自然放射線と自然起源放射性物質

2015年4月15日| Mirion Technologies

放射性物質は自然界にありふれており、その状態では通常、ほとんど無害です。人が一日に受ける放射性物質のうち、どれだけが周囲の自然環境に由来するものなのかを理解することは重要です。

バナナ

最もよく遭遇する自然放射線の発生源のひとつは、多くの人が疑っていないものです。バナナはもともとカリウムを非常に多く含むため、通常よりも放射性同位元素であるカリウム40を多く含んでいます。実際、「バナナ等価線量」という用語は、放射線被ばくを伝えための基準点としてかなり一般的に使用されています。

高レベルの放射性元素を含む他の一般的な食品には、ニンジンやジャガイモがありますが、カリウム40の濃度はわずかに低くなります。リマ豆には、バナナよりもカリウム40が50%近く多く、ラドン224もごく少量含まれています。放射性元素（この場合ラジウム）の濃度が最も高い食品は、ブラジルナッツです。しかし、どの食品もそのレベルは極めて低く、有害とは考えられておらず、食べて消費された放射性物質が体内に残ることはほとんどありません。例えば、ブラジルナッツに含まれる脂肪分のほうが、そこに含まれる放射線よりも先に健康上のリスクをもたらすことになります。

太陽

絶え間ない核反応を動力源とする太陽は、かなりの量の放射線を放出しても驚くには当たらないでしょう。太陽系外を発生源とする宇宙放射線もかなりあります。しかし、地球上の生物にとって幸運なことに、そのエネルギーの大部分は地球の磁気圏とオゾン層によって遮られ、吸収されます。

しかし、人が1年間に浴びる年間バックグラウンド放射線総量のうち、宇宙放射線が占める割合は、ごくわずか（約13％）です。このようにして受ける線量は、高地で生活することでわずかに増加し、飛行機を使った旅行でもさらに増加します。長距離の高空フライトの飛行乗務員は、世間一般の人よりも年間線量当量が約30％多くなる傾向があります。

足元の地面

（鉱山/石油から採れるラジウム、ウラン）

自然界に発生する放射線のもう一つの主な発生源は、地中に埋もれた鉱物や物質から採取されます。最も一般的なものは、カリウム40、ウラン238、トリウム232で、これらはすべて半減期がかなり長い物質です。さらに、U-238の崩壊生成物であるラジウム226や、Ra-226の生成物であるラドン222などの短寿命の物質も少量存在します。ラドンは気体であるため、通常は強固な基礎の亀裂から浸透し、換気の悪い部屋に蓄積するなど、一部の住宅やその他の建物で問題となることがあります。米国では、ペンシルベニア州南東部のアパラチア山脈地域とアイオワ州の一部で、これらの地域の岩盤のウランの蓄積量が多くなるため、ラドン濃度に最も大きな問題が発生します。

地表からの放射線が問題となるもう一つの分野は、石油や天然ガスの採掘産業で、自然起源放射性物質（NORM）と呼ばれるものです。ラドンやラジウムのような放射性元素は、鉱山探査や生産の過程でパイプ内で浚渫されることが多く、使用中の流体内の分子と結合して地表に浮き上がり、パイプラインやタンク、その他の設備を汚染する可能性があります。

人体内！

驚く人もいるかもしれませんが、人体は他の地球環境でも見られるものと同じ原子や元素の多くで構成されているため、その原子の中の一定割合が放射性物質です。最も一般的なものは炭素14で、これは生物が炭素をベースにしているためで、カリウム40はDNA分子の重要な部分を形成しているためです。

植物や動物のC-14濃度が、その死亡時に大気中の環境レベルと一致するため、生物内の放射性炭素14の濃度が、有機物の放射性炭素年代測定法の基準となります。しかしその後、C-14は崩壊し（半減期は約5,730年）、その残存量を測定し、既知または計算された異なる時期の量と比較します。この方法により、約45,000年までのサンプルの年代をかなり正確に特定できます。