放射性物質と半減期と放射線量

質問

セシウム134は半減期2年　　カリウム40は　半減期12億年　　なので

同じ放射線量でも、セシウムの方が影響は大きい　と主張している方がいます
（両方が同じ100ベクレルでもセシウム134の方が生体に与える影響が大きい）

この主張に非常なる疑問を感じているのですが、ご存知の方は教えてください

核種による放射線の特性とそれによる生体への影響の違いは、とりあえず無視するとして（この前提についても教えてください）

例えば　同じ500ベクレルなら、影響は同じだと思うのですがこのことについて

同じ放射線量を発生するのに、半減期の長い物質の方が半減期の短い物質より（その瞬間には）多量に存在しているだけのことだと思います、このことについて
（同じ放射線量を発生している場合、カリウム40はセシウム134の12億/2倍存在している）

よろしくお願いします

回答No.5

eextu7

1ベクレルとは1秒間に原子が1個崩壊することをあらわします。
500ベクレルのカリウム40は1秒間に450個のベータ線と50個のガンマ線を発します。
500ベクレルのセシウム137は1秒間にほぼ500個のベータ線発しバリウム137となりそれがガンマ線を発して安定化する。
カリウムのベータ線のエネルギーはセシウムのベータ線に比べて2.5倍程度。

以上のことから、
ベータ線に関してはカリウム40のほうがセシウム137に比べて人体には強い影響を与えていると考えられます。
一方、ガンマ線に関してはカリウム40はあまり放出しないのに、セシウムは結果的にかなりのガンマ線放出します。

同ベクレルのカリウム40とセシウム137を比較するとベータ線はカリウム40が強く、ガンマ線はセシウム137が強い。
どちらが人体に強い影響を及ぼすかは、現時点では不明です。

今後、福島で被曝された方々の長期監視によるデータ収集である程度明らかになるかもしれません。

お礼

ありがとうございます
参考になります

回答No.4

ww1

返信ありがとうございました。。
失礼しました（かも）。よく読んでませんでしたわ。両方とも。

まず、この話は内部被曝に限っての話しですよね？
カリウムとセシウムが「同ベクレル数」人体内に存在している２ケースを考えるとする。
つまり同じ放射能の量である。と。

カリウムは半減期が長いので、セシウムと同量の放射能の量ならば、セシウムより遥かに放射性原子の量は多くなる。放射性セシウムに比較すれば大量の放射性カリウムが「人体内に分散して」存在している。
一方、放射性セシウムは放射性カリウムと同量の放射能量だからずっと原子数は少ない。
この両者は同じ放射能量をもち、人体全体に対する放射線量は（面倒だから一応）等しい… とする。

放射線に晒される細胞は、
放射性カリウムからは「希薄」に「多数の細胞」が被曝する。
放射性セシウムからは「濃厚」に「少数の細胞」が被曝する。
よって、被曝している細胞にとっては放射性セシウムによる被曝のほうが放射性カリウムによるものより、被曝の放射線量が高い。
つまりは、放射性セシウムの場合には細胞は頻繁に放射線を浴びて回復する間が取りにくいが、放射性カリウムの場合には比較的間歇的に放射線を浴びるので回復する間を取りやすい。

細胞は放射線を浴びながらも順次回復・修復していますが、この回復能力を超えての被曝が問題になるのだとすれば、同量の放射能量では放射性セシウムのほうが放射性カリウムよりも、危険である、という事になります。・・・・・・ こういう方面からの思考からは。

お礼

人体に取り込まれたカリウムから発生する放射線総量とセシウムから発生する放射線総量が同一の場合　です

補足

説明不足だったかも知れません

人体に取り込まれたカリウムから発生する放射線量とセシウムから発生する放射線総量は同一と解釈していましましたが、早とちりだったでしょうか

人体に取り込まれたカリウムから発生する放射線量とセシウムから発生する放射線総量が同一の場合にもそのような違いは起こるのでしょうか

回答No.3

ww1

カリウムとセシウム。
この二つは体内では化学的に近似しているので、カリウムの代用としてセシウムが生理作用に割り込んでくる。
カリウム100のところへセシウムが1割り込んでくるとして、セシウムの方が半減期が短い為、「単位原子量あたり」の放射能が高い（強い）から、カリウム100の場合よりセシウムの混入により生体の受ける放射能は多くなる。
ちなみにここでは「放射能」とは「ベクレル」で表される放射線照射量のことですわ。
両者が同量の原子数だけ存在していれば、半減期の短い放射性元素の方が放射能が高くなる。
↑
以上、こういう事を言っているのでは？
質問者さんもご存知の原理ですわ。
「全体のベクレル数にすると分かりませんが」 ね。

言い方を変えて再び説明すれば、
カリウムとセシウムは体内でほぼ同じ化学作用をする。セシウムはカリウムに成り代わって、カリウムの場所をヨコドリする。
だから「同じ放射性元素数」があるというのなら、セシウムの方がカリウムより危険である… と。
繰り返すが、質問者さんもよく知ってるであろう、普通の原理。

お礼

ありがとうございます

同じベクレルと書いているのに、
そこを読み飛ばされてしまって、主旨が異なった方向に向いてしまったのは残念です

補足

ベクレルが同量の場合です

カリウムの方が圧倒的大量でなければ同じベクレルにならないのに、セシウムの放射線の影響の方が大きいという主張に疑問を感じています

回答No.2

AkiraHari

セシウムは132が安定しているもので、同位体として134、135、137があります。134は半減期が約2年です。しかし、今福島原発から漏れて問題にされているのはセシウム137で半減期30年です。
カリウムは39が安定で、同じく若干41もありこれも安定しています。さらに40がありますが、これは12.5億年です。地球が作られたときのものが残存していまず。これは原発からは出ていません。

半減期についてだけ見れば長い方が厄介です。半減期とは半分になるまでの期間を言います。つまり、セシウム137でいえば最初に100あったものが50になるまで30年かかるし、さらに25になるまではまた30年かかるということです。
4月ごろはヨウ素が騒がれたのに夏ぐらいになるとほとんどニュースになりません。これはヨウ素131の半減期が8日と短く、しかも今も福島原発から漏れていますが3月の時に比べると100万分の1以下なので3月に出たものが問題にされているためです。

半減期だけで見るならば長い方が厄介です。

お礼

ありがとうございました

補足

半減期が長い方が厄介なことは十分承知しています

聞きたいのは、ある時点で半減期の長い核種から発生する放射線と半減期の短い核種から発生する放射線が同量の場合、半減期の短い核種から発生する放射線の方が生体に対する影響が大きいかどうかです

半減期の短い核種から発生する放射線の方が影響は大きいと主張する方がいて、それを確認できないうちに締め切られてしまったことが発端です

回答No.1

大明神（@bathbadya）

> 同じ放射線量でも、セシウムの方が影響は大きい　と主張している方がいます

同じ重さ（正確には原子の数）のセシウムとカリウムを比べれば、一定時間に崩壊する原子の数はセシウムが多い　→　放射線が高いと言うことになる。
逆に、放射線量が同じと言うことなら、カリウムが沢山あることになる。

・・・確かベクレルは一定時間の間に崩壊する原子の数、
　　　なので発生する放射線の種類に付いて論じる単位ではない

> 核種による放射線の特性とそれによる生体への影響の違いは、とりあえず無視するとして
> （この前提についても教えてください）
一般的に出る放射線はα（アルファ）線、β（ベータ）線、Γ（ガンマ）線といった、壊れた原子の部品。
他にも、Ｘ線のような電磁波も出ます。種類によって飛距離も違うし、影響も異なります。
核種によっては、次の放射性物質になるものもいますし、周りの原子を放射性物質に変えてしまうような強力な放射線を出す場合があります。
有毒な元素に変わる場合もあります。

ちょっとした本屋（中学校や高校の近く）なら理科年表が置いてありますので、値は張りますが購入して勉強してみてはどうでしょう（３０００円くらい）
まあ、関連するページは２-３ページですが、結構読むと興味を引かれ部分もあり、生活が豊かになるかも・・

お礼

ありがとうございます

補足

ありがとうございます

ある時点で、半減期の長い核種から発生する放射線と半減期の短い核種から発生する放射線が同量の場合、半減期の短い核種から発生する放射線の方が影響は大きいと主張する方がいて、
それに対しての疑問を提示する機会も無いうちに締め切られてしまったので、
それについて教えていただきたいわけです（放射線のエネルギーによる影響の違いは有るでしょうが、半減期の違いがそのような違いをもたらすのかどうか/半減期の短い核種の放射線はエネルギーが著しく高いとか)