放射線防護及び管理の具体的方法について

2015.09.10 オフサイトの防災業務関係者の安全確保の在り方に関する検討会

元IAEA NS局NSRW㈱ 千代田テクノル

技術アドバイサー

鈴木敏和

資料３

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原子力緊急事態におけるUPZ内対応者の実践的放射線防護 （装備）

・放射性物質による表面汚染は通常の埃や水による汚れと大きな差はない。ただ、その量が微量でも放射能を示す事に大きな違いがある。

・放射線防護服と称する製品が出回っているが、作業性を阻害するうえ外部被ばく線量低減に関しては殆ど役に立たない。

・α線、β線を放出する放射性物質が服に付着しても脱衣等の乾式除染により大部分が除去出来る。

・大多数の汚染は手、足の裏、髪の毛に付着する。従って、手袋、帽子は必ず着用すべきである。

・靴の裏に付着した放射性物質のうち、遊離性のものは拭き取りや洗浄で除染出来るが、非遊離性のものは除染出来ない。しかし、これは汚染の広がりには寄与しないことから、当面の使用は差支えない。

2

放射線防護服

人体等価ファントに個人線量計を装着し、防護服の遮蔽性能を確認した20kg という重量にもかかわらず、90%.のγ線は透過してしまう

Shie

ld (

%)

鉛製防護服Photon energy (keV)

陸上自衛隊 消防

137Cs

3

原子力緊急事態におけるUPZ内対応者の実践的放射線防護 （装備）

・タイベックスーツのような汚染防護衣が必要とは思われないが、雨天作業も考慮すべきで、耐水性不織布を用いた防護衣の着用が望ましい。但し、雨量が多い場合は薄手のビニール製雨合羽で浸透を防ぐ必要がある。

・UPZからの避難誘導に携わる場合、住民に余計な不安感を与えない為にはセパレート型の防護衣が望ましい。

・手袋は作業性と汚染遮断性を考慮すると二重とすべきで、内側がゴム手袋、外側に綿手袋が望ましい。

・放射性物質を体内に取り込まない為には、装着性の高いN95マスクの着用が望ましい。サージカルマスクの方が着用は楽であるが、気休めでしかない。

・長時間のマスク着用に伴う耳の痛みを防ぐため専用器具により装着負荷を軽減すべきである。

4

不織布による耐水性防護服

SMS素材使用により耐水性400mm以上を確保

避難住民に威圧感を与えず、かつ有効な汚染防止効果確保が必要

5

痛くないN95マスクと補助器具

シゲマツ DD02V-N95-2

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原子力緊急事態におけるUPZ内対応者の実践的放射線防護 （計測）

・外部被ばく防護のためのγ線サーベイメータと内部被ばく防護のためのβ線サーベイメータを装備すべき

・現場の実践で最も役に立つのはGM管式β線サーベイメータ

・中性子線、α線のみが単独で存在することはあり得ない。従って、中性子レムカウンタ、α線サーベイメータの装備に必然性は無い

・線量直読という意味で、電子式個人線量計の着用は有用である。事後線量評価と装着による安心感確保のためにガラスバッジの併用着用は不可欠である

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核反応

・光電効果

・コンプトン効果

・電子対生成

X・γ線

中性子線

相互作用

α線

電子

電離/励起

陽子

α線

β線

間接電離線

直接電離線

放射線計測とは（測定の基本原理）

電離/励起

電離/励起

電離/励起

全ての放射線は電離と励起によって計測されるその為、校正は不可欠である

8

α線の飛跡(生体組織内で約30μm)

β線の飛跡(生体組織内で数mm)

γ線（X線）の飛跡(生体組織内を透過)

皮膚の角質層で止まるため、外部被ばくに寄与しない

皮膚の幹細胞にまで到達するため、皮膚や水晶体が被ばくする可能性有

臓器まで到達するため、全身が被ばくする可能性有

線種による飛程の違い

1. 皮膚や衣類の表面に付着した放射性物質は放置すると体内汚染や施設内の二次汚染を引き起こす

2. 皮膚線量評価が必要な場合もある

体表面汚染

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汚染防止膜

GM管

高圧発生回路

計数回路

表示回路

約1100V

緊急時はサランラップ（約2ｍｇ/ｃｍ２）で十分である

有機ガス型

ＧＭサーベイメータの計測系統

GM管

10

時定数って何だ！

時定数の時間では63.2％までしか指示出来ない！

0.0%

10.0%

20.0%

30.0%

40.0%

50.0%

60.0%

70.0%

80.0%

90.0%

100.0%

0 10 20 30 40 50 60

指示

割合

測定時間（秒）

3

10

30

時定数

サーベイメータの使い方

時定数の３倍待てば真の値に近い指示が得られる

時定数が長いほど測定値のバラつきは小さい

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12

Over Flow表示

サーベイメータの使い方

窒息現象に注意！

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薄窓ＧＭ管を用いた表面汚染サーベイメータで、表面汚染密度直読のほか、α・β・γ線の同時測定が可能現場実践で最も優れている

目的：未知の汚染検知体表面汚染測定

Thermo RadEye B20

1. 人体外部から入射する放射線よって引き起こされる被ばくである

2. 対象となる放射線はα線以外すべてである

3. 外部被ばくの線量限度は全身については実効線量、臓器については等価線量で定められている

4. 実際に測定できる量は1cm線量等量である

5. １cm線量当量は常に法令基準値である実効線量よりも過大に応答する

外部被ばく

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・線量率が不明の場合、装備すべき測定器である

・検出感度は比較的低く、BGの20倍程度から測定可能

・エネルギー特性は平坦である

Ｘ／γ線計測用サーベーメータ電離箱サーベイメータ

NaI(Tl) シンチレーションサーベイメータ

・感度が高く自然BGから測れるが,

30μSv/h程度で振り切れる

・エネルギーレンジは 50keV から 3MeVに限定される

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各種シンチレーションサーベイメータ

Canberra製NaI(Tl)ｼﾝﾁﾚｰｼｮﾝｽﾍﾟｸﾄﾛﾒｰﾀInspector-1000

Thermo製広帯域NaI(Tl)ｼﾝﾁﾚｰｼｮﾝｻｰﾍﾞｲﾒｰﾀRadEye PRD-ER

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現時点で最も優れたγ線用サーベイメータ

表示線量率 ：H*(10) µSv/h

検出器 ：単一NaI(Tl)シンチレータ＋MPPC測定線量率範囲：0.01µSv/h to 100 mSv/h検出感度 ：150 cps per µSv/h（137Csにて）

：2000 cps per µSv/h （241Amにて）測定エネルギー範囲：60keV to 1.3MeV 測定限界線量率：100Sv/h連続使用時間 ：500時間（単四乾電池2本にて）準拠規格 ：IEC 62401現地校正線源 ：36 g- Lu2O3天然核種付属

IAEA核査察官、放医研REMAT等で制式採用

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高機能サーベイメータの多機能化

第一世代：APRD(ANSI N42.32 準拠）

第二世代：RIＤ(ANSI N42.34 準拠）

第三世代：SPRD (ANSI N42.48 準拠）

米 FLIR

米 ORTEC 仏 Canberra

独 Thermo

γ線スペクトル分析機能

ガラスバッジ

蛍光ガラス線量計

（Radio Photo Luminescence)

銀活性燐酸ガラスで構成され、放射線により電離された電子及び正孔が銀イオンに捕獲されて蛍光中心を形成。

紫外線照射により、放射線量に比例したオレンジ色(約600nm)の蛍光を発生。

良好なエネルギー特性

広い測定範囲

エネルギー特性：10KeV-6MeVにて±10％以内

線量特性：0.1ｍSv-10Sv

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Dシャトル

µSv/h

day1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

0.1

0.2

各モニタリングポイントや学校・公民館に設置、1年間稼働で線量トレンドを自動記憶

随時、積算線量の確認も可能20

半導体線量計

半導体線量計

（Si Solid State Detector)

高純度シリコンダイオードに逆バイアスを印加することにより空乏層を形成させ、放射線により電離された電子及び正孔が電極に移動することにより、リアルタイムで放射線量を測定出来る。

線量警報の発生が可能

感度が高いエネルギー特性：50KeV-3MeVにて±20％以内

線量特性：0.001ｍSv-100mSv

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1. 体内に取り込まれた放射性物質からの放射線よって引き起こされる被ばくである

2. 対象となる放射線はα線・β線である

3. 内部被ばくの線量限度は全身について預託実効線量、臓器については預託等価線量で定められている

4. 実際に測定できるは体内取り込み放射能であり、計算により預託実効線量が得られる

内部被ばく

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線量が同じであれば、

内部被ばくも外部被ばくも影響に差は無い

23

元素の周期律表と体内動態

24

原子番号

元素1 2

H He

3 4 5 6 7 8 9 10

Li Be B C N O F Ne

11 12 13 14 15 16 17 18

Na Mg Al Si P S Cl Ar

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr

37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54

Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe

55 56 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86

Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn

87 88 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118

Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Unb Unt Unq Unp Unh Uns Uno

57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71

La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103

Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

ランタニド

アクチニド

骨に均等に分布

速や

かに

吸収

され

筋肉

に分

布

骨や肝臓に蓄積（Ｕは腎臓にも蓄積）

（皮膚からでも簡単に吸収）、全身に蓄積

甲状

腺に

選択

吸収

赤枠は福島で環境放出された大部分の核種

内部被ばく線量評価

内部被ばくの測定方法 –体外計測器-

・体内汚染が疑われる場合、体内に残留する核種から出てくるガンマ線により放射能を測定するのが体外計測器である

・被測定者は遮蔽体に包まれた体外計測器に密着して測定を受ける

・すべての体外計測器はガンマ線エネルギー分析により、体内の放射能を直接計測する

・内部被ばく線量を評価する上では最も精度の高い計測方法である

25

二次被ばく医療機関におけるホールボディーカウンタ

内部汚染を早期に検知26

内部被ばくの測定方法 –体外計測器-

137Ｃｓの例

対象核種の光電ピークカウントを求め、標準線源との比を計算する

662keVの光電ピーク

国家基準で検定された既知放射能を含むBOMABファントムを標準線源として校正する

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エネルギー分析性能に優れたLaBr3シンチレータを使用しているが検出器内に自己汚染あり

CANBERRA INSPECTOR-100028

空間線量率・放射性物質を特定し表示するスペクトロメータ

自己汚染はBG平均値（0.06μSv/h)の約３倍

1.5” NaI(Tl)1.5” Labr3 1.5” NaI(Tl)662keVに対するエネルギー分解能は3.3％

60Co

137Cs109Cd

価格は相対効率15％のGe半導体検出器の2/329

プルーム到着直前のオフサイトセンター屋外γ線エネルギースペクトル

LaBr3シンチレーションスペクトロメータによる計測

LaBr3に含まれるα線自己汚染成分

3.12 12:00

30

放射性プルームの頭上通過を初めて捉えたγ線エネルギースペクトル

3.12 12:30

LaBr3に含まれるα線自己汚染成分

Xe-133, Xe-135, Te-132,I-131,I-132, I-133 Cs-136などの原子炉事故初期放出核種が観察された

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