Simulation study of personal dose equivalent for external exposure to radioactive cesium distributed in soil

土壌に分布した放射性セシウムによる外部被ばくに対する個人線量当量のシミュレーション研究

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

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

福島第一原子力発電所事故で土壌に沈着した放射性セシウム(Cs及びCs)による外部被ばくに対する公衆の放射線安全性を確保するため、新生児, 1歳, 5歳, 10歳, 15歳及び成人が装着した個人線量計でモニタされる個人線量当量を、放射線輸送計算コードPHITSを用いて解析した。放射性セシウムは土壌中の特定の深さ(0.0, 0.5, 2.5, 5.0, 10.0及び50.0g/cm)に平板一様分布しているとし、各年齢の人体は精密人体数値模型により再現した。年齢別の個人線量当量の解析結果から、年齢が小さいほど個人線量当量の値が大きくなることが分かった。しかし、汚染環境中においても実用量である個人線量当量は防護量である実効線量をよく代表することと、地上100cm高さの周辺線量当量の値を超えないことが明らかになった。また、体積分布した線源に対する個人線量当量を導出する加重積分法により、福島で観測された指数分布線源による個人線量当量を解析したところ、解析値は福島で成人男性が装着した個人線量計により取得された実測値とよい一致を示した。

The personal dose equivalent was calculated for the public (newborns; 1-, 5-, 10-, and 15-year-old children; and adults) in an environment contaminated with radioactive cesium (Cs and Cs) distributed in a soil at specific depths of 0.0, 0.5, 2.5, 5.0, 10.0, and 50.0 g/cm. Monte Carlo calculations were performed using pediatric and adult computational phantoms incorporated into a particle and heavy ion transport code system (PHITS). Compared with the effective dose and ambient dose equivalent at a height of 100 cm above the ground, the personal dose equivalent was found to provide an acceptable assessment for the effective dose and did not exceed the ambient dose equivalent in the environmental radiation field, while the personal dose equivalent values increased for younger subjects. The weighted-integral method to obtain the personal dose equivalent for a volumetric source was applied to the analysis of exponential radioactive cesium distributions in the soil observed in Fukushima, and the calculation results successfully reproduced the measured data.