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2011年3月20日 (日)

ベクレルをシーベルトに換算するには?

毎日原発のニュースを見て、シーベルト(Sv)という単位にはかなり慣れてきましたけど、野菜から放射性物質が検出されたニュースではベクレル(Bq)という別の単位が登場してきました。シーベルトは人体への影響という点から評価した放射線量を表す単位で、10mSv(ミリシーベルト)ぐらいが一般の人の許容範囲で、100mSvが放射線を扱う仕事をする人がそれ以上浴びないように気をつける放射線量の目安になっているようです。

一方、ベクレルは放射線を出す放射性物質の量を示す単位で、1秒間に1個の原子核が崩壊してα線かβ線かγ線かのなんらかの放射線を出す放射性物質の量が1ベクレルです。野菜1kgあたり24000ベクレルの放射性ヨウ素131が検出された、といった報道で使われています。このベクレルをシーベルトに換算できれば、せっかく勉強したシーベルトの知識が使えるのでちょっと調べてみました。

結論から言うと、ベクレルの値に「実効線量係数」という値を掛ければベクレルをシーベルトに換算できます。これは放射性物質の種類ごとに異なる値をもつ係数で、たとえばこのページ(http://www.remnet.jp/lecture/b05_01/4_1.html)に一覧表が載っていました。このページの表によると、ヨウ素131(I-131)の実効線量係数は2.2×10の-8乗となっています。言い換えるとベクレルの値に0.000000022をかければシーベルトに、0.000022を掛ければミリシーベルトに、0.022をかければマイクロシーベルトに換算できます。

したがって、1kgあたり24000ベクレルの野菜を100g食べると

   2400ベクレル×0.022=52.8マイクロシーベルト(μSv)
 
の放射線量を浴びる計算になります。ちなみに上記のページによるとこの係数は大人は50年、子供は70年の積算値だそうなので、上の野菜を100g食べた後50年にわたり人体が浴びる放射線量の合計が52.8μSvとなるようです。

この計算が正しいとすると一般の人の許容範囲10mSv(=10000μSv)の放射線量を浴びることになるのは上記の野菜を

   100g×10000÷52.8=18.9kg

食べたとき、ということになりますね。毎日100gを189日、半年ほど食べ続けると許容範囲をこえることになりそうです。

これは、ヨウ素131の場合ですが、セシウム137の場合の実効線量係数は1.3×10のマイナス8乗で、セシウム137のベクレル値に、0.000013を掛けるとミリシーベルトに、0.013を掛けるとマイクロシーベルトに換算することができます。当面、ニュースに出てくるのはこの二物質だと思いますが、他の放射性物質についても上記のページの表にある値を使えば換算することができます。

(実効線量係数の算出についてはhttp://www.rist.or.jp/atomica/data/dat_detail.php?Title_Key=09-04-02-03を参照。モンテカルロシミュレーションで求めるらしいです)

(ここで求められるシーベルト値は預託放実効線量値を示します。預託実効線量の詳細は http://search.kankyo-hoshano.go.jp/food2/Yougo/yotaku_jikkou_syousai.html を参照ください)

【関連記事】

 テラベクレル

 放射性ヨウ素3万テラベクレルは約6.5グラム

 セシウムは0.013をかける

 億テラベクレル

 

 

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コメント

シーベルトの単位が違ってます。
Svです。

投稿: ... | 2011年3月21日 (月) 14時50分

私たちはホウレンソウだけ食べているわけではないので、1日の食糧摂取量が1キログラムでそのうち高濃度の野菜・牛乳などが30%であれば2か月ぐらいで許容範囲をこえることになりますね。

投稿: | 2011年3月21日 (月) 15時40分

ご指摘ありがとうございます。
なおしました。

投稿: くじょう | 2011年3月21日 (月) 16時48分

1日300g食べると2か月で許容量を超える計算になりますね。

報道では1kgあたり4000~5000ベクレルの放射性ヨウ素が検出される事例が相次いでますから、これらの食品を1日300g食べると1カ月で許容量を超えてしまいます。

まあ、ホウレンソウや春菊を300g食べるのは大変ですが、牛乳だとコップ1杯半ですから牛乳の数値には注意する必要がありますね。

投稿: くじょう | 2011年3月21日 (月) 17時22分

はじめまして。
また新たな単位が登場してよくわからなかったので、googleで
調べたらこのブログが出ました。
自分のブログで出典を明らかにして引用させていただきたましたが
不都合でしたら削除させていただきます。
ご承認賜りますようお願い申し上げます。

投稿: 50代オヤジ | 2011年3月21日 (月) 18時27分

大変失礼ながら、預託実効線量につては、今一度ご確認された方がよろしいのではないでしょうか?
http://search.kankyo-hoshano.go.jp/food2/servlet/food2_in
で良く出ていると思います。

投稿: | 2011年3月21日 (月) 18時34分

50代オヤジさん: つたないブログですがお役に立てれば幸いです。どうぞご参照ください。

匿名さん:ご指摘ありがとうございます。預託実効線量についてのリンクを追加しました。

投稿: くじょう | 2011年3月21日 (月) 19時46分

はじめまして。
ベクレルに実効線量係数をかけて得られる数字の単位は[μSv/sec](1秒あたりの放射線量)になるのではないでしょうか?

一般の人の許容範囲を10mSvとしていますが、1年間で1mSvではないですか?

投稿: le-yon | 2011年3月21日 (月) 20時15分

le-yonさま

質問ありがとうございます。
実効線量係数の単位はSv/Bqなのでべクレルにかければシーベルトになります。それだけの放射性物質を体内に取り入れたときに人体が被る通算ダメージというかたちで預託実効線量(単位Sv)を求めることができます。

1mSv/年が一般公衆の線量限度で子供も含めて問題ないとされる放射線量です。ただ10mSv/年はブラジルのガラパリで住民が受ける放射線量で、こちらでも健康への悪影響は見られていないということなのでこちらを一つの目安としてあげました。

投稿: くじょう | 2011年3月21日 (月) 21時22分

すいません、間違えていたようです。
預託実効線量というのがあるんですね。
許容できる限度の基準は難しい点ですが、たしかに一つの目安にはなりますね。

投稿: le-yon | 2011年3月21日 (月) 23時13分

ヨウ素131の半減期は八日なので、数週間後に食べる野菜のなかにはヨウ素131はあまり入っていませんよ
新たに供給されるのでなければ、最初期に摂取した量以外は考慮すべきでは無いでしょう
(また、牛乳中の放射性ヨウ素量は千ベクレル単位と報道ではなっていたかと

投稿: | 2011年3月21日 (月) 23時20分

上のコメントを書いた者です
ベクレルではなくベクレル毎キログラムでしたので訂正します
失礼しました

投稿: | 2011年3月21日 (月) 23時37分

le-yonさま

こちらも勉強しながらですので、質問して頂けると助かります。今後ともよろしくお願いします。

匿名さま

そうですね。ヨウ素131は原子炉からの放出が止まれば割と速やかになくなっていきますね。早く安定して欲しいものです。

半減期の面ではセシウム137の方が厄介です。生体濃縮の可能性もありますので、動物性食品の数値に気をつける必要がありそうです。


投稿: くじょう | 2011年3月22日 (火) 09時26分

報道では放射性物質の影響は乳児が大人より問題だとあります。
"ちなみに上記のページによるとこの係数は大人は50年、子供は70年の積算値だそうなので、上の野菜を100g食べた後50年にわたり人体が浴びる放射線量の合計が・・・"
貴殿記載の上記では現実離れ(70年子供なわけないので)した実態があるにせよ、同じ期間同じ量を食べたとしたときに、大人の方が浴びる放射線量が多いことになります。
報道では水に関して大人と乳児の基準値が違うとのことで、身体の小さい子供が同じ量を受ければ、大人より子供に影響がある、問題があるのは当然との理解でいましtが、混乱してきました。

同じ期間で浴びる量は、大人>子供
だけど、基準(許容量)は、大人>子供
であり、許容積算値に達する期間は大人>子供なので、
子供に注意が必要となる???

情報がいろいろあると良い様で、悪い様で、、、体内にこれ以上食べたら危険ですよ警報でも鳴ると良いのですがね。

投稿: 教えて!ください | 2011年3月28日 (月) 08時29分

教えて!くださいさま
質問ありがとうございます。

放射性物質が体内に入ると、体内で放射線を出して人体に悪い影響を与えます。これはその物質が体外に排出されるか、半減期の数倍の時間が経過して絶対量が十分に減るまで影響が続いてしまいます。この悪影響が続く間に人体がうける通算のダメージを預託線量といいます。大人50年、子供70年というのは預託線量を求めるときの通算期間として用いる時間のことで、50年や70年、その物質を摂取し続けるという意味ではありません。1ベクレルの放射性物質を1度摂取したときにその後50年や70年の間人体が受けるダメージの合計が預託線量係数となります。

子供の場合、代謝の速度が大人より速くてすみやかに放射性物質が体外に排出される一方で、成長するための細胞分裂が盛んでその分、放射線の影響を受けやすいようです。差し引きしても子供の方が大人より少ないベクレル数の放射性物質で発ガン性が高まると考えた方がよいようです。放射性ヨウ素については半減期が8日と短いですし、原発からの放出が止まれば1ヶ月ほどで心配いらない数値になると思います。早く収まって欲しいですね。

投稿: くじょう | 2011年3月29日 (火) 11時45分

こんにちは。拝見させていただきました。私も預託実効線量の解釈が間違っていると感じます。1日の摂取量と総摂取量を混同しているのではないでしょうか。計算を訂正したほうがよろしいかと存じます。
以下参考までに。
http://search.kankyo-hoshano.go.jp/food2/servlet/food2_in?pageSID=17335557

投稿: つくばより | 2011年3月29日 (火) 12時42分

「九条」様の計算の考え方は概ね良いように思いますが・・・?
「九条」様が言いたいのは、1日で18.9kgも野菜を食べるのは現実的ではないので、24000〔Bq/kg〕の野菜100gを189日食べれば、と仮定しただけではないでしょうか。間違っていたらゴメンなさい

投稿: mr_senta | 2011年3月29日 (火) 14時55分

つくばさま
コメントありがとうございます。

ご教示のHPの式(http://search.kankyo-hoshano.go.jp/food2/Help/yotaku_guide_keisan.htmlの式)に従って計算してみました。

私の計算では1kgあたり24000ベクレルの野菜を1日100gずつ食べて預託実効線量が10mSv(10000μSv)になるのに189日かかるとなっています。上記の式で1kgあたり24000ベクレルの野菜を1日100gずつ189日間食べたときの預託実効線量を求めてみると

0.001×100g/日×189日×0.022μSv/Bq×24000Bq/kg
=9979μSv(約10mSv)

となり、あっているように思います。どこか計算の誤りや解釈の誤りがありましたらご教示頂けると助かります。よろしくお願いいたします。

投稿: くじょう | 2011年3月29日 (火) 15時34分

mr_sentaさま
コメントありがとうございます。

文章の趣旨はそういうことです。わかりやすく補足いただきありがとうございます。なかなかスッキリ分かる文章を書くのは難しいですね。精進したいと思います。

投稿: くじょう | 2011年3月29日 (火) 15時44分

 放射線技師です。許容被曝線量は、関係者100mSv、一般成人10mSv、小共(乳児から14歳が目安)1mSvとなってますが、放射線被曝はここまで被曝しても良い、というものではありません。どんな事があっても、ここまでに抑えなさいという量だと思います。放射線被曝に関しては、ここまでは安全という事は、まだ分かっていないのが現状です。そもそも、いつもより多い放射線の量が多い事が問題なのです。
 僕は、仕事がら、被曝には本当に気を使ってます。医療被曝と今回の被曝を比べる事自体間違ってます。今回の被曝はメリットがまったくありません。医療被曝は、病気を見つける、病気じゃないと分かるというメリットがあります。しかも、医師がどうしても必要だから撮るのです。事故とは違います。今回も、ここまでなら被曝してもいいと言う事では絶対ありません。気を付けて、絶対被曝しないで下さい。

投稿: 60台の放射線技師 | 2011年3月29日 (火) 15時52分

[60台の放射線技師]様
「・・関係者100mSv、一般成人10mSv、小共(乳児から14歳が目安)1mSvとなってますが、・・・」とありますが、これは法律かICRP勧告か何かで定めれているのでしょうか。差し支えなければ教えて頂けないでしょうか。私の子供(成人)が、郡山市に住んでいるのですが、郡山市では約3〔μSv/h〕が観測されています。原発事故から約2週間が経過していますので、3〔μSv/h〕×24h×14日=1〔mSv〕に達している計算になります(多分、1日中外にいる場合という条件だと思いますが)。これは空間放射線量についてだけですが、その他に、放射性物質を含む飲食物を口にする危険性が高いと思うと心配です。

投稿: mr_senta | 2011年3月29日 (火) 16時27分

60台の放射線技師さま
コメントありがとうございます。

おっしゃる通り、メリットもなく放射線を浴びる事態は極力さける必要がありますね。そのために例えば疎開をするとすれば、仕事や商売に差し障りがでますのでそちらにも大きなデメリットがあります。放射線によるデメリットと疎開によるデメリットを比較する上で放射線によるデメリットがもう少し具体的に分かれば助かります。

たとえば1mSvや10mSvの放射線を浴びるとどの程度の健康上の悪影響があるのでしょうか。mr_sentaさまの参考にもなると思いますので、ご教示頂けると幸いです。

投稿: くじょう | 2011年3月30日 (水) 09時11分

いま水道水が話題になってますが
お風呂に浸かったときの被爆量なんかはまた違うものでしょうか?
計算できるなら記載お願いしたいです。
半減期8日のヨウ素が一週間前の測定で、336べクレル。
22日当時のヨウ素は672べクレルと言われています

投稿: ねこ | 2011年3月30日 (水) 12時47分

いろいろとご説明ありがとうございます。
つたに頭で必死で考えて、計算してます。

ところで実効線量係数なのですが、
ご紹介のページを見ると、ヨウ素131を経口摂取した場合、
2.2×10の-8乗とおっしゃていますが、
2.2×10の-5乗となっている気がします。
見ている欄が違うのでしょうか?

投稿: そらぽ | 2011年3月30日 (水) 15時33分

ねこさま
質問ありがとうございます。

放射線物質を飲んでしまうと体外に出るか、半減期を重ねてほとんどなくなるかするまで放射線を浴び続けることになります。預託実効線量はこの場合の放射線による悪影響を表しています。

お風呂の場合は、お風呂からあがればお湯に含まれる放射線の影響がなくなりますので、身体が受ける影響はずっと少なくなります。

式で示すのは難しいのですが、30分入浴した場合の影響は1kgあたりの預託実効線量の値より10分の1から100分の1程度になるものと思われます。1kg672ベクレルのお湯に30分入浴した場合ですと、おそらく最大で

672×0.022×0.1=1.5μSv

程度の被爆量だとおもいます。1年に365回入ると0.5mSvですが、それまでには放射性ヨウ素はほとんどなくなっていると考えられます。


投稿: くじょう | 2011年3月30日 (水) 16時10分

そらぽさま
質問ありがとうございます。

表4.1のI-131の欄によると実効線量係数は2.2×10のマイナス8乗Sv/Bqとなっています。これがSvに直すときの係数で、mSv(1000分の1Sv)になおしたいときの係数が2.2×10のマイナス5乗となります。新聞などではそちらが掲載されているケースもあるようですね。

投稿: くじょう | 2011年3月30日 (水) 16時21分

シーベルトと健康被害についてですが、1シーベルトを【一生】浴び続けると健康に被害をもたらすレベルらしいです(TV朝日で言ってました)。
http://www.nicovideo.jp/watch/sm13965846

1シーベルト以下の放射線を浴びた場合の、長期的な健康被害について、後に癌になる可能性が上がるという話がありますが、タバコを吸っているだけで発癌率は3倍になるので、長期的な健康被害についてビクビクしていたら生活できないと思います。


放射線に限らずこういった基準値には必ず、数十倍以上の安全率を持っているため、基準値を超えても即座に健康被害に直結するわけではないということです。

作業員は100ミリシーベルト、一般人は10ミリシーベルトが基準のようですが、実際は1シーベルトを一生で、初めて健康被害が出るレベルなので、作業員でも一時的にしか浴びないならかなりの安全率が見込まれていることになります。


経済的なデメリットと照らし合わせて、避難・租界などを実行すべきだと思います。

投稿: えむ | 2011年4月 2日 (土) 11時05分

えむさま
コメントありがとうございます。

通算で100mSvの放射線を浴びるとガンになる確率が0.5%ほど上がるというデータを見たことがあります。一生のうちガンになる確率は30%ほどらしいので、100mSvの放射線を浴びると、ガンになる確率が30.5%ほどになるようです。

200mSvだと31%となってあまり気持ちよくはないですね。10mSvだと30.05%になる計算ですが、この程度だとタバコなど他の要因の影響の方が大きいかもしれません。

投稿: くじょう | 2011年4月 3日 (日) 14時16分

お風呂の湯量について、1㎏では足りないのではないでしょうか?
結局、雨の中を傘をさして歩いて吉野家に行き、牛丼サラダセットを食べる、プラス往復の道のりで、呼吸をする、プラス通勤をする、プラスお風呂に入る、プラス洗濯をする×365日の合計の被ばく量となると考えられます。誰かこれの計算をやってくれませんかね?
これの合計が2から5ミリシーベルトの場合、我慢するしかないですかね?

投稿: ひろたか | 2011年4月 5日 (火) 15時06分

ひろたかさま
コメントありがとうございます。

お風呂の水は体に接している部分しか実質影響ありませんので、だいたいあれぐらいの被曝量になると思います。

空気や食品、水の影響を概算してみますと、たとえば空気中の放射線量が毎時2μSvの地域ですと、そのうち半分の影響を受けるとして1年間で

 1μSv/時×24時間×365日=8760μSv

となりますので大体9mSvとなります。

1kgに2000ベクレルの放射性ヨウ素が含まれている食品や水をトータルで1日で2kg摂るとして、1年間の被曝量を求めると

 2000Bq/kg×2kg×0.022μSv/Bq×365日=32120μSv

となりますので大体32mSvと概算できます。お風呂の被曝量はこれに比べると小さいので省略して、水、食品、空気からの被曝量の合計を求めると

 9+32=41mSv/年

となりますね。1kgに2000ベクレルの食品や水を1年間摂り続けるとかなりな量になります。

健康への影響は100mSvで発ガン確率が0.5%増えるというデータから推定すると

 0.5%×41/100=0.2%

増加するといえるでしょうか。100mSvで1.5%増えるという説もありますので、その値を使うと0.6%、発ガン確率が増えることになります。生涯の発ガン確率が30%とすればこれが30.6%になる計算です。

あんまり気持ちのいい数値ではありませんが、こういう数値とたとえば移住によるデメリットと見比べてどうするかを決める必要があるでしょう。

これは食品や水に1kgあたり2000ベクレルの放射性ヨウ素が含まれている場合の計算ですから、これが1kgあたり200ベクレルぐらいだとほとんど気にしなくてよいレベルになりますね。大抵の食品や水はそういう意味では気にしなくていいと思います。

投稿: くじょう | 2011年4月 6日 (水) 11時46分

ご参考になればよいのですが

http://www.rwmc.or.jp/library/other/kankyo/


食品の加工による除去率が書いてあります(´・ω・`)

投稿: とおりすがり | 2011年4月 7日 (木) 11時11分

サンクス 後、プルトニウムについてはどうお考えですか?

投稿: ひろたか | 2011年4月 8日 (金) 10時29分

独り言です。聞き流して頂いてもかまいません。
100mSvでガン発生率が0.5%ほど増えるという話を私も耳にします。
「元々放射線と関係なくガンで30%~50%の人が死ぬのだから0.5%なんて全体で比べたら気にすることはないようなレベル」というような意見も聞きます。
たとえば東京1000万都市が、同程度に被曝した場合、0.5%としておよそ5万人がそれによってガンになるということになります。交通事故で死ぬ確率より高いような気がします。みんな交通事故死はどうでもいいなんて思ってないですよね?
過剰に反応するのはどうかと思いますが、しばらくの間は楽観視しないで危機感を持って行動をした方がいいのかもしれません。

投稿: 40代オヤジ | 2011年4月 8日 (金) 16時08分

みなさま、コメントありがとうございます。お返事が遅れて申し訳ありません。

とおりすがりさま
詳しいデータ、ありがとうございます。
加工や料理の過程で除去できる部分もかなりあるようですね。参考にさせていただきます。

ひろたかさま
誰がつけたのか知りませんが「あの世の元素」プルトニウムは名前だけでも恐ろしい物質です。粉塵になって肺に吸い込まれると最悪ですが、炉心爆発でも起きない限りはそういう可能性は低いかもしれません。逆にいうと炉心爆発が起きたときに最も警戒すべき物質の一つと言えるでしょう。

40代オヤジさま
1000人のまちであっても全員が100mSv被曝すると、5人〜15人が余分にガンにかかることになります。どなたがそれにあたるのか分かりませんが、ガンになった人の何人かは放射性物質の影響によるものですので、東電の電力を使ってきた一人としてとても申し訳なく思います。該当の地域でガンになった人の治療費の何%かは東電が負担すべきかもしれませんし、そのために若干電気料金が上がっても仕方ないかもしれません。

投稿: くじょう | 2011年4月 8日 (金) 18時48分

くじょう様
ご無沙汰しています。食材や水道水についての考え方は中部大学 武田先生のこちらが参考になります。
http://takedanet.com/2011/05/post_4637.html
http://takedanet.com/2011/05/post_7af2.html
なお、武田先生は「たかじんのそこまで言って委員会」に時々出演
されていますので、ご存知の方も多いと思います。

投稿: mr_senta | 2011年5月 3日 (火) 17時30分

武田氏は、今回の原発事故が起こる前までは、原発は安全だと主張されていた方です。
事故をきっかけに、反原発者となったわけですが、彼の主張は大学教授にしては稚拙な
部分が見受けられます。また、科学的根拠のない主張をしており、人を見下している部分
も散見されます。あまり、彼の主張は真に受けない方がよろしいかと存じます。
彼の主張の矛盾や変遷ぶりについては、それを指摘されているページがありますので、
一読されることをお勧めします。

投稿: 匿名 | 2011年6月17日 (金) 19時45分

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