかし地下鉄駅へ入る時徐々に宇宙線レベルが下がり、宇宙線が上部の土、建造物で遮蔽される様子を示した。地下鉄内では、宇宙線成分はほぽ一定であった。これは地下鉄の深度があまり変化していない（8〜12m）ためで、深度が大き＜変化したり、地上部分を走行する時には宇宙線成分も変化を示す。一方γ線成分は明確な変動を示した。とくにプラットホーム上及び駅の前後で線量率が高くなる傾向を示した。この原因として、地下鉄のトンネル用建材とプラットホーム及びその周辺の建築物用建材との放射性核種濃度の違い、ドアの開閉に伴う遮蔽状態の違い、検出器一線源（建材）間のジオメトリーの違いなどが考えられる。 このような一連の実測調査に基づき、生活環境の環境条件の変化によるγ線線量率変動の程度を図３に示す。これらの値は実測値であり、目安として認識されたい｡また変動要因も付した｡変動要因は下記の３つに分類できる。 Ｃ：周囲の建材中放射性核種濃度の違い G:線源となるものに対するジオメトリーの違い S:線源となるものからの遮蔽状態の違い 屋内γ線については建材等周辺物質に含まれる放射性核種濃度の変化に伴う線量率変動のケースが多い。またこのような場合の多くは不連続に並んだ建造物によるため、建材とともに構造、外形も変化し、ジオメトリーの変化による変動も同時に伴う。また、遮蔽による変動はエレベータ、車両等金属による遮蔽のケースが多いが、満員電車内での人体による相互遮蔽という場合もある。 今回の調査データの内、線量率のとくに高い例は、地下街及びデパートの中であった。これは建材中放射性核種濃度が高いことと、床及び天井にはさまれているというジオメトリー条件による。しかし、高いといってもせいぜい100 nGy/hが上限であり、屋外線量率の高い西日本でもこれを大き＜上回る屋内線量率値は知られていない。屋外同様、屋内でも日本には地殻γ線から特異的に高い被ぱくをする環境は無いと考えられる。   ５．世界の高大放射線地域 日本には殆ど無いが、世界には特異的に放射線レベルの高い地域がある。UNSCEAR2000に紹介されているものを表３に示す｡特異的に高い値を示す理由は表中に示されているが､基本的に放射性核種を濃集しやすい地質（モナザイトや花尚岩など）が原因である。このような地域で公衆被ぱくの観点からは、ラドンや宇宙線に比べて影響は小さいとは言え、実態を知って､おくことは重要。  ６．公衆の被ぱ＜線量における地殻γ線線量率の意味 高放射線レベルの地域が存在することは、公衆の被ぱ＜線量という観点からはどのように解釈すべきであろうか？ 前述したように、日本においては、地殻γ線に起因する高放射線地域は、屋内にも屋外にも稀であるが、仮定の話として、高放射線地域が存在した場合を考えてみる。 生活に伴う線量評価を行うためには、存在する場所毎の線量率と、その場所での滞在時間との積を生活全体にわたって積算すれば求まる。言い換えれぱ、線量率のレベルと、滞在時間の長さのバランスで線量が決まる。日本人の平均的生活行動時間を見ると、１日の内、屋外で1〜6時間、屋内で18〜23時間を費やしている。即ち、大半の時間を屋内で過ごしており、屋内線量率が線量の大半を支配する。仮に生活環境の一部に高放射線地域があったとしても、それが通常の住居内であることはあまり考えられず、もし屋外にあったとしても、そこでの滞在時間（接近時間）を管理することにより、不要な被ぱくを防ぐことは可能であろう。 ７ 最後に 地殻γ線起因の線量率は、屋外では地質が、屋内では建材が主要な支配要因である。特異な地質や建材により、地殻γ線（自然γ線と呼ぶほうが適切か）起因のγ線線量率が通常より高いレベルになることはあり得るが、現実問題として日本でそのような状況が発生することを示すデータは、筆者の知識の範囲内には存在しない。世界にはケララやガラパリのような例が存在することは事実であるが、日本は放射能調査がかなり行き渡っており、今後ともケララに匹敵するような地域が日本国内に発見されるとは考え難い。そういう意味で、地殻γ線による高放射線の影響については、宇宙線やラドンの場合に比べて無視できるものと言えるであろう。 |
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