改訂ヒト呼吸気道モデルに対応した吸入エアロゾルの沈着割合計算機能の開発

Development of a function calculating deposition probabilities of inhaled aerosols compatible with the revised Human Respiratory Tract Model

真辺 健太郎   ; 高橋 史明  

Manabe, Kentaro; Takahashi, Fumiaki

環境に放出された放射性核種に対する公衆の放射線防護に資するため、外部被ばくと内部被ばくを統合した線量評価システムの開発を進めている。内部被ばくで考慮すべき放射性エアロゾルの吸入摂取では、エアロゾルの粒径, 密度, 形状等により被ばく線量が変化し、特に粒径の影響が大きいことが知られている。しかしながら、国際放射線防護委員会(ICRP)が公開している線量係数(単位放射能当たりの預託実効線量)は、粒径が一定の対数正規分布であると仮定して評価されたものである。また、既存のコードは、粒径分布について単一値または対数正規分布しか考慮できず、改訂ヒト呼吸気道モデル(改訂HRTM)における沈着領域区分にも対応していない。そこで、本研究では、環境中の多様なエアロゾル特性を考慮した内部被ばく線量評価を行うことを目的とし、ICRPの沈着モデルを用い、任意の粒径分布, 密度及び形状を考慮可能で、改訂HRTMの領域区分に対応した沈着割合を計算する機能を開発した。本機能は、ICRPによる軽作業時の成人男性に対する沈着割合データを精度よく再現した。今後、本機能を線量評価システムに組み込み、様々な摂取条件に対する内部被ばく線量係数評価を可能とする予定である。

A dose estimation system which integrates external and internal exposure is being developed to contribute to radiation protection for members of the public from radionuclides released into the environment. For internal exposure, inhalation of radioactive aerosols should be considered, and internal doses by inhalation depend on their diameters, densities, shape. However, dose coefficients published by the International Commission on Radiological Protection (ICRP) are developed with the assumption that distribution of particle diameters has a specific log-normal distribution. In addition, the existing codes can consider only a single value or a log-normal distribution for diameters of particles and do not fit the divisions of particle deposition determined by the revised Human Respiratory Tract Model (revised HRTM). Therefore, we developed a function of the dose estimation system which can calculate deposition fractions of inhaled particles having a given diameter distribution, density, and shape factor using the deposition model of ICRP. This function reproduced the deposition fractions for adult males in a light exertion level. In future, this function will be put in the dose estimation system to calculate internal dose coefficients under various conditions.