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実効線量は、国際放射線防護委員会（ICRP）の放射線防護システムにおける線量量です。[ 1 ]これは、人体の指定されたすべての組織および臓器における等価線量 の組織加重合計です。これは、低レベルの電離放射線による全身への確率的健康リスク、すなわち癌誘発および遺伝的影響の確率を表します。[ 2 ] [ 3 ]これは、放射線の種類と、照射される（放射性になる）各臓器または組織の性質を考慮に入れ、内部および外部の両方のさまざまなレベルと種類の放射線による臓器線量を合計して、計算された全体的な実効線量を生成することを可能にします。
実効線量のSI単位はシーベルト（Sv）で、これは癌を発症する確率が5.5%に相当します。[ 4 ]実効線量は、確定的な健康影響の尺度として意図されたものではありません。確定的な健康影響とは、確実に発生する急性組織損傷の重症度であり、吸収線量によって測定されます。[ 5 ]
実効線量の概念は、ヴォルフガング・ヤコビによって開発され、1975年に発表されました。その説得力の高さから、ICRPは1977年の一般勧告（出版物26）に「実効線量当量」として組み込みました。[ 6 ] 1991年に「実効線量」という名称が「実効線量当量」という名称に置き換えられました。[ 7 ] 1977年以降、ICRPの国際放射線防護システムにおける線量制限の中心的な量となっています。[ 1 ]
ICRPによると、実効線量の主な用途は、放射線防護における計画と最適化のための将来的な線量評価、および規制目的のための線量限度への準拠の実証である。したがって、実効線量は規制目的のための中心的な線量量である。[ 8 ]
ICRPはまた、実効線量が放射線防護に大きく貢献してきたと述べている。実効線量によって、様々な種類の外部放射線による全身被ばくと部分被ばく、および放射性核種の摂取による被ばく線量を合計することが可能になったからである。[ 9 ]
等価線量は照射された組織を考慮せず、放射線の種類のみを考慮するため、人体の部分的または不均一な照射には実効線量の計算が必要です。さまざまな身体組織は電離放射線に対して異なる反応を示すため、ICRPは特定の組織や臓器に感度係数を割り当て、照射された領域がわかっている場合は部分照射の影響を計算できるようにしています。[ 10 ] 身体の一部のみを照射する放射線場は、同じ放射線場が全身を照射する場合よりもリスクが低くなります。これを考慮するため、照射された身体の構成要素に対する実効線量が計算され、合計されます。これが全身の実効線量、線量量Eになります。これは計算はできますが、実際には測定できない「防護」線量量です。
有効線量は、照射部位に関わらず全身に対して同じ有効リスクをもたらし、また、全身に均一に照射された同量の等価線量と同じ有効リスクをもたらす。
実効線量は、放射性物質の吸入、摂取、または注射によって生じる内部被ばく線量である預託線量に基づいて計算することができる。
使用した投与量は以下のとおりです。
約束された実効線量E( t )は、約束された臓器または組織の等価線量と適切な組織加重係数W Tの積の合計であり、tは摂取後の年数で表される積分時間です。約束期間は、成人では 50 年、小児では 70 歳とされています。[ 11 ]
電離放射線は、照射される物質にエネルギーを沈着させます。これを表す量として吸収線量があり、これは入射放射線のレベルと照射対象物の吸収特性に依存する物理的な線量です。吸収線量は物理量であり、生物学的影響の適切な指標とはならないため、確率的な放射線リスクを考慮できるように、国際放射線単位測定委員会（ICRU）と国際放射線防護委員会（ICRP）は、吸収線量の生物学的影響を計算するために、等価線量と実効線量という線量量を考案しました。
有効線量を得るために、計算された吸収臓器線量D Tは、まず係数W Rを使用して放射線の種類に合わせて補正され、照射された身体組織で受けた等価線量H Tの加重平均が得られ、その結果は、係数W Tを使用して照射される組織または臓器に合わせてさらに補正され、有効線量Eが生成されます。
体内のすべての臓器および組織への実効線量の合計が、全身の実効線量を表します。体の一部のみが照射された場合は、その部分のみを用いて実効線量を計算します。組織加重係数の合計は1.0となるため、全身に均一に浸透する外部放射線が照射された場合、全身の実効線量は全身の等価線量と等しくなります。
ICRPの組織加重係数は添付の表に示されており、吸収線量または等価線量から計算するために使用される式も示されています。
骨髄などの一部の組織は放射線に対して特に感受性が高いため、体質量に占める割合に比べて不釣り合いに大きな重み付け係数が与えられます。一方、骨の表面などの他の組織は放射線に対して特に感受性が低く、不釣り合いに低い重み付け係数が割り当てられます。
等価線量から計算すると：
吸収線量から計算すると：
どこ
ICRPの組織加重係数は、特定の組織に起因する健康リスク、すなわち生物学的影響の割合を表すように選択されています。これらの加重係数は、上記の表に示すように、これまでに2回改訂されています。
米国原子力規制委員会は、 ICRPが後に改訂した勧告にもかかわらず、依然としてICRPの1977年の組織加重係数を規制に使用している。[ 16 ]
電離放射線は一般的に生物にとって有害で、場合によっては致命的ですが、がんや甲状腺中毒症の治療における放射線療法では健康上の利点をもたらすことがあります。最も一般的な影響は、被曝後数年から数十年の潜伏期間を経てがんを誘発することです。高線量は、視覚的に劇的な放射線熱傷や、急性放射線症候群による急速な死亡を引き起こす可能性があります。医療画像診断や放射線療法では、制御された線量が用いられます。
英国の電離放射線規制1999では、実効線量という用語の使用法が次のように定義されています。「実効線量への言及は、外部放射線による全身への実効線量と内部放射線による預託実効線量の合計を意味する。」[ 20 ]
米国原子力規制委員会（ NRC）は、ICRPの実効線量と同様の量を指すために、米国の規制システムにおいて「実効線量当量」という古い用語を維持している。NRCの総実効線量当量（TEDE）は、外部実効線量と内部被ばく線量の合計、つまりすべての線量源の合計である。
米国では、外部からの全身被ばくによる累積等価線量は、通常、定期的な線量測定報告書の中で原子力発電所の作業員に報告される。
実効線量の概念は、1975 年にヴォルフガング・ヤコビ (1928–2015) が著書「実効線量の概念：臓器線量の組み合わせに関する提案」の中で提唱した。[ 6 ] [ 21 ]これはすぐに 1977 年に ICRP の Publication 26 に「実効線量当量」として組み込まれた。1991 年に ICRP Publication 60 で名称が「実効線量」に短縮された。[ 22 ]この量は以前の名称のため「線量当量」と誤って呼ばれることがあり、その誤称が今度は等価線量との混同を引き起こしている。組織加重係数は新しいデータに基づいて 1990 年と 2007 年に改訂された。
2015年10月に開催されたICRP第3回放射線防護システムに関する国際シンポジウムにおいて、ICRPタスクグループ79は「リスク関連放射線防護量としての実効線量の使用」について報告した。
これには、等価線量を別の保護量として使用することを中止するという提案が含まれていました。これにより、等価線量、実効線量、線量当量との混同が回避され、吸収線量（Gy）を眼の水晶体、皮膚、手足への確定的影響を制限するためのより適切な量として使用できるようになります。[ 23 ]
また、実効線量を医療検査による潜在的なリスクの目安として用いることも提案された。これらの提案は、以下の段階を経る必要がある。
MA Boyd。「放射線量測定の混乱した世界 - 9444」（PDF）。米国環境保護庁。2016年12月21日にオリジナル（PDF）からアーカイブ済み。 2014年5月26日取得。 –米国とICRPの線量測定システム間の時系列的な違いに関する説明
