人体内での炭素の動きについて

再処理工場の運転にともない放射性廃棄物が出てきますが、そのうちの一部に取り除くことが困難なものがあり、最終的に気体状のものは大気へ排出、液体状のものは海洋へ排出されます。大気に排出される放射性物質の一つに放射性炭素(14C)があり、周辺住民の科学的に正確な被ばく線量を予測するためには、その放射性物質の動きを正確に予測することが求められています。

放射性炭素は、再処理工場から排出される放射性物質に起因する周辺住民の被ばく線量の中で多くを占める放射性物質であることが予測されています。また、放射性炭素は体内に取り込まれて内部被ばくの形で放射線を受けるタイプの放射性物質であり、取り込まれた放射性炭素が体内でどのように動き、出ていくのかを知ることが必要です。ここでは、人体内での炭素の動きについて調査した結果を紹介します。

人体内の放射性炭素の動きはどう考えられているのか

図1.1.1 再処理工場から排出される放射性炭素は、そのほとんどが二酸化炭素の形で排出されます。放射性炭素から出る放射線は、弱いベータ線で透過力が小さいため、体外から放射線を受けた場合はその影響は極めて小さなものになります。しかし、排出された放射性炭素は二酸化炭素の形であるため光合成によって植物に取り込まれ、その一部は農作物から食物として人体内に取り込まれることが想定されます。従って、放射性炭素による内部被ばくを考慮する必要があり、人体内に取り込まれた放射性炭素がどのように動き体内に残留するのかを評価することが重要になります。

これまで放射性炭素の人体内の動きはICRPモデルという評価方法がつかわれています。このICRPモデルは、人体をよく撹拌されている16kgの水(実際には炭素)が入った容器と仮定して、そこへ1日当たり300gの水が流れ込み、同量が流れ出している状態を想定しています。この中に放射性物質が一回入ると、放射性物質が入った水は一定量が流れ出すとともに新しい水が入ってくることから、放射性物質の濃度は徐々に薄まっていきます。このモデルにより計算すると、ある時点に放射性物質が入った場合に半分の濃度になる時間(生物学的半減期)は約40日となり、この数値が放射性炭素の内部被ばく線量を計算する重要な値となります。

しかし、ICRPモデルは人体をこのような非常に簡素なモデルとしていることから、実際に炭素が人体内でどのように動くかを実験によりデータを収集し、評価することとしました。

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