Validating the application of the revised ICRP's biokinetic models for organic C and organically bound tritium to members of the public

増田 毅*; 真辺 健太郎

Journal of Radiological Protection, 44(3), p.031517_1 - 031517_8, 2024/09

https://doi.org/10.1088/1361-6498/ad7a04

HやCを含む有機物を体内に取り込んだ場合、一定の割合で無機物に代謝されて素早く排泄される。一方、有機物のまま残留したHやCは無機物に比べて生物学的半減期が長く、被ばく線量への寄与が大きい。そのため、有機物の代謝割合が線量評価上重要となる。しかしながら国際放射線防護委員会(ICRP)は、動物実験又は炭素の物質収支から代謝割合を設定している。そこで、重水素やCで標識した有機物をヒトに経口摂取させて代謝割合を測定した結果を参照して線量評価を行った。その結果、ICRPの線量係数は、H有機物については適切であったものの、C有機物については2倍程度保守的な評価であることが明らかになった。

Variation of internal doses caused by differences in physical characteristics between the average Japanese and the ICRP's reference man which is based on the standard data of Caucasians in the dosimetric methodology in conformity to the 2007 Recommendations

真辺 健太郎; 佐藤 薫; 高橋 史明

Journal of Nuclear Science and Technology, 59(5), p.656 - 664, 2022/05

https://doi.org/10.1080/00223131.2021.1997663

内部被ばく線量は、評価対象の体格特性に依存することが知られている。標準的コーカソイドの体格特性に基づく人体モデルを用いて評価された国際放射線防護委員会(ICRP)の線量係数を日本人に適用するにあたっては、コーカソイドと日本人の体格特性の違いによる線量係数の変動幅について把握しておくことが重要である。本研究では、平均的成人日本人モデルに基づく既存の比吸収割合データ(SAF)に対しICRP 2007年勧告に完全に準拠した最新の線量評価手法に合致するよう追加計算を伴う修正を行うとともに、平均的な日本人体格特性を反映した実効線量係数を評価し、ICRPの線量係数と比較した。その結果、8割程度の摂取条件については差違が10%以内となった。ただし、一部の摂取条件では、臓器質量の違いや胸腔周辺の皮下脂肪量の違いにより、40%程度変動することが確認された。本研究により得られた知見は、ICRPの線量係数を異なる体格特性を持つ集団に適用する際に有用である。なお、本研究で整備した日本人SAFの電子ファイルは付録として公開される。

消化管吸収率に応じた内部被ばく線量係数(受託研究)

廣内 淳; 渡嘉敷 雄士*; 高原 省五; 真辺 健太郎

JAEA-Research 2021-001, 284 Pages, 2021/03

JAEA-Research-2021-001.pdf:4.23MB

日本原子力研究開発機構が開発した確率論的事故影響評価(レベル3PRA)コードOSCAARでは、国際放射線防護委員会(ICRP)の刊行物に基づいた内部被ばく線量係数を使用して公衆の被ばく線量が評価されている。内部被ばく線量係数に係るパラメータの一つである消化管吸収率には推奨値が与えられている。しかしながら、の値には不確かさがあると報告されており、その不確かさによって内部被ばく線量がどの程度の影響を受けるのかの調査は限られている。そこで本報告書では、の不確かさによる内部被ばく線量への影響を調査するため、体内での放射性核種の移行モデルを用いてを変化させた解析を行い、内部被ばく線量係数との関係式を導出した。関係式を求めた結果、半減期が半日以上の核種に対しては、内部被ばく線量係数はの1次関数で近似でき、半減期が半日未満の核種に対しては、の3次関数で近似できることを示した。

Development of a function calculating internal dose coefficients based on ICRP 2007 Recommendations

真辺 健太郎; 佐藤 薫; 高橋 史明

BIO Web of Conferences (Internet), 14, p.03011_1 - 03011_2, 2019/05

https://doi.org/10.1051/bioconf/20191403011

線量係数は放射性核種1Bq摂取当たりの預託実効線量であり、内部被ばくに対する線量評価や防護基準値の設定における基礎的な量である。本研究では、国際放射線防護委員会(ICRP)の2007年勧告に従う内部被ばく線量評価コードの開発の一環として、最新の線量評価用モデル・データを用いた線量係数計算機能を開発した。開発した機能の品質は、本機能による計算結果とICRPが公開している作業者に対する線量係数データベースの収録値を比較することにより検証した。本発表では、線量係数の比較結果や、今後の開発計画について報告する。

Development of a stochastic biokinetic method and its application to internal dose estimation for insoluble cesium-bearing particles

真辺 健太郎; 松本 雅紀*

Journal of Nuclear Science and Technology, 56(1), p.78 - 86, 2019/01

https://doi.org/10.1080/00223131.2018.1523756

不溶性放射性セシウム粒子が体内に取り込まれると、粒子として体内を移行すると予想される。この場合、溶解性粒子のように無数の放射性核種の挙動を平均的に表現して核種の壊変数を評価する手法を適用することができない。そこで、粒子が体内を確率論的に移行する挙動を模擬する手法を開発し、不溶性粒子の特性を考慮した体内動態モデルを構築した。これにより、セシウム粒子1個の確率論的な体内挙動を考慮して、各組織・臓器における壊変数を評価し、それに基づき内部被ばく線量を評価することが可能となった。この手順を多数回繰り返し、不溶性放射性セシウム粒子の吸入摂取に対する預託等価線量及び預託実効線量の確率密度関数を評価し、その99パーセンタイル値、平均値等を通常のセシウムモデルに基づく評価値と比較した。その結果、摂取粒子数が1個で線量値がごく低い場合は、預託実効線量の99パーセンタイル値は従来モデルによる評価値の約70倍程度となったが、粒子の不溶性に起因する線量の不確かさは預託実効線量が1mSv程度の被ばくレベルでは無視できる程度に小さいことが分かった。

平均的成人日本人女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 2016-013, 48 Pages, 2016/12

JAEA-Data-Code-2016-013.pdf:1.3MB
JAEA-Data-Code-2016-013-appendix(CD-ROM).zip:0.47MB

国際放射線防護委員会ICRPは、2007年勧告において、コーカソイドの身体的特性を備えた男女別のボクセルファントムに基づく等価線量の男女平均値に組織加重係数を適用し、実効線量を評価することとした。内部被ばくに対する線量評価で必須の比吸収割合SAFは、その算出に使用するファントムの体重や臓器質量に依存する。したがって、今後ICRPが公開する2007年勧告対応の線量係数(放射性核種1Bq摂取あたりの預託実効線量)は、コーカソイドの身体的特性が反映されたSAFに基づき評価され、かつ男女平均されたものとなる。一方、成人日本人は成人コーカソイドに比べて小柄であり、臓器質量の特徴も異なる。ICRPの線量係数を日本人の放射線防護の目的に利用するにあたり、人種による身体的特性の違いが線量係数に及ぼす影響について把握することは重要である。本研究では、平均的成人日本人女性ファントムJF-103を汎用放射線輸送計算コードMCNPX2.6.0に組み込み、67個の線源領域と42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。本報告書のデータと、先に公開した平均的成人日本人男性ファントムJM-103の光子及び電子SAFデータを用いることにより、光子及び電子以外の放射線を放出しない放射性核種の摂取に対し、成人日本人の平均的な特性を反映させた性別毎及び性平均の線量係数を算出するためのSAFデータが整備された。

Microdosimetric analysis confirms similar biological effectiveness of external exposure to -rays and internal exposure to Cs, Cs, and I

佐藤 達彦; 真辺 健太郎; 浜田 信行*

PLOS ONE (Internet), 9(6), p.e99831_1 - e99831_10, 2014/06

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0099831

福島第一原子力発電所の事故以降、国内外で内部被ばくのリスクに関心が高まっている。放射性同位元素(RI)が細胞核内に取り込まれた場合、その内部被ばくのリスクと同じ吸収線量の線による外部被ばくのリスクの比(生物学的効果比、RBE)は、1を超える可能性がある。そこで、本研究では、粒子輸送計算コードPHITSを用いて、様々なRIが細胞核、細胞質及び細胞外に局在した場合の放射線挙動を詳細に解析し、ミクロレベルで見た吸収線量の空間的かつ確率的分布を計算した。その結果、福島原発事故で放出された主要なRI(Cs, Cs及びI)による内部被ばくと線による外部被ばくでは、ミクロレベルで見た吸収線量分布にほとんど差はなく、そのRBEは、バイスタンダー効果など最新の生物学的知見を考慮しても最大で1.04程度であることが分かった。この結果は、最新の国際放射線防護委員会(ICRP)による勧告の妥当性を証明するものである。

平均的成人日本人ボクセルファントムの光子比吸収割合評価への適用

佐藤 薫; 真辺 健太郎; 遠藤 章

Radioisotopes, 61(6), p.315 - 320, 2012/06

https://doi.org/10.3769/radioisotopes.61.315

放射線被ばくに対する線量評価では、体格・臓器質量が臓器線量に影響するため、評価対象者の体格特性を可能な限り考慮して線量を評価することが求められるケースがある。日本人は、西欧人よりも小柄であるため、その体格・臓器質量を反映したファントムの開発が求められていた。これまでに原子力機構では、ある特定の成人日本人のCT画像を利用して、Otoko, Onago, JM, JFと呼ばれる複数の男女のボクセルファントムを開発した。本研究では、JM, JFファントムをもとに、体格・臓器質量について、成人日本人の平均的な特性を持ち、かつ、ICRP 2007年勧告(ICRP Publication 103)において実効線量の算定で必要とされているすべての臓器を有する男性(JM-103)及び女性(JF-103)のボクセルファントムを新たに開発した。そして、JM-103及びJF-103について、光子に対する比吸収割合を計算し、Otoko, Onago, JM, JFによる値と比較した。その結果、各ファントムの光子吸収割合は、臓器質量に強く依存することを明らかにした。このことから、平均的成人日本人の体格を模擬したJM-103及びJF-103は、ICRP 2007年勧告に基づき、標準的な成人日本人に対する線量のための有効なツールと考えられる。

ICRP2007年勧告の組織加重係数等に基づく内部被ばく線量係数,濃度限度等の試算(受託研究)

真辺 健太郎; 遠藤 章

JAEA-Data/Code 2010-020, 148 Pages, 2010/11

JAEA-Data-Code-2010-020.pdf:1.57MB
JAEA-Data-Code-2010-020(errata).pdf:0.11MB

現行の放射線障害防止法の告示等における線量係数,濃度限度等は、国際放射線防護委員会(ICRP)の1990年勧告に基づいて整備されている。ICRPは、この1990年勧告に替わる新たな勧告(2007年勧告)を、2007年に公開した。2007年勧告は、実効線量の計算手順,計算に用いる組織加重係数,放射線加重係数等について改訂を行った。これらの改訂が、線量係数等の評価に与える影響を明らかにすることは、今後、2007年勧告を我が国の法令に取り入れるための検討を行ううえで重要である。本研究では、2007年勧告によって改訂された組織加重係数等に基づいて線量係数等を計算するとともに、1990年勧告に基づく線量係数等と比較し、違いの傾向とその原因を分析した。その結果、2007年勧告の方法に基づくと、吸入摂取に対する線量係数は、1990年勧告に基づく値に比べ減少する核種が多いこと、また、経口摂取に対する線量係数は、多くの核種においてほとんど変わらないことが明らかになった。さらに、線量係数の変化の原因としては、組織加重係数の改訂よりも、等価線量の計算方法の変更が大きく影響していることがわかった。

Impact of the new nuclear decay data of ICRP Publication 107 on inhalation dose coefficients for workers

真辺 健太郎; 遠藤 章; Eckerman, K. F.*

Radiation Protection Dosimetry, 138(3), p.245 - 250, 2010/03

https://doi.org/10.1093/rpd/ncp259

新たに出版された放射性核種データICRP Publication 107(ICRP107)と、従来のデータICRP Publication 38(ICRP38)を用いて、放射性核種データの更新が線量係数に与える影響を調べた。DCALコードを用いて、90元素, 774核種, 1572ケースについて、職業人が放射性核種を吸入摂取した際の預託実効線量係数を計算した。ICRP107に基づく線量係数がICRP38に基づく線量係数に対して10%以上増加したのは98ケース、10%以上減少したのは54ケースであった。線量係数の違いは、壊変あたりに放出される全エネルギーの変更が主な原因であることが明らかになった。また、半減期、放射線の種類及び崩壊様式の変更も、線量係数の違いをもたらした。