最終処分の話をしようや (8): 付録 2: 放射能・放射線について

前回は,可能な限り安全性を自分で判断するためにいくつかの資料の参照先を書きました.もちろん,もっと他にも資料があると思いますので,御自分でお探しになって欲しいと思います.ここではそれらの資料を読む際に使える基本的用語などについて,補足していきたいと思います.

放射能・放射線について

前回紹介した Wikpedia や化学入門などの解説をご覧になられた方は原子というものが何かとか,放射線とは原子核の一部の陽子や中性子であったり,高エネルギーの電子であったり,あるいは高エネルギーの電磁波であったりということをご理解されたかと思います.これらが危険なのは,私達生命が生きていくために重要な私達の体の中の DNA 等を破壊することができるからです.どれだけ破壊するかというのは,放射線を放射する側のエネルギー,そして生体側がどれだけ吸収するか,などにかかわってきます.それは,どれだけ攻撃が強いのか,どれだけ守備が強いか,に似た感じです.これについて知るために,まずは,放射能と放射線と,その強さについての言葉について考えましょう.それを示す言葉がないと,なんだかわからない怖いもののままであったり,なんだかわからないから,権威の言うことを信じるしかないということになりかねません.そこで,ちょっと退屈かもしれませんが,放射能,放射線,ベクレル,シーベルトなどの言葉の意味をまとめてみます.

私がこれについて調べているうちに,放射能と放射線の関係は,光のアナロジーが使えそうだとわかりましたので,それを使って説明したいと思います.

radioactive_1
図1 電球と放射能のアナロジー

放射能というのは放射線を出す能力のことです.つまり能力のことです.先の攻撃,守備の話では攻撃側の武器の強さの話とも言えるでしょう.光で言えば電球は光を放射する能力がありますので,電球には光放射能があると言えるでしょう.そして光そのものが放射線に対応します.図 1 に電球と放射能の対応を示します.つまり放射能は物の性質,たとえば,電球の能力に対応します.注意して欲しいのは放射能は光には対応せずに,電球に対応するということです.電球は光を出す能力がありますが,光そのものではありません.私達は電球をつかんで移動して,箱に入れ,後で取り出すことができますが,光そのものをつかんで移動させて箱に入れて後で取り出すことはできません.音でもこれをたとえることができます.スピーカーは音を出す能力がありますので音放射能があると言えますが,スピーカーは音そのものではありません.放射能と放射線の違いはこれでおわかりでしょうか?

放射線は通常原子核が崩壊すると発生します.1回の崩壊でどのような放射線が出るかは原子核の種類によって違います.そして,ある単位質量の物質が1秒間にどれだけの崩壊を起こすかの数をベクレル(Bq)という単位で示します.これが攻撃武器側の強度です.単位質量というのは 1kg や 1t など,ある決まった量のことをちょっと難しく(しかし正確に)言っているだけで,何か決まった重さのことです.(正確には重さは場所,たとえば地球上と月の上では変化するものであり,質量は場所で変化しないものなので違うものです.しかし,とりあえずは重さと考えても通常はさしつかえないでしょう.)

どうして単位質量というものを考えるかというと,電球が沢山ついていれば明るくなるように,同じ放射能(Bq)の物質が多量にあればその分だけ多く放射線が出るからです.ですから,通常は 1kg の何かの中にこれだけの Bq という意味で,Bq/kg というような単位になっています.たとえば,ある放射性廃棄物 1kg あたり 8000 Bq とあれば,この 1kg の廃棄物は1 秒間に 8000 回の崩壊を起こします.そして,通常,それに対応する放射線を出します.これが 2 kg あれば16000 回の崩壊でその分の放射線を出すということで,量が増えると放射能であるベクレル値が増え,そして対応する放射線の量も増えます.しかし,1kg あたりは同じ 8000Bq/kg です.単位質量を言わずに,ベクレルしか言わないということは,それは全部の放射能の値になっているはずです.また,単位質量を小さくすれば,ベクレルの値はみかけ上小さくなります.1kg の放射性物質の出す放射線も,それを 1g にすれば 1000 分の 1 の強さになります.ある食べ物 1kgあたりの 1000 カロリーのものは,1g あたり 1 カロリーです.1000カロリーと1カロリーは聞いた感じではまったく違いますが,このようにまったく同じものを言いかえることができます.そしてここにはまったく嘘はありません.ですから細かい話のようですが,単位は注意しないといけません.同じカロリー密度の食べ物でも,2倍の量を食べれば2倍のカロリーになります.ですから同じ Bq/kgの廃棄物でも2倍の量があれば2倍の Bq になります.同じパーセントのアルコールでも2倍の量を飲めば2倍のアルコールが摂取されます.でも,パーセントは同じです.

何かの基準が Bq/kg の場合,元が同じ Bq/kg でも,他のものと混ぜて薄めることで基準値以下にするということが可能です.たとえば,8000 Bq/kg の廃棄物 1kg と,汚染されていない何かを 1kg 加えてよく混ぜれば,2 kg で 8000 Bqですから,4000 Bq/kg と汚染度が半分になったように見えます.たとえば汚染水を基準値以下にしたければ水を混ぜて薄めるだけで, Bq/kg で測った基準値以下にできます.もちろん汚染水が海に出れば薄まって基準値以下になるでしょう.それを言えばどんな水に解ける毒でも最初は海に投棄すればまず基準値以下になるでしょう.しかし,そのようなことを続けていけば公害となったことは過去にあったことです.ですからBq/kg の基準値以下の濃度なら良いというような議論には注意をする必要があります.私は以上の理由から,濃度だけではなく,どれだけの量を投棄するのかなどの情報も重要だと思います.このBq/kg という単位を理解することで,どういう情報が必要なのかがおわかりになったことと思います.たとえば,濃度しか言わない報道には注意が必要です.

放射線の量

ここまでの話で,直接に危険なものは,どちらかというと放射能ではなく,放射線そのものであることがおわかりでしょう.電球と違って放射性物質はスイッチを切れば放射線が出ないようにはできませんので,放射能を持つ物質に危険がないというわけではありません.しかし放射能を持つ物質を何かで覆って放射線を遮ったり,弱くすることはできます.ある放射能を持つ物質があっても,十分遮蔽されていれば,その周囲には放射線はなく,したがって生体の破壊が起こらないので,問題はありません.ですから,ある場所でどれだけ放射線があるのかは重要なことです.

そこで,ある場所にはどれだけの放射線があるかを考えるのが,放射線量になります.図 2 のように,光源から遠くに離れればその場の光(照度)が弱くなるように,放射線源から離れれば放射線量は弱くなります.また,放射線の測定では放射線のエネルギーそのものではなく,ちょっとややこしいのですが,吸収量を考えます.その単位はグレイやシーベルトです.吸収量というのは,同じエネルギーの放射線でも物体に吸収されなければ小さくなります.これは防御側の防具の性能がかかわってくる値です.安全性で問題になるのは,生体の受ける放射線の吸収量です.どれだけ吸収したかは,ある単位質量のものが吸収したエネルギーを基本とします.1 kg につき 1 J の仕事に相当するエネルギーが与えられた時に 1 グレイ(Gy) です.1 J (ジュール)の仕事とは何かなどは,中学,高校の物理の教科書などを参考にして下さい.イメージとしては,吸収量とはその場でどれだけダメージをもらったかに近いものと考えられるでしょう.

radioactive_2

図 2. 光の照度と放射線量のアナロジー

ゲームがあまり得意でない人にはよくないたとえかもしれませんが,多くのロールプレイングゲームでは同じ力で攻撃を受けても,装備や防御したかどうかによってダメージの蓄積,つまり,ヒットポイントの減り方は違います.重要なのはどれだけの攻撃を相手から受けたかではありません.どれだけヒットポイントが減ったかです.ここでは吸収量とはヒットポイントがどれだけ減ったかにたとえることができます.しかし本当に重要なのはヒットポイントの減少量ではなく,残りヒットポイントです.しかし,放射線に対する残りヒットポイントは人,年齢などによっても違うので吸収量だけでもまだ十分とは言えません.

次回

今回は放射能と放射線の違い,そしてそれについての単位の話をしました.また,単位質量あたりの Bq と,Bq の違いの話をしました.

単位質量あたりの Bq というのは濃度であり,それだけでは実際にどれだけの放射能を持つ物質があるのかはわかりません.ビールのアルコール濃度が 4% というだけでは,実際にどれだけアルコールがあるかわからないことと同じです.同じアルコール濃度のビールでも,100ml 飲むのか,1 リットル飲むのかでアルコールの量は違います.また同じ量のアルコールでも薄めれば濃度は下がります.たとえば,汚染水の話をしている時に,Bq/kg (濃度)の話をしているのか,Bq の話をしているのかは注意が必要です.

次回はもう少し放射線量の話を続けたいと思います.

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です