■■■ シーベルトの書換(オロモルフ)■■■

(掲示板連載時には「ベクレルとシーベルトの書換」という題でしたが、内容的にはベクレルはほとんど無いので、「シーベルトの書換」と変更しました)

◆◆◆ ▼ベクレルとシーベルト ◆◆◆

放射性ヨード131(半減期8.04日)
◎経口摂取:2.2×10^-8(Sv/Bq)
◎吸入  :7.4×10^-9(Sv/Bq)

放射性セシウム137(半減期30年)
◎経口摂取:1.3×10^-8(Sv/Bq)
◎吸入  :3.9×10^-8(Sv/Bq)


◆◆◆ ▼ベクレルとシーベルト補足 ◆◆◆

 ディメンジョン――
 ベクレル(becquerel、Bq):1/s
 シーベルト(sievert、Sv):ジュール/キログラム=m・m/(s・s)
 シーベルト/ベクレル=Sv/Bq:m・m/s
 半減期――
 放射性セシウム137の物理的半減期は30年だが生物的半減期は90日程度らしい。身体から排泄されるので。
 ヨードについては、あまり神経質にはならない方が良いと思います。とくに母親が神経質になりすぎると、子供の心理にも影響しますから。


◆◆◆ ▼実効線量と等価線量 ◆◆◆

 テレビに出てくる話は、とても分かりにくいですね。
 インターネットで検索してみると――

実効線量
放射線の種類と性質、人体の組織や臓器の種類によって、人体が放射線を受けたときの影響は異なる。これらを考慮して算出する放射線量を実効線量という。実効線量は、放射線の被ばく管理に用いられる。
つまり、組織や臓器ごとに、(吸収線量×放射線荷重係数×組織荷重係数)を計算し、全身について合計した線量が実効線量となる。
実効線量=Σ(吸収線量×放射線荷重係数×組織荷重係数)

等価線量:
放射線が人体を通過するときの人体へ及ぼす影響は、放射線が人体に与えるエネルギーの量だけでなく、放射線の種類にもとづく違いも考慮する必要がある。人体へのエネルギーの与え方は、放射線の種類によって異なる。
人体への影響の度合いは、人体へ与えられるエネルギー量(吸収線量)に、放射線の種類にもとづく違いを考慮した係数(放射線荷重係数といいます)をかけると求めることができる。
計算式は、以下のとおり。
等価線量=(吸収線量×放射線荷重係数)

 はじめの方の説明は両者とも同様なことで、どこから先が違ってくるのか、よくわかりません。
 言葉も変。実効と等価って、似たニュアンスですから混乱します。むしろ甲と乙の方が分かりやすい。もっと区別の付きやすい言葉を考えてほしいです。
 今話題になってお母さんを心配させている、小児の甲状腺癌の数字は、甲状腺の等価線量のことだそうです。
 あと、お母さんが被爆してお乳を飲ませたとき、幼児がどのくらい被爆するかは、ほとんど分かっていないらしい。濃縮はしないようですが・・・。


◆◆◆ ▼シーベルトの書換1 ◆◆◆

 シーベルトという単位がどうも分かりにくいので、これをもっと馴染みのある単位で表現する方法を考えてみました。

 先日書きましたディメンジョン(次元)を再掲します。

 ベクレル(becquerel、Bq):1/s
 シーベルト(sievert、Sv):ジュール/キログラム=m・m/(s・s)
 シーベルト/ベクレル=Sv/Bq:m・m/s

 これを見ますと、ベクレルというのは、周波数(ヘルツ)と同じ単位であると分かります。
 また、シーベルトとは一キロあたりのエネルギー総量であると分かります。次元からそれが分かったからといって、意味が分かるわけではありませんが、考える縁にはなります。
 シーベルトがキロあたりのエネルギー総量であるという事は、放射線の強さはこれを時間で割る必要があるという事です。
 そこで、仮にそれをRとして、

 R=Xシーベルト/秒
 となります。
 次元はジュール/秒/キログラムとなりますが、ジュール/秒はワットなので、
 R=Xワット/キログラム
 となります。
(nワットというのは、毎秒nジュールのエネルギーが出ているという事です。)

 シーベルトというのは放射線に関係の深い仕事をしていないとピンと来ませんが、ワットとキログラムなら、たいていの人は分かります。
 ワットは電球が60ワットとか、電子レンジが何キロワットとか、普段使っています。またキログラムも、体重が増えたとか減ったとかで、いつも使っています。
 したがって、Rをワット/キログラムとして表現すれば、一キロの物質から何ワットの放射線が電気の光のように出ている――と理解できます。

 シーベルトそのものはエネルギーの総量ですから、Rをシーベルトに直すには、時間をかける必要がありますが、これもワットで示せば、家庭の電力計の表示と同じなので、分かりやすいです。
 電気代は、使った電気エネルギーの総量に対してかかりますから、電力計の表示は普通は「キロワット時」となっています。キロは千倍という意味なのでこれ除きますと、ワット時です。家庭の電力計では時間は時=60分をかけて表現していますから、秒にすれば一分=60秒を掛けて、60×60=3600倍です。
(放射線のRの方を時で示してもかまわないと思いますが、ここでは基本単位の秒にします)

 というわけで、
 R=Xワット/キログラムで、これをシーベルトのような総量に直すには、放射線が当たった時間m秒を掛けて、
 シーベルト=R×m秒です。

 こうすると、ワットもキログラムも秒も、普通の人が普通に使っている単位ですから、分かりやすくなるのではないでしょうか?

 たとえば、
「一秒あたりyシーベルトの放射線」
 という代わりに、
「一キロ当たりyワットの放射線」
 と言うわけです。
 意味も数字も同じですが、素人にはずっと分かりやすいのではないでしょうか?

 ベクレルをRに直すのは、医学知識の問題なので、物質や臓器によって係数が違っていてややこしいですが、そのややこしさも、Rを使う事によって軽減されるのでは?

 といってもまだ頭の中がすっきりしません。
 毎日少しずつ考えてみます。


◆◆◆ ▼ベクレルとシーベルトの書換2 ◆◆◆

 ベクレルとかシーベルトとかいう単位は、専門家にとっては他の方法より合理的なのだと思います。
 従って学問的にこれを改良しようなどという大それた事は考えていません。
 ただ、素人にとってもう少し分かりやすい書き方は無いだろうかと、模索しているわけです。
 そういう意味で、シーベルトを秒で割ったものの代わりに、

R=「1キログラム当たりyワットの放射線」

 という言い方をするのは、分かりやすいような気がします。
 といってもまだ疑問もあるので、もう少し検討してみます。

◎その前に、放射線雑感です。

 ベクレルとシーベルトの換算って、じつに難しいです。
 前に、あるサイトで、
放射性ヨード131(半減期8.04日)
◎経口摂取:2.2×10^-8(Sv/Bq)
◎吸入  :7.4×10^-9(Sv/Bq)
放射性セシウム137(半減期30年)
◎経口摂取:1.3×10^-8(Sv/Bq)
◎吸入  :3.9×10^-8(Sv/Bq)
 ――というのを見ましたが、どうもこれらは、もっと多くの前提条件を示さないと正しくはないようです。たとえば、母乳を介して幼児に与える影響だとか、じつにいろいろでして・・・?
 それから、等価線量、実効線量、預託実効線量などという言葉もあり、それぞれで数値が違ってくるらしく、頭が混乱してしまいます。
 あと、その水を一年間飲んでも大丈夫という話の中には、半減期を考慮して積分した値で言っている場合と、半減期とは無関係に汚染水が流れ込んでいるとして積分した値とがあるようで、今の原発のように、継続して放射線物質を出している場合には、半減期は無関係になるようです。
 どうも、何だか分かりません。
 科学百科を見てみますと、もの凄く難しい事が何頁にもわたって書かれていて、まったく理解できません。そこでウイキペディアでベクレルを見ると、ベクレルとシーベルトの違いを財布の中の硬貨にたとえて説明していましたが、ますます分からなくなってしまいます。
 国語辞書で放射線を見ますと、α線、β線、γ線の三種類があると書いてありますが、それとベクレルやシーベルトの関係はまったく書かれていません。
 こうやって書いていても、何だか分かりません。
 内部被曝と外部被曝の違いなど・・・。
 屋内待避というのも自動車の中というのも、ほとんど意味が無いとの説もあります。
 そもそも、人体実験が不可能で、過去の症例も限られた分野ですから、専門家が自分で実験した結果に基づいて発言しているとは限りません。外国文献の一部だけを取り出した受け売りかも?
 チェルノブイリの時のデータを参考にしている専門家が多いけど、それはおかしい、福島原発には適用できない――という説もあるらしいし・・・。
 自分でも何を書いているのか分からなくなりました。
 beeさん、助けてください。


◆◆◆ 放射性雑感(ベクレル) 投稿者:bee 投稿日:2011年 4月15日(金)03時35分0秒◆◆◆

オロモルフ博士

ベクレルとシーベルト、私もこの2つはまったく馴染みがありません。
1ベクレルは、1秒間にある放射性物質が崩壊する強さを表わす単位で、
1 [Bq] = 1 [decay/s]
とも書くようです。
ただし、decay は崩壊する個数で、次元としては無次元(deg や rad と同様)で、物理的次元は時間の逆数で、振動数(周波数)と同じです。

ある物質Aが 300 [Bq] という場合、1秒間に300個のAが崩壊することになります。
つまり、単位時間当たりの放射性物質の壊れやすさを表わしています。

放射性物質は不安定で、時間が経つと別の物質に自ずと変わっていく(崩壊していく)わけです。
例えば物質Aが物質Bに変わるわけですが、AとBは異なる物質なので、異なる種類や強さの放射線を出すはずです。

放射性物質に関しては、次の微分方程式に従うというのが一般的な導入で、
ある放射性物質Aの量(数)を時間 t の関数として、N(t) とするとき、
dN/dt = -λN , λ > 0
と書きますね。
これを解くと、
N(t) = N(0) e^{- λt}
となりますが、
t = 1/λ
のときに、N(0) の 1/e 倍になります。
e = 2.7 = 約3ですから、t = 1/λ 経過したときに、最初の量(数)の約3分の1が元の放射性物質Aのまま生き残っていて、
その他の約3分の2は、物質Bに変わっているわけです。
半減期というのは、Aが半分残っているという時間ですから、この時間を T とすると、
N(T) = N(0) e^{- λT} = N(0)/2
より、
e^{- λT} = 1/2
ln {e^{- λT}} = ln {1/2}
λT = ln 2
T = ln 2/λ
となります。ここで、ln 2 = 0.693 です。

物質Aの半減期が8日であれば、
T = 8 [day] = 8 × 24 × 3600 [s] = 691200 = 約0.693 × 10^(6) = ln 2/λ = 0.693/λ
なので、
λ = 10^(- 6) [1/s]
となります。

今回はベクレルについてのみ、ここまでとします。
間違いはないでしょうか?間違いに気づいたら、あとで訂正します。
はっきり言って私も放射線に関する計算等はよくわかりませんが、自分用の勉強もかねて、不定期にわかる範囲でぼちぼちといくつか参考に示そうと思います。


◆◆◆ Re:放射性雑感(ベクレル) 投稿者:オロモルフ 投稿日:2011年 4月15日(金)12時03分15秒◆◆◆

 ベクレルって、原子が一秒間に崩壊する個数なのですね。
 1立方メートル当たりnベクレル――といった具合に・・・。
 半減期ごとに、どのように減少するかのグラフを描いてみました。

 ↓↓↓↓↓




◆◆◆ ▼シーベルトの書換3 ◆◆◆

 たとえば、一時間に10ミリシーベルトを観測――といった報道があります。
 一時間というのは、秒と日の間くらいの時間感覚ですが、秒よりもずっと身近に感じられます。
 そこで、これをワットによる表示に直してみます。
 一時間は60秒×60分で3600秒ですから、一時間に10ミリシーベルトは、
(10/3600)ミリシーベルト/秒
 ――となります。
(10/3600)は約0.003ですから、これは、
 0.003ミリシーベルト/秒 となります。
 ミリとマイクロは1000だけ違うので、これに1000を掛けて、
 一秒に3マイクロシーベルトの強さの放射線・・・という事になります。

 これを、

「一秒あたりyシーベルトの放射線」
 という代わりに、
「一キログラム当たりyワットの放射線」

 という方法に当てはめますと、

「一キログラムあたり3マイクロワットの強さの放射線」

 ――となります。
 マイクロという数値はオロモルフなどは使い慣れていますが、一般には分かりにくいでしょうから、ミリのままにしますと、

「一キログラムあたり0.003ミリワットの強さの放射線」

 となります。
 身体に与える影響は総量で大まかに言って100ミリシーベルトだそうですから、この強さの放射線に10時間=36000秒当たり続けると危険だという事になります。
 これだけでは、まだちょっとスッキリしません。


◆◆◆ 放射性雑感(シーベルト(グレイ)&放射線加重係数) 投稿者:bee 投稿日:2011年 4月16日(土)03時12分30秒◆◆◆

オロモルフ博士

シーベルトもグレイも、放射性物質から出る放射線に曝された物質(1kg)が吸収するエネルギーの量、吸収線量を表わします。
要は両者とも、特に人体が放射線から受けるダメージを知る目安になるものです。

シーベルト [Sv] とグレイ [Gy] の間には、
Sv = 放射線加重係数 × Gy
の関係があり、
放射線加重係数は、α線・β線・γ線・中性子線など放射線の種類や、その放射線のエネルギーの大きさによって決められた係数(無次元)です。

この放射線加重係数は、国際放射線防護委員会が人為的に決めたもの(特に人体に対する医学的見地から?)のようです。
ですから、何らかの前提条件に基づいて決めたものでしょう。

>  前に、あるサイトで、
> 放射性ヨード131(半減期8.04日)
> ◎経口摂取:2.2×10^-8(Sv/Bq)
> ◎吸入  :7.4×10^-9(Sv/Bq)
> 放射性セシウム137(半減期30年)
> ◎経口摂取:1.3×10^-8(Sv/Bq)
> ◎吸入  :3.9×10^-8(Sv/Bq)
> ――というのを見ましたが、どうもこれらは、もっと多くの前提条件を示さないと正しくはないようです。たとえば、母乳を介して幼児に与える影響だとか>
>じつにいろいろでして・・・?

と博士は以前書かれておりますが、
前提条件によって係数が変われば、同じ放射性物質であっても、資料によってシーベルトの値が異なる可能性もありますね。
私はあれこれサイトを漁って調べていないので、サイトによって値が異なるのか知りませんが。
まあーしかし、無限に存在するすべての前提条件を網羅するわけにもいかないので、どこかで妥協せざるを得ないと思います。

結局、重要な点は、シーベルトとグレイは実質同じで、両者の物理的次元としては、1kg当たりのエネルギーだということです。[J/kg]
というのは博士は既に十分にご存じで、それを別の単位で考えることをしているのは承知しております。

ベクレルについて補足:
物理的次元としては、[1/s] であるとは言え、単位時間当たりの放射性物質の個数を表わすということで、[個/s] と書く方がわかりやすいですね。
振動数(周波数)が単位時間当たりの振動する回数という意味と区別する意味でも。振動数(周波数)は [回/s]


◆◆◆ ▼ベクレルとシーベルトの書換4 ◆◆◆

 新聞などによく出ている「一時間に10ミリシーベルト」といった表現を、

「一秒あたりyシーベルトの放射線」
 ↓↓↓↓↓
「一キログラム当たりyワットの放射線」

 という方法に当てはめて、

「一キログラムあたり3マイクロワットの強さの放射線」
 または、
「一キログラムあたり0.003ミリワットの強さの放射線」

 と書き換える方法を、昨日は試しました。

 これはシーベルトを時間で割った、いわばシーベルト率といった値ですが、エネルギーそのもので言いたい事もあります。
 とくに、「人体に悪影響を与えるのは100ミリシーベルト以上である」といった警告がありますから、これをワットで言ったらどうなるか、興味が有ります。

 普通電力料金は使った電気のエネルギーの総量で請求され、その総量はkWhと、電力計に書かれています。
 kは1000、Wはワット、hは時間です。
 キロワットアワーという事もあります。

 とりあえずこれを変形して、kを無くし(つまり一倍にし)、時間を秒にしてみます。
 Ws、すなわちワット秒です。

 計算の例にした「一時間当たり10ミリシーベルト」が「100ミリシーベルト」になるのは、10時間これを浴び続けた時です。
 そこで、とりあえず、一時間浴び続けるとしますと、

「一キログラムあたり0.003ミリワット」に一時間=3600秒を掛けて、
「一キログラムあたり10ミリワット秒」のエネルギーを一時間に浴びたとなります。
 危険なのは、
「一キログラムあたり100ミリワット秒」のエネルギーを、浴びた時です。
 これは、
「一キログラムあたり0.003ミリワットの強さの放射線」
 を十時間浴び続けた時のエネルギーです。
 むろんこれは、いろんなサイトにありますように、物質の違いとか臓器の違いとか条件がとても複雑で、一口には言えませんが、とくに幼児の場合に深刻らしいです。

 しかし「秒」というのは、どうも実感がわきにくいですから、一時間を単位にしてみたいものです。
 それを次にやってみます。


◆◆◆ ▼シーベルトとシートベルト ◆◆◆

「シーベルト」って、何だか言いにくいと思っていましたが、考えてみると、「シートベルト」の「ト」を除いた言葉なんですね。
「シートベルト」は掛けると安全、「シーベルト」は浴びると危険。
 まあ、私の感覚では、別の言葉にした方が良いように思います。


◆◆◆ Re^2:地震予知+シーベルトの書き換え 投稿者:bee 投稿日:2011年 4月18日(月)02時47分34秒◆◆◆

オロモルフ博士

シーベルトを書き換えようとすると、
[Sv] = [J/kg] = [J/s] [s/kg] の形になりますが、これだと [s/kg] の意味がわかりにくいです。

次に、
[Sv] = [J/kg] = [J/s] [s] [1/kg]
とすると、(ワット)×(照射時間)× [1/kg]
となりますが、シーベルト [J/kg] に質量 [kg] をかけてジュール [J] に直し、さらにそれを [1/kg] として再び質量で割る意味がわかりません。

やはり、
[Sv] = [J/kg] = [(J/kg)/s] [s] = [(J/s)/kg] [s]
と考えるのが、一番素直だと思います。

つまり、毎秒●シーベルト [(J/s)/kg] = [Sv/s] の放射線を△秒 [s] 浴びたら危険だという素直な解釈でいいのではないでしょうか?
[Sv/s] = [(J/kg)/s] = [(J/s)/kg] が、単位質量当たりのワット [J/s] の意味です。

大人子供に関係なく、ある時間以上浴びたら危険な目安として、単位質量当たりのエネルギーであるシーベルトが使われるのだと思います。
だから体重のことを気にすることなく、浴びる時間にだけ気をつければいいわけです。


◆◆◆ ▼ベクレルとシーベルトの書換5 ◆◆◆

 浴びるエネルギーの総量を、シーベルトではなく、電気代の請求書と同じく一キログラムあたりワット時で示してみようと、考えているのですが、頭が働きません。
 秒を時に直すだけだとは思いますが・・・。
 たぶん数字が減るのだと思います。


◆◆◆ ▼ベクレルとシーベルトの書換6 ◆◆◆

 前掲再録ですが、
 計算の例にした「一時間当たり10ミリシーベルト」を一時間浴び続けるとしますと、

「一キログラムあたり0.003ミリワット」に一時間=3600秒を掛けて、
「一キログラムあたり10ミリワット秒」のエネルギーを一時間に浴びたとなります。
 危険なのは、
「一キログラムあたり100ミリワット秒」のエネルギーを、浴びた時です。
 これは、
「一キログラムあたり0.003ミリワットの強さの放射線」
 を十時間浴び続けた時のエネルギーです。

 いま、
「一キログラムあたりnミリワット秒」
 ――のエネルギーを、一時間浴びたとしますと、
「一キログラムあたり3600nミリワット秒」
 ――となります。
 ミリワット秒をミリワット時に直しますと、3600が1となるので、
「一キログラムあたり(n/3600)ミリワット時」
 ――となります。
 したがって、
「一時間あたり10ミリシーベルト」
 を一時間浴びたエネルギーは、
「一キログラムあたり(10/3600)ミリワット時」
 で、
「一キログラムあたり0.003ミリワット時」
 ――となります。
 要するに一時間を秒で表した3600で割るわけです。
 マイクロで示すと、
「一キログラムあたり3マイクロワット時」
 となり、危険なのはこの10倍ですから、
「一キログラムあたり30マイクロワット時」=「一キログラムあたり0.03ミリワット時」
 ――となります。
 何だか頭が混乱して、これで良いのか悪いのか、さっぱり分かりません。
 あと数回、試行錯誤してみます。


◆◆◆ ▼ベクレルとシーベルトの書換7 ◆◆◆

 少し頭が整理されてきました。
 要するに一時間が3600秒だという数字がミソのようです。
 これを掛けるのか割るのかで、まったく答えが違ってきますが、それを正しく答えれば良いわけです。
 はたしてどちらが正しいのか!


◆◆◆ ▼ベクレルとシーベルトの書換8 ◆◆◆

 電力関係のサイトで、電気エネルギーの単位「kWh」の説明を見つけました。
 それによりますと、これはイギリスで昔から使われていた単位だそうです。
 SI単位系では、
「1000×3600ジュールとなるエネルギーを1と数える単位」
 ――という事です。
 これを参考にして、「mWh」は、
「(3600/1000)ジュールとなるエネルギーを1と数える単位」
 ――となります。

 ミリシーベルトと「mWh」とでm(ミリ)を共通としますと、
「3600ミリジュールのエネルギーを1と数える単位」が「mWh」で、
 シーベルトはkgで割っている(一キログラム当たり)ので、
「3600ミリシーベルト=3600ミリジュール/キログラム」を1と数えるのが
「mWh/kg」である。
 となります。
 これは、家庭への電力料金の請求書に書かれている「kWh」と、k(キロ)がm(ミリ)に変わり、それをキログラムで割っただけですから、家庭の主婦などには、シーベルトよりずっと分かりやすいと思います。キログラムあたりと言うのは、家一軒あたりと同じような事だと言えば分かるでしょう。

 やれやれ、これでやっと家内への説明が出来ます。
 シーベルトでは、どうにも説明が出来なかったのです。
 もっともシーベルトには、医学的知識が前提となりますので、それはまた別問題になりますが、逆にこれは理解しやすいようです。私はダメなのですが、子供を育てる過程で病院に行き慣れている人には理解しやすいのでしょう。

(シーベルトは総量ですから、一秒あたりとか一時間あたりとか一年間あたりとか一生でとか、時間を前提にしないといけませんが、ほとんどの報道では、一時間あたりを言っており、その一時間を略す事が多いですね。むろん医学的前提も略されていますので、錯覚が起こります)

 いずれにせよ、kWhとジュールとの換算が見つかり、それを元にmWhとジュールの換算が分かりましたので、頭がすっきりしました。


◆◆◆ ▼ベクレルとシーベルトの書換9 ◆◆◆

 シーベルト→Wh/kg
 ――の変換を、ミリの単位でしますと、
 3600ミリシーベルト=1mWh/kg(キログラム当たり一ミリワットアワー)

 参考にした電力では、
 3600キロジュール=1kWh(一キロワットアワー)

 次は、等価と実効の違いです。


◆◆◆ ▼ベクレルとシーベルトの書換10 ◆◆◆

 放射線の影響は身体の部位によってまったく違いますから、別々に考慮しなければなりません。
 そこで等価線量という数値が決められています。
 これは、身体のある特定の組織の一キログラム当たりに吸収される放射線エネルギーの事です。
 これも一般にはシーベルト、私の流儀ではWh/kgで示されます。
 これが身体全体に与える影響は、とても難しい数式で計算しないといけないのですが、その前に、どういう種類の放射線がどのように吸収されるかを考えねばならず、素人判断はとても無理です。


◆◆◆ ▼ベクレルとシーベルトの書換11 ◆◆◆

 今日もテレビで、どこそこで「何マイクロシーベルト/一時間」とか言っていました。
 beeさん言われるように、シーベルトというのは一キログラムの物質に吸収される放射線のエネルギー量なので、その値は物質によっても放射線の性質によっても違ってくる筈です。
 この測定値というのは、あちこちからやってくる放射線のエネルギーを全て吸収したという仮定での測定値なんでしょうか。だとすると、そういう特殊な物質が測定器の中に入っているのでしょうか? あるいはそうではない物質を使って換算式で換算しているのでしょうか?
 beeさん、もしお分かりでしたら、教えて下さい。

 実効線量――
 等価線量とは別に、実効線量というのがあります。
 これは、全身の被曝量のことらしい。
 よくは分かりませんが、身体の各部位の線量に組織加重係数という数字を掛けて足し合わせたものらしい。
 この係数というのはとても複雑で、なにしろ身体の組織って多数ありますし、放射線の種類もありますから、なんともややこしいです。
 さらに、預託実効線量というのもあります。
 私としましては、もっと分かりやすい単純な名称と数値にしてほしいです。
 現在のやり方は、学問的には有意義かも知れませんが、逆に、御用学者が容易に国民を騙すのに使えそうな気がします。


◆◆◆ Re:ベクレルとシーベルトの書換11 投稿者:mick 投稿日:2011年 4月24日(日)08時47分58秒◆◆◆

オロモルフ様

ご無沙汰しております。
mickです。一応、現役の理系研究者(ただし植物)です。

ベクレルは、放射線源の強さを示します。
グレイは、線源からの距離、遮蔽の程度により変わる吸収線量です。

このグレイの単位が、J/kg です。
ある場所・環境の放射線量は、グレイで測定されています。
テレビ等の報道では、シーベルトが使われていますが、実際の放射線モニタリングは、グレイを用いて測定されており、nGy/h(ナノグレイ毎時)が通常使われる単位です。

このグレイに、放射線の種類ごとの放射線荷重係数を掛けるとシーベルトの値に換算できるのですが、現在、公表されているシーベルトの値は、この放射線荷重係数を1として計算した値です。

つまり、1nGy/h=1ナノシーベルト/h
         =0.001マイクロシーベルト/h です。

放射線の中でもアルファ線、中性子線が生物組織に強い影響を与えるため、放射線荷重係数は、ガンマ線と、ベータ線が1なのに対し、アルファ線が20、中性子線が5〜20とされています。

しかし、アルファ線は空気中を数センチしか飛ばず、中性子線は核分裂反応から直接出るもので放射性核種からは出ないので、環境放射線としては無視できることから、1グレイ=1シーベルトの換算になっています。

実際の測定についてですが、ベータ線は電子線=高エネルギー荷電粒子なので、高電圧をかけたコンデンサを用意しておけば、この極板間をベータ線が通るときに検出できます。

ガンマ線は電磁波(光量子、光線)なので、電気的な計測はできませんが、ガンマ線の波長に対応した蛍光物質で可視光に変えた上で、光電子増倍管で入射光子数をカウントしています。

外部被ばく線量は、線源からの距離の2乗に反比例するのですが、今回の原発事故のような場合、線源はエアロゾルとして空気中にある分と放射性降下物として地面に沈着している分です。

なので、線源の放射強度をベクレルで計っても線源からの距離が定義できず、意味がないため、ベクレルからシーベルトへの換算ではなく、測定点での放射線量そのものをグレイの単位で計測し、シーベルトに換算しています。

ベクレルからシーベルトへの換算が必要なのは、内部被ばくに関する問題ですが、こちらは吸収量や代謝回転の速度などもあり、素人では換算できません。

少しでも理解の助けになれば幸いに存じます。


◆◆◆ あれこれ 投稿者:bee 投稿日:2011年 4月24日(日)02時03分37秒◆◆◆

Re:ベクレルとシーベルトの書換11

オロモルフ博士

▼線量計について

> この測定値というのは、あちこちからやってくる放射線のエネルギーを全て吸収したという仮定での測定値なんでしょうか。
> だとすると、そういう特殊な物質が測定器の中に入っているのでしょうか? あるいはそうではない物質を使って換算式で換算しているのでしょうか?

私もよくわかりません。間違っているかもしれませんが、大まかには次のようなことだと思います。
放射性物質は不安定で、自ずと崩壊して他の放射性物質に変わっていきますが、子・孫・ひ孫のように連鎖的に変わっていきます。
これがどこまで続くかは、最初の放射性物質によって異なるはずですし、物質の種類によっても変わってくると思います。
最初が放射性物質Aだから、どのような放射線が出て、各放射線の線量(の最大値)がいくらで、時間がどれだけ経ったから、現在はどこまで変化していて、というのは人間は一応わかりますが、単なる機器の検出器にそれを要求することはできません。
検出器でわかるのは、その場で実際に測れる放射線の種類とエネルギー量だと思います。(どのような放射性物質から出ているか?については不問)
それを元に放射線の種類とエネルギー量を判定し、放射線加重係数を放射線の種類とエネルギー毎に乗じて、シーベルトにしていると思います。

原理的なことは、次のサイトが参考になると思います。
http://www.remnet.jp/lecture/forum/sh05_01.html

線量計は、いろいろなメーカーから出ているようで、次のものがあります。
日立アロカメディカル(株)
http://www.aloka.co.jp/products/index_html/radiation/003
EMFジャパン(株)
http://www.emf-japan.com/emf/emf2/index.html
東洋メディック(株)
http://www.toyo-medic.co.jp/keisoku/senryou/1000plus.html
千代田テクノル(株)
http://isotope.c-technol.co.jp/products/sokutei/mydose.html

放射線加重係数については、次のサイトも参考になりそうです。
実効線量に関することも載っています。(表1 外部被ばくによる実効線量の算定 というところをご覧ください)
それ以外にも、あれこれここで調べられると思います。(先に上で示した原理的なことの説明サイトも、いろいろ調べられると思います)
http://www.rist.or.jp/atomica/data/dat_detail.php?Title_Key=09-04-07-03


◆◆◆ ▼ベクレルとシーベルトの書換12 ◆◆◆

 おかげさまで、ようやく落ち着いてきました。
 Wh/kg という書換も出来き、家内も「やっと分かった」と言ってました。
 シーベルト表現が便宜的なものである事も分かりました。
 要するにグレイの事ですね。
 グレイというのも、半分しか分かっていませんが、シーベルトよりは分かりやすいです。
 ところでWh/kg という表現は我ながら分かりやすいとは思うものの、桁が問題でして、mμ(ミリマイクロ)をつけないといけないかも知れません。
 そうしないと、0.000・・・という数字がやたらと出るようになります。
 そうすると大きいのか小さいのか、ややこしくなってしまいますね。


◆◆◆ ▼シーベルト ◆◆◆

 あれこれ悩んだあげく、シーベルトの単位を自分流にして一応の納得はしたのですが、シーベルト本来の意味である、医学的な数値については、あまりにも複雑怪奇で、まったく分からないでいます。
 私は通信工学の部品関係で理論と実験と両方やってきた人間ですから、理論を実験で確認しないと信用できないのですが、放射線で人体がどうなるかなど、実験は出来ないと思いますので、すべてが間接的なような気がします。
 私らのような八十歳に近い人間なら、多少の実験は出来るかも知れませんが、未来の日本を背負ってもらう赤ん坊について、放射線と健康の問題を実験するなど、とうてい出来ないでしょう。
 だから、諸外国の事故の結果を参考にしながら、間接的に推理する事になるのでしょう。
 専門的に研究している人の間でも意見の違いがあるらしいですし、政府に不満で委員をやめてしまった東大教授もいるそうでして、何が何やら分かりません。


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