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放射線と放射能

　放射線は、光と同じような性質をもったもので、原子を構成するそれぞれの要素の高速の流れや、エネルギーの強い波などをいいます。放射線には、α（アルファ）線・β（ベータ）線、γ（ガンマ）線のほかに、エックス線、中性子線、陽子線があります。このうち、ガンマ線とエックス線は、高エネルギーの電磁波で、光の一種といえます。また、原子は、陽子、中性子、電子といった粒子からなり、その中心に、いくつかの陽子と中性子でできた原子核があり、その周囲を何個かの電子が回転しています。
　放射線を発する放射性物質は、通常は安定している原子核とは異なり、不安定な原子核、放射性核種という、を持っており、これが放射線を出しながら、放射性崩壊といいますが、壊れていきます。この時に放出されるのがアルファ線、ベータ線とガンマ線で、この前のふたつに加えて、中性子線と陽子線が、粒子からなる放射線となります。中性子線と陽子線は、それぞれ中性子と陽子の高速の流れですが、ベータ線が電子の高速の流れで、アルファ線はヘリウム原子核の高速の流れとなります。
　放射能とは、放射線を出す能力のことで、放射線を出す性質をおびた物質、放射性物質は、放射性崩壊をしながら、異なる種類の物質へと変化していきます。この過程で、いわば物質から自発的に放射線が放出されるわけですが、その性質を放射能といいます。放射能は、放射性物質から放射線が出つづけている限りあるといえ、このような状態と考えることもできるでしょう。また、放射性物質それ自体を指し示す意味で、放射能という言葉がもちいられることもあり、性質や能力を表しているといえるでしょう。
　放射性物質とは、このようにそれが崩壊していく過程で放射線を発しているものを指すのですが、そこにはいろいろな種類、核種といいます、が存在しています。主なものとしては、セシウム、ヨウ素、ストロンチウム、プルトニウム、コバルトなどといったものがあります。これらは、それぞれによって性質が異なり、人体への影響も違ってきます。
　この放射性物質が崩壊して、放射線を放出する量、放射能が半分にまでなる期間を半減期といいます。これには、物理的半減期と生物学的半減期というふたつの考え方があり、物理的半減期の方は、量的に、原子の数が半減するまでの時間を意味し、その時間の長さによって放射能の影響がどこまで続くのかが決まってきます。生物学的半減期の方は、体内に取りこまれた放射性物質が、代謝などによってそれが半減する期間を示しており、人間の生体、臓器などの器官への影響をみるさいの目安となります。
　半減期は、核種それぞれで違っており、物理的半減期でも、長いものは、プルトニウム２３９のように２万４４００年もあるものから、ヨウ素１３１のように８日間と、短いものまで、まちまちとなっており、影響の仕方が異なっています。生物学的半減期も、核種によって体内での代謝のスピードが違うことから長さが異なり、また体内の影響を与える器官も、それぞれ違いがあります。このほかの核種の物理的半減期としては、ストロンチウム９０が２９年、コバルト６０が５．３年となっており、同じ物質でも、種類によって大きく異なり、例えばセシウムは、セシウム１３７が３０年に対して、セシウム１３４は２年と、比較的短期間で半減します。このように種類によって、性質が異なります。

放射線の単位

　「ベクレル」は、放射能を放出する方からの単位で、放射能の強さを表しています。放射性物質が放射線を発する、その強さを示しており、具体的には、１個の原子核が１秒間に崩壊する値であり、それが大きいほど放射能が強いことを意味します。
　「シーベルト」は、放射能を受ける側からのもので、被ばく線量の単位を意味します。線量当量を表し、その値は、生体に対する影響を考慮した形での放射線の量、人体が吸収した量を示しています。毎時シーベルトは（Ｓｖ／ｈ）、１時間で被ばくする線量で、強さを、１シーベルト／時は、１時間、同じ線量を受けたとしたら、１シーベルトの値となることを意味しています。例えば、毎時２００ミリシーベルトの被ばくを１５分間したとして、その被ばく線量は、４分の１の５０ミリシーベルトとなります。

自然と人工の放射線

　もともと自然に存在している物質にも、放射線を発するものがあり、それを自然放射線といい、人工的に作られた物質から出される放射線、人工放射線と区別することがあります。原子炉から放出される放射線による被ばくなどは、代表的な人工的放射線源による被ばくといえます。このほかには、医療機器からの、患者や医療従事者への被ばくなどが、人工的なものとして一般的に知られているといえるでしょう。
　自然環境に由来するものとして、宇宙からの放射線、宇宙線をはじめ、大地や建物、また食品などからも放射線が発しており、それぞれ被ばくしたり、体内に取りこんだりしています。年間の被ばく量は、世界平均で２．４ミリシーベルト、日本では、平均１．５ミリシーベルトとされています。このほかに、人工的なものですが、検診などのさいのエックス線検査でも被ばくしており、日常的に放射線にさらされていることになります。

放射線の人体への影響

　放射性物質から出される放射線に人間の体がさらされることを放射線被ばくといい、それには、外部被ばくと内部被ばくのふたつがあります。この放射線被ばくによって、人体に影響があるとされていますが、それを放射線障害といいます。
　放射線障害は、被ばくすることによって、放射線がもたらす作用で体内の細胞が傷つけられて、細胞が死んでしまうか、そこまでいかなくとも、傷ついたまま細胞が分裂し、それを遺伝子が受け継ぎ、そうした状態で細胞分裂が繰り返されることによって、細胞がガン化することなどにより引き起こされます。放射線障害も、その影響のあらわれ方の違いによって、急性障害と晩発性障害のふたつに分けることができます。
　急性障害は、高いレベルの放射線に人体がさらされた時、高線量の放射線をあびたさいに発生するもので、一定の量を超えて被ばくすると症状があらわれ、その影響は被ばくの線量に比例して、多いほど深刻度は増していきます。外部被ばくなど、直接的に放射線をあびたさいなどに、あらわれやすいといえるでしょう。
　晩発性障害は、これに対して、低いレベルの放射線にさらされた場合でも発生するリスクがあるといえます。その名前の通り、時間が経過した後になって症状があらわれ、すぐに表面化しないところに特徴があるといえるでしょう。発症するリスク、可能性は、同じくさらされた線量に比例することが知られていますが、その症状の深刻さの度合いは、必ずしも、被ばくした線量にかかわらず、ときには大きな影響をおよぼすこともあります。また、内部被ばくなどとも関連して、注意しておく必要があるといえるでしょう。
　外部被ばくとは、体の外に存在している放射性物質から発する放射線をあびることによるものです。そのときに注意しておくこととして、アルファ線のような飛距離が長くない性質のものは、皮膚の表面で止まってしまうため、それほど影響を及ぼさないのですが、皮膚への透過力のあるベータ線とガンマ線は、用心する必要があるといえます。外部被ばくは完全には防げませんが、遠くに離れたり、さらされている時間を短くしたり、屋内に退避するなど、その影響をできるだけ低減することが重要となるでしょう。
　内部被ばくとは、食物を摂取することや、呼吸を通じて大気中にある放射性物質を体内に取りこむことによって発生するものです。人体の中にある放射性物質が放射線を発し、その放射線が体の中の臓器などに影響をあたえるものです。体内で放射線が、繰り返し細胞を傷つけることとなり、長い時間をかけて害をもたらすことにつながります。内部被ばくを避けるためには、放射能をおびた食べ物をできるだけ取らないようにすることや、呼吸などのときに体外から吸入しないために、防護用のマスクで防ぐことなどが効果的であり、こうした対策が必要となってくるといえるでしょう。

発電の仕組み 　原子力発電も火力発電も、発電の方法については、基本的には同じやり方で行われています。電気を作るのは、発電機で、そこにあるタービンというものを回すことによって発電をさせるのですが、そのタービンを回すための動力として何が使われるのかということによって、発電の種類が異なってきます。火力なら燃料の、石油、石炭などを燃やして、原子力なら核エネルギーを用いて、それぞれ水などを沸騰させ、一部ガスタービンの場合もありますが、蒸気の力でタービンを駆動させます。これが発電の種類の違いとなります。 　発電機にあるタービンを回して、その力で電気を作るという、基本的な仕組みは一緒なのですが、それをどのような方法で行うのかが異なるわけです。この違いが発電の性格を大きく決めることになります。火力発電、火力発電所にも、それ固有の問題がありますが、また、そのほかの発電の仕組みにも、同じように問題があるのですが、技術的には、比較的安定したものといえるでしょう。それに対して、原子力発電、原子力発電所は、原子炉を制御することが難しく、核の廃棄物の問題などもあり、技術的にも、非常に多くの困難を抱えているといえるでしょう。ここに原発の是非が議論される大きな理由があります。 原子力発電とは 　原子力発電も原子力爆弾も、核分裂の連鎖反応によって生み出される莫大なエネルギーを利用していることに変わりはありません。ウラン原子核に中性子を衝突させると原子核は分裂し中性子を出し、その中性子がさらにほかの原子核を分裂させるという具合に、つぎつぎと原子核を分裂させることを連鎖反応といい、この核分裂のさいには大きなエネルギーが放出されるのですが、それが連鎖反応することによって、短時間に非常に膨大なものとなるのです。この仕組みを原子爆弾は利用しているのですが、それはその力をできるだけ短い時間に極大化する方向でもちいられます。 　これに対して、原子力発電の方は、この同じ原理を利用してはいますが、核分裂の連鎖反応にともなうエネルギーを抑えながら、つまり核分裂を緩やかに持続的に起させて少しずつ、小出しにエネルギーを取り出すようにするのです。このエネルギーが生み出す熱を用いて水などを沸騰させて、その水蒸気の力で発電用のタービンをまわし、発電する仕組みとなります。核分裂のさいに、熱のもととなるエネルギーを放出すると同時に、放射線を出します。この放射線をおびた物質、放射性物質が、原子力発電では、核爆発と比べても、大量に発生し、時間的にも長期にわたって残存することになります。 　ここに原子力発電の危険性があるといえるでしょう。放射性物質は、放射線を放出し、しだいに別の物質となるのですが、その時に熱が生み出されます。こうした性質を放射能というのですが、発電にともなって原子炉内に大量に発生した放射能から、非常に多くの熱が出つづけることになります。そのため原子炉が停止した状態にあっても、炉心を冷やしつづける必要があり、十分に冷却されていないと、放射能が外部に放出されるような事態になってしまいます。なお、放射性物質が、放射線を出しほかの物質へと変化していく過程で、放射能の量が半分になるまでの時間を半減期といいます。

　福島第１原子力発電所で何がおきたのかは、必ずしも、十分に解明されたとはいえないでしょう。さまざまな報告書が出されてはいますが、肝心の原子炉の内部を直接見ることは、ほとんどできないので、断定することは困難といえるでしょう。だが、現時点でも、いろいろな検証をすることによって、解明できることもあり、その作業はなされつつあるといえるでしょう。最終的な結論としては、相当の時間が経過したのちに、原子炉を直接確認したうえで、くだされることとなるでしょうが、現時点でも、可能な範囲で明らかにしていくことが重要であることは、いうまでもないことでしょう。

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