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論文

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

 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

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。

口頭

Modeling of internal dose from an insoluble cesium

真辺 健太郎; 松本 雅紀*

no journal, , 

不溶性の放射性セシウム粒子が体内に取り込まれると、可溶性セシウムのように放射性核種が血液や組織液に溶解することなく、粒子のまま体内を移行すると予想される。したがって、このような粒子を取り込んだ際の組織・臓器における壊変数は、無数の放射性核種の平均的な体内挙動を評価する通常の手法を適用することができない。そこで、粒子状物質が体内を確率的に移行する様子をシミュレーションする手法を開発するとともに、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。本手法及びモデルは、粒子1個の確率論的な体内挙動に基づく組織・臓器における壊変数を評価できる。さらに、壊変数と対応するS値を組み合わせることにより、臓器吸収線量も評価できる。本研究では、この手順を多数回繰り返すことにより臓器吸収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線量と比較した。本発表では、モデル開発のアプローチを紹介するとともに、粒子の不溶性を考慮した時の線量と通常のモデルに基づく線量との違いを考察する。

口頭

Internal dose estimation considering the characteristics of insoluble caesium-bearing particles

真辺 健太郎; 松本 雅紀*

no journal, , 

不溶性放射性セシウム粒子を摂取した場合、血液や組織液に溶解することなく、粒子のままの状態で確率論的な体内挙動を示すと予想される。通常の放射性エアロゾルの摂取については決定論的な線量評価手法が適用されるが、不溶性粒子には同手法が適用できない。そこで我々は、粒子の確率論的体内動態を模擬し、線量の確率密度分布を評価する手法を開発した。本発表では、代表的なサイズ(粒径: 2$$mu$$m)の不溶性粒子に対する線量の確率密度分布の評価結果を報告するとともに、線量の確率密度分布に影響を与えるパラメータや今後の課題について解説する。

口頭

東京電力福島第一発電所事故におけるセシウムの化学的挙動に関する検討,5; 気相中凝固プロセスによる不溶性Cs粒子の生成試験

鈴木 晶大*; 伊東 賢一*; 西岡 俊一郎; 逢坂 正彦

no journal, , 

高温で蒸発させたCsとSiを、高温水蒸気気相中で反応・凝固させることにより、Cs, Siを含む数ミクロンの球形粒子が生成することがわかった。これにより、環境で確認された不溶性セシウム粒子(タイプA球状粒子)が高温気相中の反応・凝固プロセスによって生成する可能性を検証した。

口頭

東京電力福島第一発電所事故におけるセシウムの化学的挙動に関する検討,6; 不溶性Cs粒子の微細構造の検討

大石 佑治*; 中森 文博*; 牟田 浩明*; 黒崎 健*; 山中 伸介*; 坂田 孝夫*; 佐藤 和久*; 保田 英洋*; 逢坂 正彦

no journal, , 

不溶性Cs粒子の組成を模擬した試料を溶融後に冷却し、フランクリナイト(ZnFe$$_{2}$$O$$_{4}$$)の核形成-析出挙動と冷却条件との関係を調べた。また、スピノーダル分解によるフランクリナイト生成の可能性について検討した。

口頭

東京電力福島第一発電所事故におけるセシウムの化学的挙動に関する検討,7; 無機亜鉛塗料からのZn, Siおよびその他成分の溶出挙動評価

中森 文博*; 大石 佑治*; 牟田 浩明*; 黒崎 健*; 山中 伸介*; 逢坂 正彦

no journal, , 

S/C内壁塗膜の施工条件を模擬した試料を作製し、隔離時冷却系(RCIC)運転中の水温条件における塗膜からのZn, Si及びその他の元素の溶出を調べ、不溶性Cs含有粒子の組成に及ぼす塗膜成分の寄与を検討した。

口頭

東京電力福島第一発電所事故におけるセシウムの化学的挙動に関する検討,10; 球状Cs含有粒子の生成メカニズムに関する現象論的考察

伊東 賢一*; 鈴木 晶大*; 大石 佑治*; 中森 文博*; 曳田 史朗*; 野崎 謙一朗*; 本多 剛*; 溝上 伸也

no journal, , 

福島県および首都圏で観測された球形のセシウム含有粒子(以下、不溶性Cs粒子)は、構成成分および高温からの急冷を必要とする組織上の特徴から、福島第一原子力発電所2号機原子炉圧力容器(RPV)で生成したと考えられる。事故進展との関係を含め、不溶性Cs粒子の生成メカニズムを現象論的に考察した。

口頭

不溶性粒子の吸入による内部被ばく線量の評価

真辺 健太郎; 松本 雅紀*

no journal, , 

不溶性放射性粒子が体内に取り込まれると、粒子内部に含まれている放射性核種は血液や組織液に溶解することなく粒子のまま体内を移行し、その動きは確率論的なものと予想される。一方、一般的な内部被ばく線量評価法としては、無数の放射性核種の平均的な体内挙動を解析する決定論的手法が適用されている。この通常の評価手法では、確率論的な粒子の動きに依存する内部被ばく線量やその不確かさを評価することができない。そこで、発表者らは、不溶性粒子の確率論的な体内挙動を模擬して内部被ばく線量を評価する手法を開発し、不溶性放射性粒子を摂取した時の内部被ばく線量の確率密度分布を評価可能とした。本発表では、典型的な不溶性放射性セシウム含有粒子の吸入摂取に本手法を適用した時の線量分布やその解釈、ならびに通常の手法による線量との違いについて考察する。

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