Age-dependent dose conversion coefficients for external exposure to radioactive cesium in soil

土壌中の放射性セシウムによる外部被ばくに対する年齢に依存した線量換算係数

佐藤 大樹   ; 古田 琢哉   ; 高橋 史明  ; 遠藤 章   ; Lee, C.*; Bolch, W. E.*

Satoh, Daiki; Furuta, Takuya; Takahashi, Fumiaki; Endo, Akira; Lee, C.*; Bolch, W. E.*

福島第一原子力発電所事故により環境中の土壌に沈着した放射性セシウム(Cs及びCs)による公衆の外部被ばく線量を評価するため、新生児, 1歳, 5歳, 10歳, 15歳,成人に対して、放射性セシウムの土壌中放射能濃度から実効線量率を導出する換算係数を解析した。換算係数は、放射性セシウムが深さ0.0, 0.5, 2.5, 5.0, 10.0及び50.0g/cmで土壌中に一様分布していると仮定し、放射線輸送コードPHITSを用い、国際放射線防護委員会の1990年勧告及び2007年勧告の線量定義に従い計算した。その結果、土壌に分布した放射性セシウムからの実効線量率は年齢が若いほど高くなること、及び1990年勧告と2007年勧告に従った実効線量率の計算値は7%以内で一致することを明らかにした。また、実効線量率の値は、サーベイメータ等で測定されている周辺線量当量率の値を超えないことを示した。さらに、土壌中の放射性セシウムの多様な分布形状と一定期間滞在し続けた場合に対応して、実効線量率または積算実効線量への換算係数を導出する手法も開発した。本研究で整備した年齢依存の実効線量率及び積算実効線量への換算係数は、除染地域への帰還に向けた住民の線量評価に有効なものとなる。

To estimate effective doses for the public exposed to external radiation from radioactive cesium (Cs and Cs) deposited on the ground by the Fukushima nuclear accident, we calculate the conversion coefficients for converting activity concentration to effective dose rate by using the Particle and Heavy Ion Transport code System (PHITS). The data were produced from different age groups within the public (newborns; 1-, 5-, 10-, and 15-year-old children; and adults) for the situations in which radioactive cesium is distributed uniformly in the soil over a planar area and at specific depths of 0.0, 0.5, 2.5, 5.0, 10.0, and 50.0 g/cm. On the basis of the results, we also derive the conversion coefficients for exponentially distributed volumetric sources. In addition, we obtain the conversion coefficients that give the effective dose accumulated over the first and second months, the first year, and over a lifetime (50 years) because of the contamination remaining on the ground. These calculations indicate that the conversion coefficients to obtain the effective dose rate are higher for the younger ages compared with adults but do not exceed the ambient dose equivalent rate. Furthermore, we find that the difference between the calculated effective dose rates according to the International Commission on Radiological Protection (ICRP) 1990 and 2007 Recommendations is small (7% maximum) for a ground contamination of radioactive cesium.