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報告書

ラドンを代表としたアルファ核種の吸入による内部被ばくの横断的生体影響評価(委託研究); 令和2年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業

廃炉環境国際共同研究センター; 岡山大学*

JAEA-Review 2021-028, 57 Pages, 2021/11

日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉環境国際共同研究センター(CLADS)では、令和2年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス株式会社福島第一原子力発電所の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、研究課題のうち、平成30年度に採択された「ラドンを代表としたアルファ核種の吸入による内部被ばくの横断的生体影響評価」の平成30年度から令和2年度の研究成果について取りまとめたものである。本課題は令和2年度が最終年度となるため3年度分の成果を取りまとめた。本研究は、廃炉工程で発生する$$alpha$$ダスト対策に係る被ばく影響評価を目的としている。すでに先行研究の多い$$alpha$$線放出核種のラドンを用い、体内で$$alpha$$線を放出した際に周辺細胞に与える影響の推定と組織レベル・個体レベルでの生物学的応答を検討する。研究組織の分野横断的な有機的連携により、$$alpha$$線放出核種の内部被ばくによる健康影響評価モデルの構築を目指す。

報告書

瑞浪超深地層研究所,研究坑道におけるラドン濃度測定データ集

青木 克憲; 山中 浩揮*; 渡辺 和彦*; 杉原 弘造

JAEA-Data/Code 2020-018, 45 Pages, 2021/02

JAEA-Data-Code-2020-018.pdf:4.54MB
JAEA-Data-Code-2020-018-appendix(DVD-ROM).zip:6.8MB

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、結晶質岩(花崗岩)を対象とした超深地層研究所計画を行っており、瑞浪超深地層研究所(以下、研究所)の研究坑道を深度500mレベルまで展開している。花崗岩には一般的に微量のウランが含まれており、花崗岩地域の坑道内では、通気の状態により坑道内の空気中のラドン濃度が高くなる可能性がある。このため、研究所では研究坑道の掘削や通気方法の変更等に合わせて、適宜、ラドン濃度測定を実施してきた。この測定データは花崗岩地域の地下空間におけるラドン濃度の実測値として貴重なデータと言える。このため、平成22年度から令和元年度までの測定結果を、ラドン濃度に影響を与える坑内通気や気温の情報とともにデータ集として取りまとめ、合わせて実測値に基づいて平衡係数の検討を行った。その結果、坑内のラドン濃度は、季節による坑内と外気との温度差で発生する自然通気の影響を受け夏季は高く冬季は低くなること、また、通気開始時におけるラドンの平衡係数の一時的な上昇は、坑内の粉塵の巻き上げ等によるエアロゾルの増加が原因と考えられる等の知見が得られた。

論文

A Unique high natural background radiation area; Dose assessment and perspectives

細田 正洋*; Nugraha, E. D.*; 赤田 尚史*; 山田 椋平; 玉熊 佑紀*; 佐々木 道也*; Kelleher, K.*; 吉永 信治*; 鈴木 崇仁*; Rattanapongs, C. P.*; et al.

Science of the Total Environment, 750, p.142346_1 - 142346_11, 2021/01

 被引用回数:5 パーセンタイル:96.3(Environmental Sciences)

低線量率の放射線被ばくが人体に及ぼす生物学的影響については、未だに不明な点が多い。実際、日本では福島第一原子力発電所事故後もこの問題に悩まされている。最近、高自然放射線であり慢性的に低線量率の放射線を浴びている特殊な地域をインドネシアにて発見した。そこで本研究では、特に自然放射線量が高い地域での内部被ばくと外部被ばくによる包括的な線量を推定し、ラドンの増強メカニズムを議論することを目的とした。大地からの放射線による外部被ばく線量を推定するために、自動車走行サーベイを実施した。屋内ラドン測定は、47戸の住宅を対象に、典型的な2つの季節をカバーする3$$sim$$5ヶ月間で実施し、内部被ばく線量を推定した。また、大気中のラドンガスを複数の高さで同時に採取し、鉛直分布を評価した。調査地域の空気吸収線量率は、50nGy h$$^{-1}$$から1109nGy h$$^{-1}$$の間で大きく異なっていた。屋内ラドン濃度は124Bq m$$^{-3}$$から1015Bq m$$^{-3}$$であった。すなわち、測定された屋内ラドン濃度は、世界保健機関(WHO)が推奨する基準値100Bq m$$^{-3}$$を超えている。さらに、測定された屋外ラドン濃度は、高い屋内ラドン濃度に匹敵するものであった。調査地域の外部及び内部被ばくによる年間実効線量は、中央値を用いて27mSvと推定された。その結果、多くの住民が放射線業務従事者(職業被ばく)の線量限度を超える天然放射性核種による放射線被ばくを受けていることが判明した。このように屋外ラドン濃度が高くなっている原因は、例外的に低い高度で発生する安定した大気条件の結果である可能性がある。このことから、この地域は、慢性的な低線量率放射線被ばくによる健康影響に関する疫学調査を実施するためのユニークな機会を提供していることが示唆される。

報告書

ラドンを代表としたアルファ核種の吸入による内部被ばくの横断的生体影響(委託研究); 令和元年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業

廃炉環境国際共同研究センター; 岡山大学*

JAEA-Review 2020-029, 55 Pages, 2020/12

JAEA-Review-2020-029.pdf:2.08MB

日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉環境国際共同研究センター(CLADS)では、令和元年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、研究課題のうち、平成30年度に採択された「ラドンを代表としたアルファ核種の吸入による内部被ばくの横断的生体影響」の令和元年度の研究成果について取りまとめたものである。本研究は、廃炉工程で発生する$$alpha$$ダスト対策に係る被ばく影響評価を目的としている。すでに先行研究の多い$$alpha$$線放出核種のラドンを用い、体内で$$alpha$$線を放出した際に周辺細胞に与える影響の推定と組織レベル・個体レベルでの生物学的応答を検討する。研究組織の分野横断的な有機的連携により、$$alpha$$線放出核種の内部被ばくによる健康影響評価モデルの構築を目指す。

論文

自然放射性核種を含む廃棄物の放射線防護に関する専門研究会の活動報告

齋藤 龍郎; 小林 愼一*; 財津 知久*; 下 道國*; 麓 弘道*

保健物理(インターネット), 55(2), p.86 - 91, 2020/06

ウラン廃棄物およびウランを含む鉱さい等廃棄物処分安全の考え方は、まだ完全には確立されていない。その理由は、子孫核種の放射能が蓄積し、数十万年以後に線量のピークが生じるウラン安全性評価の不確実性と、遠い将来発生するラドンによる被ばくである。我々「自然放射性核種を含む廃棄物の放射線防護に関する専門研究会」は、ウラン含有廃棄物と鉱さい等廃棄物に含まれる核種、U-235, U-238とその子孫の処分に関する安全事例を研究し、ICRPやIAEAなどの国際機関の考え方と比較しながら、処分の現状を総括的に議論し、不確実性及びラドン被ばくの取り組むべき重要な問題を提言した。

報告書

ラドンを代表としたアルファ核種の吸入による内部被ばくの横断的生体影響評価(委託研究); 平成30年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業

廃炉国際共同研究センター; 岡山大学*

JAEA-Review 2019-024, 61 Pages, 2020/01

JAEA-Review-2019-024.pdf:2.22MB

日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉国際共同研究センター(CLADS)では、平成30年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、研究課題のうち、平成30年度「ラドンを代表としたアルファ核種の吸入による内部被ばくの横断的生体影響評価」について取りまとめたものである。本研究は、体内で$$alpha$$線を放出した際に周辺細胞に与える影響の推定、$$alpha$$線の被ばくによる個体レベルでの生物学的応答の検討を既に先行研究の多い$$alpha$$線放出核種のラドンを用いた影響評価により、$$alpha$$核種の内部被ばくによる健康影響評価モデルの構築を、研究組織の分野横断的な有機的連携を行うことで研究拠点形成を目指す。

論文

Protective effects of hot spring water drinking and radon inhalation on ethanol-induced gastric mucosal injury in mice

恵谷 玲央*; 片岡 隆浩*; 神崎 訓枝*; 迫田 晃弘; 田中 裕史; 石森 有; 光延 文裕*; 田口 勇仁*; 山岡 聖典*

Journal of Radiation Research, 58(5), p.614 - 625, 2017/05

 被引用回数:9 パーセンタイル:49.59(Biology)

ラドン($$^{222}$$Rn)ガスを用いたラドン療法は、ラドンガスの吸入とラドンを含む水の摂取の2種類の治療に分類される。温泉水の短期または長期の摂取は胃粘膜血流を増加させ、温泉水治療が慢性胃炎および胃潰瘍の治療に有効であることはわかっているが、粘膜障害に対するラドンの正確な影響やそのメカニズムは不明である。本研究では、マウスのエタノール誘導胃粘膜障害に対する温泉水摂取およびラドン吸入の抑制効果を検討した。マウスを用いて、ラドン2000Bq/m$$^{3}$$を24時間吸入、または温泉水を2週間摂取させた。水中$$^{222}$$Rn濃度は、663Bq/l(供給開始時)から100Bq/l(供給終了時)の範囲にあった。その後、マウスに3種類の濃度のエタノールを経口投与させた。粘膜障害の指標である潰瘍指数(UI)は、エタノールの投与量に依存して増加した。しかし、ラドン吸入または温泉水による処理は、エタノールによるUIの上昇を抑制した。ラドン処理群と無処理対照群では抗酸化酵素の有意差は認められなかったが、ラドンまたは温泉水で事前処理したマウスの胃の過酸化脂質レベルは有意に低かった。これらの結果は、温泉水摂取とラドン吸入がエタノール誘導胃粘膜障害を抑制することを示唆している。

論文

原子力機構人形峠で観測された降雨雪による空間線量率変動の解析

田中 裕史; 迫田 晃弘; 安藤 正樹; 石森 有

保健物理, 51(2), p.107 - 114, 2016/06

日本原子力研究開発機構人形峠環境技術センターでは、空間線量率の監視や気象観測を常時行っている。本研究では、2014年4月$$sim$$2015年3月における降雨雪による空間線量率の変動を評価した。原子力機構人形峠では、冬季の積雪が多いという地域的特徴がある。概ね月1回の頻度で一定時間、降雨雪を採取し、ラドン子孫核種濃度を測定した(全17事例)。測定結果を用いて空間線量率の変動を計算した結果、観測値と比較的良い一致がみられた(4例を除く)。この4例のうち2例は、後方流跡線解析より降水採取前後での子孫核種濃度の変化が示唆され、これが不一致の原因と考えられた。他の2例は、雨水の地表からの流出によると考えられた。

論文

Development of an atmospheric $$^{222}$$Rn concentration model using a hydrodynamic meteorological model,1; One dimensional practical model

茅野 政道; 山澤 弘実; 飯田 孝夫*

Health Physics, 70(1), p.47 - 54, 1996/01

 被引用回数:3 パーセンタイル:33.71(Environmental Sciences)

大気境界層内でのラドンの移行についての一次元数値モデルを開発した。モデルは、乱流クロージャーモデルを含む流体力学モデルと、ラドンの拡散モデルから成る。前者は後者に、境界層内でのラドンの鉛直混合に影響を与える乱流状態を入力するためのものである。計算結果を、弱風で強い日射を含む晴天時や強風の曇天日等の種々の気象状態でのラドン濃度測定値と比較し、モデルが、ラドン濃度の典型的日変化をよく再現できることを示した。

論文

A Simulation study on long-range transport of Radon-222 over eastern Asia

石川 裕彦; 山澤 弘実; 茅野 政道; 坂下 哲也*; 池辺 幸正*; 鈴木 国弘*

Proc. of the Int. Conf. on Radiation Effects and Protection, p.385 - 389, 1992/00

原研で開発した広域拡散モデルを用いて、東アジア域で地かく起因ラドンのシミュレーション計算を実施した。計算結果を名古屋における測定結果と比較した。

報告書

航空機による緊急時ガンマ線サーベイシステムの開発II バックグラウンド放射線の基礎特性調査

坂本 隆一; 斎藤 公明; 堤 正博; 長岡 鋭; 森内 茂

JAERI-M 86-020, 88 Pages, 1986/02

JAERI-M-86-020.pdf:3.02MB

バックグランドガンマ線を対象に行った航空機による飛行サ-ベイの結果から、検出器系自己汚染寄与分、宇宙線寄与分、ラドン娘核種からの寄与、陸上における地殻ガンマ線の高度減衰特性、さらに広範囲な種々の地形地質のサ-ベイ結果について地上値との関係などについて解析・検討した。

論文

液体シンチレーション計数技術,10; 特殊な利用法,1; 放射能絶対測定($$beta$$線)

野口 正安

Radioisotopes, 24(10), p.65 - 68, 1975/10

液体シンチレーションカウンターを用いた特殊な利用法として、$$beta$$線放出核種の絶対測定について述べた。この方法の最大の長所は試料調整の容易さにあり、試料によっては従来の方法にくらべて精度の上でも充分対抗できる。ラドンの測定は、この方法により精度よく迅速に行なわれ、とくに野外での実験に対し実用性が大きい。

口頭

Development of a Rn removal system for future Xe-based neutrino detectors using resonant ionization

関谷 洋之*; 岩田 圭弘; 伊藤 主税

no journal, , 

レーザー共鳴イオン化質量分析法をベースとした高速炉用タギング法破損燃料位置検出(FFDL)システムを実用化する上で、(1)真空紫外(VUV)光の1光子励起によるクリプトン及びキセノン共鳴イオン化効率の向上、(2)レーザーシステムの安定化・操作性向上の2点が必要不可欠である。VUV光を用いた希ガス分析に関連した研究として、東京大学宇宙線研究所と共同でニュートリノ検出器に用いるキセノンガスに含まれる不純物ラドンを安定的に除去する手法の開発を行っている。ラドンは希ガス元素の中で共鳴励起波長が最も長くVUV光生成が容易であることから、ラドン共鳴イオン化を実証した後、クリプトン及びキセノンに適用する計画を立てている。発表では、ラドン共鳴イオン化用VUVレーザーの開発、及び微量クリプトン含有アルゴンガスを用いた電場除去システムの構築について現状を報告する。

口頭

Environmental monitoring after remediation activity at old uranium mine site

石森 有; 田中 裕史; 迫田 晃弘

no journal, , 

本論文は原子力機構が跡措置を行ったウラン鉱山及びその周辺での環境モニタリング結果について例証している。跡措置を行ったサイトは、主要な峡谷に沿って居住地域から1.5km程度上流側にある丘の、険しい斜面に位置している捨石たい積場である。主な跡措置を風化花こう岩によって捨石たい積場を覆土することで実施した。ラドン散逸率, ラドン濃度及び$$gamma$$線線量率について主に議論を行う。これらの測定はそれぞれ、30, 50, 3300箇所について行った。これらの結果は、覆土が5年以上機能していることを示している。加えて、サイトの環境への影響は、跡措置前から軽微だった。

口頭

Development of a method for discriminating the influence of the radon progenies in air from aerial radiation monitoring data

廣内 淳; 西澤 幸康*; 卜部 嘉*; 嶋田 和真; 眞田 幸尚; 宗像 雅広

no journal, , 

福島第一原子力発電所事故後、放射性セシウムの沈着マップを作成するために国家プロジェクトとして航空機モニタリングが行われた。航空機モニタリングの測定値から人工放射性核種の放射能濃度を精度よく求めるためには、自然放射性核種(特に大気中ラドン子孫核種であるPb-214とBi-214)の寄与を除く必要がある。そこで本研究の目的はモニタリングデータから空気中ラドン子孫核種の寄与を弁別する手法を考案することである。弁別手法を川内原子力発電所での観測値に適用した結果、航空機モニタリングで得られた線量率と地上測定での線量率の一致度がよくなり、本手法の妥当性が確認できた。

口頭

マウス諸臓器におけるラドン吸入による過酸化水素の産生に伴う酸化ストレスの評価

片岡 隆浩*; 神崎 訓枝; 迫田 晃弘; 石田 毅; 首藤 妃奈*; 矢野 準喜*; 田中 裕史; 花元 克巳*; 寺東 宏明*; 光延 文裕*; et al.

no journal, , 

これまでにラドン吸入はマウス臓器中の抗酸化機能を活性化させることを報告してきた。抗酸化機能の活性化は、活性酸素種(ROS)が誘導する酸化ストレスを抑制する。ラドン吸入によって誘導された抗酸化機能の活性化は微量のROSの生成による可能性がある。しかしながら、このメカニズムについての報告は皆無である。本研究では、マウス諸臓器中のラドン吸入による過酸化水素が誘導した酸化ストレスを評価した。マウスは1kBq/m$$^{3}$$または10kBq/m$$^{3}$$のラドンを24時間吸入した。その結果、ラドン吸入は肝臓や肺で20%過酸化水素を増加した。一方で、心臓中の過酸化水素は20%減少した。これは過酸化水素と反応するグルタチオンによるかもしれない。以上のことから、ラドン吸入はマウス諸臓器中で少量の過酸化水素(ROS)を生成する。しかしながら、カタラーゼやグルタチオンのような抗酸化物質が酸化ストレスを減少するのに重要な役割を果たしている。

口頭

Basic study on suppression effects of active oxygen diseases by radon inhalation and its mechanism

片岡 隆浩*; 神崎 訓枝; 迫田 晃弘; 石田 毅; 田中 裕史; 花元 克巳*; 寺東 宏明*; 光延 文裕*; 山岡 聖典*

no journal, , 

ラドン吸入が抗酸化機能の亢進によりマウスの諸臓器中で酸化損傷を抑制すると報告してきた。この機能には、ラドン吸入によって生成された活性酸素種が関わっていると考えられる。そこで、本研究では、ラドン(1,000Bq/m$$^{3}$$または10,000Bq/m$$^{3}$$で24時間)吸入後のマウスの脳, 肺, 心臓, 肝臓, 胃, すい臓, 腎臓, 小腸, 大腸での過酸化水素と抗酸化物質(スーパーオキシドディスムターゼ, カタラーゼ, トータルグルタチオン)、過酸化脂質を分析した。例えば、肝臓(1,000Bq/m$$^{3}$$と10,000Bq/m$$^{3}$$)や心臓(1,000Bq/m$$^{3}$$)で有意に過酸化脂質量の減少が見られ、酸化ストレスが抑制されていた。一方で、肺(10,000Bq/m$$^{3}$$)でのみ、過酸化脂質量と過酸化脂質が有意に増加していた。以上のことから、高濃度のラドン吸入では肺を除いて、酸化ストレスが誘導されないことが示唆された。

口頭

さまざまな環境のラドンに対する防護

石森 有

no journal, , 

2007年勧告で導入された3つの被ばく状況は、放射線防護の基本的なアプローチとして参考レベルを使用した最適化がより強調されている。現存被ばく状況の代表的な事例であるラドンについて、さまざまな環境のラドン濃度レベルを紹介し、専門的立場から現存被ばく状況の対応の現実的課題を提示し、防護のポイントの理解を深めるための意見を交換する。

口頭

遠隔で空気中$$alpha$$汚染を測定するための遠隔$$alpha$$ダストモニタリングシステムの開発

宇佐美 博士; 森下 祐樹; 古田 禄大; 青木 克憲; 鶴留 浩二; 星 勝也; 鳥居 建男

no journal, , 

遠隔技術を駆使した放射線計測システムの開発は、福島第一原子力発電所(以下「1F」と称す)事故を機に目まぐるしく発展してきた。遠隔技術と放射線計測の組み合わせは、測定する作業者自身が現場に入る必要がないため、内部・外部被ばくの危険性がないという点が最大の利点である。そのため、遠隔放射線計測システムは、これまで実際に1Fの$$gamma$$線線量率が高い環境で使用されてきた。ただし、従来の遠隔放射線計測システムはほとんどの場合、$$gamma$$線測定に焦点を合わせており、遠隔で空気中の$$alpha$$汚染を測定するための遠隔$$alpha$$ダストモニタリングシステムはまだ開発されていない。そこで本研究ではポータブルダストサンプラーと遠隔操作ロボットを組合せることで遠隔$$alpha$$ダストモニタリングシステムを構築した。また、その成立性を確認するためラドン環境中で遠隔モニタリング性能試験を実施した。講演では、これまでに実施した性能試験によって得られたシステムの利点・欠点、それを今後どのように改善していくか等、将来の展望について報告する。

口頭

自然放射性核種を含む廃棄物の放射線防護に関する専門研究会概要と課題整理

齋藤 龍郎

no journal, , 

自然放射性核種を含む廃棄物の放射線防護に関する専門研究会(前回研究会)では、自然放射性核種を含む廃棄物の放射線防護に関する問題点について、放射線防護の視点から討議を進めた。前回の検討課題について整理・紹介するとともに、次回研究会に引き継ぐ課題について紹介する。

口頭

Measurement of equilibrium factors in various environments

橋本 啓来*; 玉熊 佑紀*; 山田 椋平; 細田 正洋*; 床次 眞司*

no journal, , 

Radon is well known as a secondary risk factor for lung cancer next to tobacco. Thus, it is important to evaluate an inhalation dose from radon and its progeny from the viewpoint of radiation protection. In terms of the dose assessment, an equilibrium factor is commonly used to convert from the radon concentration to the equilibrium equivalent radon concentration (EERC), which indicates collective concentration of radon progeny, because it is easier to measure radon comparing to radon progeny. However, the equilibrium factor is known to vary in time and space so that it should be measured at various places in different seasons. In this study, the equilibrium factor was evaluated in various environments such as Japanese dwellings, a tourist cave and outdoors around an active volcano.

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