等価線量(記号H)は、低レベルの電離放射線が人体に及ぼす確率的な健康影響を表す線量であり、放射線誘発がんや遺伝子損傷の確率を表します。これは、物理量である吸収線量から導き出されますが、放射線の種類とエネルギーに依存する放射線の生物学的有効性も考慮に入れています。国際単位系(SI)では、その測定単位はシーベルト(Sv)です。

確率的健康リスクを考慮できるようにするため、吸収線量という物理量を等価線量に変換する計算が行われます。その詳細は放射線の種類によって異なります。放射線防護および線量測定評価への応用に関して、国際放射線防護委員会(ICRP)および国際放射線単位測定委員会(ICRU)は、吸収線量から等価線量を計算する方法に関する勧告およびデータを公表しています。
等価線量は、ICRPによって「制限量」として指定されており、「確率的健康影響の発生を許容できないレベル以下に抑え、組織反応を回避する」ための曝露限界を規定するものです。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]これは計算値であり、等価線量は実際には測定できないため、計算の目的は、観察された健康影響と比較するための等価線量の値を生成することです。[ 4 ]

等価線量H Tは、体組織または臓器に沈着した平均吸収線量T に、放射線の種類とエネルギー R に依存する放射線加重係数W Rを乗じて計算されます。
放射線加重係数は、放射線の相対的な生物学的効果を表し、様々な種類とエネルギーの放射線の異なる生物学的影響を考慮して吸収線量を修正する。
ICRPは、相対的な生物学的効果に応じて、特定の放射線タイプに放射線加重係数を割り当てており、それらは付随する表に示されている。[ 5 ]
吸収線量から等価線量を計算する。
どこ
例えば、アルファ粒子による1 Gyの吸収線量は20 Svの等価線量に相当し、等価線量の放射線は、同量のガンマ線吸収線量と同じ生物学的効果を持つと推定され、ガンマ線には重み係数1が与えられます。
様々な種類の放射線とエネルギーの混合に対する等価線量を求めるには、すべての種類の放射線エネルギー線量について合計を取る。[ 6 ]これは、異なる種類の放射線の様々な生物学的影響の寄与を考慮に入れている。
等価線量の概念は1950年代に開発されました。[ 7 ] ICRPは1990年の勧告で、いくつかの放射線防護量の定義を改訂し、改訂された量に新しい名称を与えました。[ 8 ]国際度量衡委員会(CIPM)や米国原子力規制委員会など一部の規制当局は、基礎となる計算方法が変更されたにもかかわらず、品質係数や線量当量といった古い用語を使い続けています。[ 9 ]
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、等価線量を別の防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。[ 10 ]
これらの提案は、以下の段階を経る必要があります。
等価線量のSI単位はシーベルトであり、1ジュール/kgと定義される。 [ 11 ]米国では、規制機関や諮問機関がシーベルトへの移行を推奨しているものの、0.01シーベルトに相当するレントゲン等価人(rem)が依然として一般的に使用されている。[ 12 ]

等価線量H Tは、全身を均一に透過する外部放射線場による確率的健康リスクを評価するために使用されます。しかし、放射線場が体の一部にのみ適用される場合、または不均一に適用される場合には、体全体の確率的健康リスクを測定するために、さらなる補正が必要です。これを可能にするために、さまざまな臓器や組織の放射線に対する感受性の違いを考慮に入れるために、実効線量と呼ばれる別の線量量を使用する必要があります。
外部放射線の確率的影響には等価線量が用いられるが、内部被ばく、すなわち預託線量にも同様のアプローチが用いられる。ICRP(国際放射線防護委員会)は、吸入または摂取した放射性物質の影響を測定するために用いられる、個々の預託線量の等価線量値を定義している。内部被ばくによる預託線量は、外部被ばくによって全身に均一に照射された同量の等価線量と同じ実効リスクを表す。
約束等価線量H T ( t ) は、基準人が放射性物質を体内に摂取した後に個人が受ける特定の組織または臓器における等価線量率の時間積分であり、s は年単位の積分時間です。[ 14 ] これは、外部等価線量と同様に、特定の組織または臓器における線量を具体的に指します。
ICRPは、「人体に取り込まれた放射性核種は、その物理的半減期と体内での生物学的保持期間によって決まる期間にわたって組織を照射する。そのため、摂取後数ヶ月または数年にわたって体組織に線量を与える可能性がある。放射性核種への被ばくと長期間にわたる放射線量の蓄積を規制する必要性から、約束線量量が定義されるに至った」と述べている。[ 15 ]
等価線量と等価線量の間には混同はありません。実際、これらは同じ概念です。CIPMの定義では、生物学的効果の計算にはICRUの線エネルギー伝達関数が使用されるとされていますが、ICRPは1990年に[ 16 ]、「防護」線量量である実効線量と等価線量を開発しました。これらはより複雑な計算モデルから計算され、名前に「等価線量」という語句が含まれていないことで区別されます。
1990年以前、ICRPは「線量当量」という用語を、ある地点における吸収線量にその地点における線質係数を乗じた値を指すものとして用いていました。ここで、線質係数は線エネルギー付与(LET)の関数でした。現在、ICRPの「等価線量」の定義は、臓器または組織全体にわたる平均線量を表し、線質係数の代わりに放射線加重係数が用いられています。
線量当量という用語は、計算にQを使用する場合にのみ使用され、ICRUおよびICRPによって以下のように定義されています。
米国には、ICRP の量体系の一部ではない、さらに異なる名称の線量量が存在する。[ 17 ]

国際度量衡委員会(CIPM)と米国原子力規制委員会は、品質係数と線量当量という古い用語を使い続けている。NRCの品質係数は線エネルギー伝達とは無関係だが、ICRPの放射線加重係数と常に等しいとは限らない。[ 9 ] NRCの線量当量の定義は、「対象部位における組織吸収線量、品質係数、およびその他の必要な修正係数の積」である。しかし、実効線量当量の定義から、「その他の必要な修正係数」には組織加重係数が含まれていないことが明らかである。[ 18 ] 中性子の放射線加重係数も、米国NRCとICRPで異なっている。添付の図を参照。
外部からの全身被ばくによる累積等価線量は、通常、原子力発電所の作業員に対し、定期的な線量測定報告書の中で報告される。
米国では、通常、3種類の等価投与量が報告されている。