ICRP2007年勧告に準拠する内部被ばく線量評価に用いる実効線量係数(受託研究)

高橋 史明; 真辺 健太郎; 佐藤 薫

JAEA-Review 2020-068, 114 Pages, 2021/03

JAEA-Review-2020-068.pdf:2.61MB

現在の日本国内の放射線安全規制は、国際放射線防護委員会(ICRP)による1990年勧告の主旨に基づいて制定されているが、ICRPはこれに置き換わる2007年勧告を公開した。そのため、原子力規制委員会の下に設置されている放射線審議会では、最新の2007年勧告の主旨を国内の規制へ取り入れるための検討を進めている。また、ICRPは2007年勧告に準拠する内部被ばく評価に用いる実効線量係数の公開も進めており、内部被ばくの評価法に係る技術的基準の見直しも想定される。現在のところ、作業者や公衆の内部被ばく防護のための濃度限度について、改正に必要な実効線量係数の全ては公開されていない。一方で、既に公開されている実効線量係数については、作業者の内部被ばく防護で重要な核種へ適用されるものも含まれる。そこで、ICRPが平成28年(2016年)から令和元年(2019年)にかけて発刊した「職業人の放射性核種摂取(Occupational Intakes of Radionuclides)シリーズ」のparts2、3及び4に基づいて、新しい実効線量係数及び基本となる線量評価モデルやデータをレビューし、現在の国内における内部被ばく評価法に係る技術的基準からの変更点を調査した。さらに、今後の2007年勧告を踏まえた内部被ばく評価法に係る技術的基準の円滑な改正に供するため、課題等を整理した。

Organ absorbed dose estimation reflecting specific organ masses with simple scaling of reference doses using the organ masses

真辺 健太郎; 小山 修司*

Radiation Protection Dosimetry, 189(4), p.489 - 496, 2020/05

AA2019-0343.pdf:0.67MB

https://doi.org/10.1093/rpd/ncaa058

核医学検査における被ばく線量の最適化において正確な内部被ばく線量評価が求められる場合は、個人の特性を考慮することが必要である。そこで、本研究では、個人の臓器質量を反映した吸収線量評価を簡易的に実施するため、基準となる人体モデルに基づく吸収線量を個人の臓器質量によりスケーリングする手法を提案し、その実効性をTcコロイドの静注投与及びI標識ヨウ化ナトリウムの経口投与に対する線量評価で検証した。Tc又はIがよく集積する組織・臓器の吸収線量について本手法による評価値と詳細な解析に基づく評価値を比較したところ、赤色骨髄のように体内に広く分布する組織・臓器では誤差が大きかったものの、肝臓や脾臓、甲状腺のような実質臓器については精度よく評価できることが確認でき、本手法の実効性が示された。

Estimating internal dose coefficients of short-lived radionuclides in accordance with ICRP 2007 Recommendations

真辺 健太郎; 佐藤 薫; 高橋 史明

Journal of Nuclear Science and Technology, 56(5), p.385 - 393, 2019/05

https://doi.org/10.1080/00223131.2019.1585988

高エネルギー加速器施設では、高エネルギー粒子と施設構造物、施設内の空気等との核反応によって様々な放射性核種が生成され、施設作業者に対する潜在的な内部被ばく源となる。しかしながら、国際放射線防護委員会(ICRP)が公開しているICRP 2007年勧告に従う線量係数(放射性核種1Bq摂取当たりの預託実効線量)の中には、半減期が10分未満の短半減期核種は含まれていない。そこで、本研究では対応する元素の体内動態モデル等に基づき、このような短半減期核種の吸入摂取及び経口摂取に対するICRP 2007年勧告に従う線量係数を評価した。その結果をICRP 1990年勧告に従う線量係数と比較したところ、吸入摂取では線量係数が減少し、経口摂取では増加する傾向が見られた。こうした線量係数の変化は、線量計算手順の変更や消化管モデルの改訂等が原因であることが明らかになった。この結果は、高エネルギー加速器施設におけるICRP 2007年勧告に対応した放射線防護計画の立案に有用なものとなる。

「保物セミナー2016」印象記

真辺 健太郎

保健物理, 52(1), p.35 - 38, 2017/03

https://doi.org/10.5453/jhps.52.35

平成28年11月2日に大阪科学技術センターで「保物セミナー2016」が開催され、150名の参加があった。今回のセミナーは、「防護量と実用量 最新の動向」、「福島から考えるこれからのリスクコミュニケーション」及び「低線量放射線のヒトへの影響」の3つのテーマで構成されていた。各テーマでは、その分野の著名な専門家により、最新の動向や問題解決に向けた提案等の講演があった。他に、原子力規制庁の専門官による「放射線障害防止法関係の最近の動向」と題する特別講演があり、最近のトラブル事象や立入検査の実施状況、IAEAの総合的規制評価サービスを受け入れた結果等が紹介された。セミナーでは、各講演に対して、現在あるいは今後に想定される課題について参加者より質疑があり、その解決策等に関する議論も展開された。本稿は、セミナーでの講演や議論の概要、各テーマ等に関する著者の所感を取りまとめたものである。

平均的成人日本人男性ファントムを用いた光子及び電子比吸収割合の評価

真辺 健太郎; 佐藤 薫; 高橋 史明

JAEA-Data/Code 2014-017, 60 Pages, 2014/10

JAEA-Data-Code-2014-017.pdf:15.4MB
JAEA-Data-Code-2014-017-appendix(CD-ROM).zip:0.62MB

国際放射線防護委員会ICRPは、2007年勧告において、コーカソイドの体格、臓器質量のデータに基づく人体モデルを線量評価のための標準ファントムと定めた。標準ファントムは、内部被ばく線量評価においては、比吸収割合SAFの算出に用いられる。一方、成人日本人は、成人コーカソイドに比べ小柄であり、臓器質量の特徴も異なる。SAFは体格や臓器質量に依存するため、両人種間の身体的特性の違いが線量係数に影響を及ぼす可能性がある。そこで、平均的成人日本人男性ファントムJM-103を汎用放射線輸送計算コードMCNPX 2.6.0に組み込み、67個の線源領域と41個の標的臓器の組合せについて、10keVから10MeVの範囲の25種類の単色光子及び電子に対するSAFを計算した。また、本研究の計算結果とICRPの成人男性の標準ファントムによるSAFを比較して、成人日本人とコーカソイド間の身体的特性の違いがSAFに及ぼす影響を分析した。本研究で計算したJM-103のSAFは、成人日本人男性と成人コーカソイド男性の身体的特性の違いが線量係数に及ぼす影響を評価するための基礎データとなる。

Comparison of internal doses calculated using the specific absorbed fractions of the average adult Japanese male phantom with those of the reference computational phantom-adult male of ICRP publication 110

真辺 健太郎; 佐藤 薫; 遠藤 章

Physics in Medicine & Biology, 59(5), p.1255 - 1270, 2014/03

https://doi.org/10.1088/0031-9155/59/5/1255

国際放射線防護委員会(ICRP)の2007年基本勧告では、実効線量の評価において、標準的なコーカソイドの体格特性に基づくファントムを用いることとしている。内部被ばく線量評価に用いられる比吸収割合(SAF)は、その算出に使用するファントムの体格特性に依存する。そこで、コーカソイドに比べて小柄で、脂肪量が少ない日本人の体格特性が内部被ばく線量評価に及ぼす影響を解析した。まず、平均的成人日本人ファントム(JM-103)を放射線輸送計算コードMCNPXに組み込み、内部被ばくの線量評価で重要な光子及び電子に対するSAFを計算した。ICRP標準成人男性ファントムの電子SAFは文献値を参照し、光子SAFはJM-103と同様に計算した。各ファントムのSAFを用いて、923の放射性核種の2894の摂取ケースに対する実効線量係数相当量(以下、実効線量係数と呼ぶ)を算出し、相互に比較した。その結果、両者の違いは最大で約40%となったが、97%のケースでは違いが10%以内であることが明らかになった。また、体格、臓器・組織の質量等の違いが実効線量係数に与えた影響を解析した。本研究により得られた知見は、コーカソイドの体格特性が反映されたICRPの実効線量係数を、異なる体格特性を持つ人種に適用する際に有用となる。

放射性核種データの改訂が作業者に対する内部被ばく線量係数に及ぼす影響

真辺 健太郎; 遠藤 章

Radioisotopes, 60(9), p.375 - 384, 2011/09

https://doi.org/10.3769/radioisotopes.60.375

国際放射線防護委員会(ICRP)が、従来、線量計算に利用してきた放射性核種データICRP Publication 38 (ICRP38)と、2008年に新たに出版された放射性核種データICRP107を用いて、データの更新が作業者の経口摂取に対する線量係数に与える影響について調べた。また、報告者らが以前実施した吸入摂取に対する線量係数の分析結果とあわせて、放射性核種データの改訂が内部被ばく線量係数に及ぼす影響を総合的に検討した。774核種,876の化学形について経口摂取に対する線量係数を計算し比較した結果、線量係数が10%以上増加又は減少した化学形の数は、それぞれ68及び21であった。これらの比較的大きな違いを示した原因は、放出放射線のエネルギーの変化,放出される電子と光子のエネルギーの割合,壊変様式,半減期の変化等であった。これらの結果を吸入摂取に対する線量係数の分析結果と比較したところ、電子と光子のエネルギーの割合の変化は、経口摂取の方が、線量係数に及ぼす影響が大きいことがわかった。一方、線エネルギースペクトルの形状の変化は、吸入摂取の場合にのみ線量係数に影響を与えることが明らかになった。

Influence of water concentrations to chemical forms of tritium generated in mercury through a nuclear reaction

真辺 健太郎; 横山 須美

Applied Radiation and Isotopes, 68(3), p.418 - 421, 2010/03

https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2009.08.020

J-PARCの物質・生命科学実験施設の核破砕中性子源においては、水銀ターゲットの核破砕反応により、トリチウムが生成する。このトリチウムによる潜在的な内部被ばくに対する評価を行ううえで重要となるトリチウムの化学形について調べた。水銀ターゲット内でのトリチウムの生成を模擬するために、少量の金属リチウムを含む液体水銀試料を熱中性子ビームで照射した。リチウムの(n,)反応から生成するHTOとHTの比率と、試料中の水分含有量との関係を調べたところ、水分含有量の増加に伴い、HTOの比率が増加することが見いだされた。この関係に基づき、液体水銀ターゲットシステム内の気相の水分圧からHTOとHTの比率を評価するための式を導出した。この式を用いて、運転中の水銀ターゲットシステムの気相中のトリチウムは、約70%がHTOで存在することが予測された。

水銀中生成トリチウム及びヨウ素の気相への移行挙動に関する研究

横山 須美; 真辺 健太郎

JAEA-Research 2008-057, 29 Pages, 2008/06

JAEA-Research-2008-057.pdf:3.24MB

J-PARCの物質・生命科学実験施設では、核破砕中性子源として、水銀ターゲットが使用される。水銀ターゲット中には、高エネルギー陽子と水銀との核破砕反応により、気相に放出されやすい放射性核種であるトリチウムやヨウ素が生成される。これらが施設内空気中に漏えいした場合、内部被ばくが発生する。しかし、被ばく線量評価に必要となるこれらの化学形や水銀から気相への移行挙動等、十分な知見が得られていない。そこで、本研究では、水銀ターゲット中で生成されるトリチウムとヨウ素に着目し、実験的にこれらの化学形及び気相移行挙動を明らかにし、内部被ばく防護の観点から考察を行った。この結果、トリチウムの場合、水銀中ではトリチウムガスとトリチウム水の両方の化学形が生成されるが、予想される水銀ターゲット容器内の気相条件下では、水として存在し、そのほとんどが水銀から気相へ移行すること、一方、ヨウ素は、ヨウ化水銀として存在し、気相へはほとんど移行しないことが明らかとなった。

Ratio of aerosol and gases of radioactive chlorine and particle size distribution of aerosol formed by high-energy proton irradiation

横山 須美; 佐藤 薫; 真辺 健太郎; 野口 宏; 金子 広久; 沖 雄一*; 飯田 孝夫*; 田中 進*

Radiation Protection Dosimetry, 127(1-4), p.392 - 397, 2007/11

https://doi.org/10.1093/rpd/ncm475

高エネルギー加速器施設において、空気の核破砕反応によって生成される放射性核種の吸入による内部被ばく線量を評価するためには、核種の物理化学的特性が重要となる。しかし、高エネルギー陽子照射場において核破砕反応により空気中のArから生成される放射性塩素の性状に関する十分な情報がない。そこで、Arを添加した空気に48MeVの陽子を照射して生成される放射性塩素のエアロゾル・ガス比を測定した。また、放射性塩素エアロゾルの生成に寄与する非放射性エアロゾルの粒径分布及び化学形を測定した。この結果、放射性塩素は、エアロゾル,酸性ガス,非酸性ガスで存在すること,放射性塩素エアロゾルの割合は70%以上であること、放射性塩素ガスは30%が酸性ガス及び70%が非酸性ガスであることを明らかにした。また、照射初期段階の非放射性エアロゾル濃度は、2030nmにピークを持ち、10分後には、多くの粒子が200nm以下に幅広く分布した。このことから、加速器施設のビームライン周辺において、非放射性エアロゾルへの放射性塩素の付着により生成される放射性塩素エアロゾルの粒径は、ICRPのデフォルト値よりもかなり小さいと考えられる。