放射線災害の話題 (2) |
From: "・・"
Date: Sun, 21 Jun 1998 12:04:55 +0900
From: Tosifusa Toda
Subject: [neweml: 03343] 放射線障害について（長文です）
老人研の戸田です。
「放射線線量限度」について、確かに読む本によって色々な書き方がされてますね。
私自身も、RI実験で、32P や 35S、 125I などを使いますので、いつも気にはしてい
ます。
線量と障害の関係、許容線量の数値、発癌や晩発的、遺伝的影響については、WHO の
指針、放射線影響研究所の報告書などで、時々修正されたりしていますが、根拠とな
るデータの評価が難しく、報告された数値をうのみにはできないと思っております。
実は「放射線（宇宙線を含め）」は、老化の原因の一つともされており、我々の研究
テーマの一つともなっていますので、かなり長文になりますが、基礎の立場から発言
をさせていただきます。
放射線被爆の直接的影響は
１ DNA の切断、塩基置換
２ 蛋白質の酸化修飾
３ 脂質の酸化修飾
などに現れますが、最も重大な影響は、１の「DNA の切断、塩基置換」です。
正常な細胞には、「放射線被爆によって受けたDNAダメージを修復する酵素」があっ
て、少々の傷ならば直してくれます。これが「許容線量」の根拠の一つになりますが
、「DNA を修復する酵素」は非常に多種類あって、遺伝的バックグラウンドによって
、「放射線障害に強い人」と「放射線障害に弱い人」がいます。
（アルコールに強い人と弱い人がいるのと原理的には同じ。ただ、関与する酵素が違
うだけ。同様にDNA に傷をつけるものに紫外線がありますが、ゼロダーマという紫外
線に極端に弱い病気を持つ人がいて、これは、「チミンダイマー」という紫外線で起
きるDNA 障害を除去する酵素が欠損しているために起こる病気です）
DNA に起きた障害が余り多いときには、細胞は「アポトーシス」という「自殺行為」
を起して死にますので、組織が壊れます。この「アポトーシス」は、盛んに細胞分裂
をしている細胞（皮膚の表皮細胞、消化管の粘膜細胞、造血系の細胞、免疫系の細胞
など）に起りやすいので、急性の障害は、これらの組織細胞に起ります。
「アポトーシス」を免れ、急性の障害が収まったあとでも、DNA の障害が完全に取り
除かれたをけではありません。一部の遺伝子には傷が残ります。これが実はもっと大
きな問題で、「むしろ死んでくれた方が良かった」ということが起ります。
（通常、死んだ細胞は、増殖によって補われ、組織自体は一応元に戻ります。紫外線
を浴びたあと、表皮がむけて、新しい表皮が形成されるのはこのためです。）
「もっと大きな問題」の一つが「発癌」です。
いわゆる「癌遺伝子」や「癌抑制遺伝子」と呼ばれる一群の遺伝子に傷が入っていた
場合。遅かれ早かれ発癌します。
第二が「老化の促進」です。
細胞の「増殖因子遺伝子」や、「増殖因子受容体遺伝子」、「細胞内シグナル伝達遺
伝子」などに傷が入っていた場合、白髪や、皮膚再生障害、造血機能障害、免疫機能
障害などが、健常者より早い速度で進行する、いわゆる「早老性病変」が現れます。
面倒なことに、これには「閾値」と言うものが「あってないようなもの」で、低ドー
ズの場合、「発症の確立が下がるだけ」です。あえて許容量があるとすれば、先に書
いた「修復酵素の能力の範囲」ということになりますが、これも「個人差」がありま
すので、あまりあてにはなりません。これが、「色々な本によって色々な書き方がさ
れている」理由の一つです。
それから、これが最も大事な点ですが、「放射線障害は蓄積する」ということです。
過去に高ドーズの被爆を経験した人は、繰り返し被爆をしない様に注意をした方がい
いです（自分の蓄積線量を何かにメモしておいたほうがいい）。
まあ、私が知っていることを少し書かせていただきました。
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
東京都老人総合研究所
遺伝子情報部門
戸田年総
173-0015 東京都板橋区栄町３５−２
TEL: 03-3964-3241 (Ex. 3060)
研究所のHP http://www.tmig.or.jp/
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
■以下の情報は、発信者が専門外の者として調べて、非公式の
覚え書きとしてまとめられたものを、メーリングリストにお送
り下さいました。ご協力に深謝申し上げます（web担当者）。
Date: Sun, 21 Jun 1998 23:09:02 +0900 (JST)
From: 水野義之 (Y.Mizuno, Osaka)
Subject: [neweml: 03347] 放射線線量限度について（再説）
・・の・・さん、始めまして。
私は水野＠大阪大学（核物理研究センター）というものです。
私の専門は物理学で、放射線医学の関係は、ほとんど素人ですが、
お持ちのノートの内容は、私の手元の資料のものと異なっているので、
取り敢えず私の資料の内容を、引用させていただきます。私の資料とは、
石川友清編「放射線概論」（通商産業研究社、１９９６年）です。
なお、繰り返しますが、私は放射線医学の分野の専門家ではないので、以下に
書くことは、その内容に（専門家なら当然の）責任を持つことが出来ません。
しかし私は逆に専門家ではないので、以下ではいろいろな雑談をさせて戴きます。
同時に、出来るだけ、その出典を書きます。興味を持って戴くことが目的です。
そのことから、お読みになって、さらに勉強をしていただければ幸いです。
また、私にわからないことも、そのまま書きますが、その点、注意して戴きたい
と思います。
＊＊＊
ご質問の内容は：
At 12:55 PM 98.6.20 +0900, ・・ wrote:
>そこで質問なのですが放射線の人体への影響について教えていただけませんで
>しょうか、できれば年齢・体重別で短時間に１回浴びた場合でお願いします。
>
>以下に私のノートに書いてある線量限度を書きます。
>
>線量（Ｓｖ） 症状
>
>０．２５ 臨床症状無し
>０．５０ リンパ球の１時的減少
>１．００ 吐き気・嘔吐・全身倦怠、リンパ球減少
>１．５０ 放射線縮酔 ５０％
>２．００ 長期白血球減少
>４．００ 死亡３０日間に５０％
>６．００ 死亡１４日間に９０％
>７．００ 死亡 １００％
以下、コメントをさせていただきます。
■放射線の急照射の場合の症状
まず、以下には、放射線の急照射の場合の症状について、私の知っている資料から、
関連部分を引用します。
資料：石川友清編「放射線概論」（通商産業研究社、１９９６年）、pp.264-264.
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
線量（Gy） 急照射の場合の症状
０．２５以下 臨床的症状無し
０．５ リンパ球数の１時的減少
１．５ 放射線縮酔 約５０％
２〜６ ＊４Gy で、３０日間に５０％の人が死亡
＊白血球数の長期減少など、造血器障害
第１期：１〜２時間後から嘔吐が起こり、１〜２日続く。
リンパ球が減少する。
第２期：２〜３日から１週間後までは自覚症状なし（潜伏期）
第３期：数週間続く。出血、造血機能障害、脱毛など放射線病
特有な症状が起こる。被爆線量が多いと、上記の変化
が強く起こり、感染、出血による死が起こる。
第４期：回復期。線量が少ないとこれらの症状は回復に向かう。
１０〜数１０ 被爆後数時間で強い嘔吐、下痢を起こす。１〜２日は一旦症状は
軽くなるが、２日以降再び嘔吐、下痢、発熱を起こし、消化管の
障害で２週間以内に全員死亡する。
１００以上 全身痙攣など、中枢神経症状を起こし、１日以内に死亡する。
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
■Sv（シーベルト）とGy（グレイ）の違いについて
なお、この本「放射線概論」では、単位は、Sv（シーベルト）ではなく、Gy（グレイ）
となっていました。
Gy＝[Joule/Kg] 、吸収線量(absorbed dose) の単位（放射線の、物質中での
エネルギー損失）
Sv＝線量当量(equivalent dose) の単位、Gyにさらに生物学的な効果も入れたもの。
昔の単位のレム（＝REM ＝radiation equivalent for men) のMKSA単位系での対応物。
ちょっと考えると、Sv の方がいいのですが、。。。
もっとも、生物学的な効果、といっても何も大げさなことではなく、
X線、ガンマ線、電子線（ベータ線）などでは、Sv = Gy であって、どっちでも
数字は同じ。
SvとGyとが違うのは、重粒子線の場合です。しかし、重粒子線（アルファ線など）
というのは、いわゆるdE/dx（阻止能）が大きいので、よっぽどでないと体の表面で
止まってしまいます（あるいは空気中も殆ど飛べないくらいです）。状況にもよると
思いますが、原子力関係ではおそらく（水野の推測では）、ガンマ線による被爆が
一番多いと思います。その場合、Sv =Gy です。
また、上記の量的な評価は、全身に、外から、一様に被爆した場合です。
■人体の局所的な放射線感受性について
つまり、局所的な被爆では、かなり、かわります。例えば、精巣の場合、
一時的不妊は2.5 Gy 以上、永久不妊は10 Gy 以上、また放射線によるヒト生殖腺
の発ガン率は、極めて低いと書かれています（上記資料、p.259）。
動物の神経組織の場合、個体の即死を起こす中枢神経障害は、1000 Gy 以上で
生じるが、脳波の変動は1 Gy 以上の照射で観測される、と、書かれています
（上記資料、p.260）。
消化器系の場合には、１２指腸が最も感受性が高い（小腸も高い）。
20 Gy 以上で出血性の潰瘍を起こして死亡、とあります（上記資料、p.261）。
骨髄への被爆があったとすると、骨髄の造血機能障害で死に至るのは
数Gy から 10Gy くらい（上記資料、p.264）。
つまり（と、以下は、水野の推測ですが）、全身に浴びた場合、死亡する原因は、
このあたり（消化器系からの出血 and/or 骨髄の造血機能障害）でしょう。
これは（これも推測であすが）鉛のスカート（あるいは防護服）などで、かなり
防げる、ということも意味するでしょう。
（つまり、皮膚だけとか、腕だけとか、精巣だけの被爆では、死に至ることは、
まあ、ないといっていいでしょう。）
■内部被爆について
また、内部被爆（例えば、放射性の空気の吸入や、放射性の水を飲んだり
などということが、仮にあったとして）というのは、極めて怖い（上記の
外部被爆よりずっと規制が厳しい）ので、ぜんぜん、別の注意がいります。
この場合はアルファ線（上記の重粒子線に相当する）でも、直接に体内で
まわりの細胞を破壊し続けますから、とても微量で「有効」、つまり怖いです。
なぜ微量で「有効」か、というと、長期に亙って（半減期の何倍かの期間に
亙って）放射性崩壊が続くからです。その期間、まわりの細胞（の遺伝子）は、
どれもこれも軒並み破壊され続ける、ということが起こります。
なぜ、どこが破壊されるかというと、生体中を放射線が通ると、その軌道にそって
大きな熱を残していきます。その熱の発生領域は１個の原子の通過場所の回りだけ
ですが、その熱の密度が高いのが、大問題です。
その局所的で強烈な熱（ミクロな領域の、原子レベルの大きさの領域で発生する
熱ですが、それは分子結合にとっては十分の大きさです）により、どこかの１個の
細胞の中の遺伝子などの重要な分子の化学結合が切れます。
そのあと、どういう経過で最終的な生体の死亡に至るか、というのはいろいろな
場合があるようです。しかしこういう分子破壊が起こることが、全ての出発点です。
■放射性ヨウソによる内部被爆について
内部被爆で有名なのは、例のヨウソですね。放射性ヨウソは、核分裂の結果、
大量に生成され、しかもいやらしいことにヨウソは水に溶けて、しかもさらに
いやらしいことにヨウソは甲状腺に蓄積されます。従って、たとえ放射性ヨウソ
の摂取が微量であっても、内部被爆によって長期的には甲状腺ガンになり、
悪いと（例えば気が付くのが遅れて、肺ガンなどに転移して）死亡します。
なぜ、ヨウソが大量に放出されるのか？ それは、ウランなどの核分裂では、
質量数２３５のものが、質量数１３５あたりと、質量数１００あたりに、非対称
に分裂する頻度が高いからです。その１３０あたりにちょうど化学的には
「放射性ヨウソ」があります。
＃ではなぜ非対称に分裂するか？それは量子力学の知識がないと説明が難しいので、
＃興味があれば、ご質問を下さい。それが自然の性質であり、現在の物理学の知識
＃でも、それをコントロールすることが出来ていません。
とにかく、そういうことで、核分裂の結果、放射性ヨウソが大量に出来ます。
従って、原子力発電所で爆発事故があるとすると、放射性ヨウソも空気中に放出
され、続いて、それが雨などに溶け込んで、水や食物から、最終的に放射性ヨウソ
が人間の体内にも入ります。あるいは動物や植物からの食物連鎖もあぶないと私は
思います（ここは水野の推測ですので、専門家にご確認下さい。）
それで、チェルノブイリなどでは、事故のあとにも、必死で「（普通の）ヨウソ」
を含んだ薬を飲ませて、「放射性のヨウソ」を体外に排除しようとしたわけです。
（コンブを食べると大丈夫、とかいうもの、このヨウソを含んでいるからです
が、かなり大量に食べないとだめかも^^;;;）。
■プルトニウムは毒ではなく内部被爆が危険であること
ついでに、例のプルトニウムが怖いのは、ああいった重い元素は、骨髄に
蓄積されまして、そこでアルファ線を出し続けるからです（これも内部被爆）。
プルトニウム別に、毒ではないようですが。世間では猛毒とかいってますけど、
あれは多分間違いであると、私は疑っております。少なくとも、私が調べた限りでは、
おそらく、プルトニウムは化学的な毒ではないでしょう。しかし確認出来ていません。
世間でいうところの「プルトニウムは毒」という説は、本当なのか、嘘なのか。
私がどこまで調べて、どこで止まっているかについては、ここに一応「公開」
しております^^;;。
http://www.yo.rim.or.jp/~ymizuno/physicist-eye-8-Pu.html
答えをご存じの方、教えてください。
なお、ウランは、中毒関係のデータベースを見る限り、肝臓かどっかで、化学的な
毒作用もあるそうです。そのことも詳細は、上記のURLに出ていますので、ご参照
下さい。
しかし、いずれにしても、ウランとか、プルトニウムなどといった物質が、
直接に、体内にはいってくる、というようなことは、ないと思ってくださって
いいと思います。しかしまあ、事故というのは、何が起こるかわからない
（分かっていたら、それは事故ではない^^;;）ので、注意は必要ですが、。。。
例えば、ウランとか、プルトニウムが、何かの形の化合物として空気中に
漂っている、ということはありえます。
■年齢・体重別の被爆効果について
年齢による被爆効果の違いですが、成長段階（細胞分裂が盛ん）とかでない限り、
あまり年齢差は、ないと思います（水野の推測）。
体重による差、というのも、あまりないでしょう（水野の推測）。
（この推測の根拠は、例えばマウスでもウサギでも、あまり変わらないから）。
（それと、もともと、上記の値Gy とか、Sv とかは、特にガンマ線などの被爆
では、体重１Kg あたりと思ってもらってもいいでしょうから）。
このあたり、何か資料があれば、教えてください。
■致死量の放射線量と自然放射線との比較について
それから、普通に生活していても、人もなにもかも地球上のものは全て、宇宙から
きている放射線（宇宙線）にさらされて、生命と遺伝現象（突然変異など）も
おこっている、（だから人間も進化出来る、とか）ということは皆様、ご存じで
あろうと思います。
さらに、実は地球上の空気そのものが、放射能を持っております。これは、まあ、
太古の昔からそうでありますから、そういう意味ではまったく心配はいりません。
これはいわゆるラドンのことです。地面から、それこそ活断層の割れ目とか、火山
のガスなどと一緒に、空気中に出続けております。このラドンはどこから生まれる
かというと、地球（の岩石の中の自然の放射性物質の放射性崩壊）そのものから、
なのです。
このような自然放射線の強さは、普通の場所では、0.3 micro Sv /hour くらいです。
１年では、約２mSv くらいです。そうすると、上記に出てきた致死量の放射線量
である ４Sv という値（一度に浴びると、半分の人が死亡するという被爆量、
これをLD50とかいいますが）というのは、２０００年分を、一度に浴びたことに
相当します。
■このメールの内容と参考書について
以上、上記には、水野の推測が多く含まれていますので、そのつもりで、お読み下さい。
つまり、物理学の専門家は、こういう医学的なことに、どういう観点から関心を持ち、
どういう見方をしているか、というだけの発言に過ぎません。
正確なことは、お知り合いの、放射線医学の専門家に、是非ともお訪ね下さい。
お知り合いの放射線医学の専門家がおられなければ、水野までご連絡下さい。
ご紹介したいと思いますが、その前に、基本的なことを是非とも勉強なさって
下さい。参考書としては、以下のものを挙げさせてください。
石川友清編「放射線概論」（通商産業研究社、１９９６年）
もしこの本が難しいとお感じならば、以下のところからお読み下さい。これらの
一部分などをお読みの上で水野までご連絡下さい。何を勉強すればいいか、
ご返事します。
参考URL：
放射線に関連する単位（核融合科学研究所）
http://sewhite.nifs.ac.jp/radsafe.html
自然放射線のレベル [1]（ＫＥＫ）
http://ccwww.kek.jp/info/kurashi/kurashi22.html
自然放射線のレベル [2]（福井医科大学）
http://www1.fukui-med.ac.jp/RAD/HTTP/Natural.html
「暮らしの中の放射線」（ＫＥＫ）
http://ccis1.kek.jp/info/kurashi/contents.html
「放射線Q＆A」（放射線医学総合研究所）
http://www.nirs.go.jp/qa/html/index.html
「放射線Q＆A」（徳島大学）
http://www.clin.med.tokushima-u.ac.jp/jrs/radiationQ&A.html
「放射線防護と安全対策」（千葉大学）
http://www.mts.chiba-u.ac.jp/doc/radprotection.html
「X線発見100周年(1995年)」（日本医学放射線学会）
http://www.jrs-net.or.jp/X/index.html
「放射線発見100周年(1996年）」
http://www-dnm.kuhp.kyoto-u.ac.jp/JSNM/Becquerel.html
「電子発見100周年(1997年)」（AIP）
http://www.iop.org/Physics/Electron/Exhibition/
「ラジウムの発見100周年(1998年)」（[財]癌研究会）
http://www.jfcr.or.jp/Ra100/
The Particle Adventure（物理学者ら）
http://ccwww.kek.jp/pdg/cpep/adventure.html
元素の解説（周期律表）：
概略ページ
http://ccinfo.ims.ac.jp/periodic/periodic-main.html
詳細ページ
http://www.shef.ac.uk/chemistry/web-elements/main/index-nofr.html
http://www.shef.ac.uk/~chem/web-elements/
素粒子の用語解説（「素粒子辞典」、KEK上原さん、白井さん）
http://venusux1.kek.jp/~uehara/pdic/pdic.html
原子力の用語解説（「原子力百科事典」（財）高度情報科学技術研究機構）
http://atomica.rist.or.jp/
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Yoshiyuki MIZUNO 水野 義之 （大阪府 茨木市 大阪大学）
http://www.yo.rim.or.jp/~ymizuno/
http://www.rcnp.osaka-u.ac.jp/~ymizuno/