ホットパーティクル

ホットパーティクルは、生体組織に留まり、狭い範囲に集中した放射線を照射する放射性物質の微小な粒子です。一般に受け入れられている理論では、体内のホットパーティクルは、同じ量の放射線を拡散して照射する体外放射体よりもはるかに危険であると考えられています。^{[1] [2] [3] [4]}他の研究者は、体内放射体と体外放射体の間にリスクの違いはほとんどないかまったくないと主張し、体内放射体からの放射線量と体外放射体からの同等の放射線量とを比較した場合の相対的な危険性にかかわらず、個人は元の危険から除去され適切に除染された後でも、体内放射体からの放射線量を蓄積し続ける可能性が高いと主張しています。

この理論は、原子力事故、ダーティーボム、核兵器の放射性降下物など、いずれも高温粒子を環境中に拡散させる可能性のあるものの健康への影響に関する議論で最も注目を集めている。現在のICRPの放射線被曝リスクモデルは、外部放射線の被害者の研究から導き出されたものであり、批判者は、このモデルでは高温粒子のリスクを適切に評価していないと主張している。

遠くまで飛来した放射性降下物に含まれる高温粒子の大きさは 10 ナノメートルから 20 マイクロメートルの範囲ですが、局所的な放射性降下物に含まれる高温粒子の大きさはそれよりはるかに大きい場合があります (100 マイクロメートルから数ミリメートル)。高温粒子は、ガイガー カウンター、またはオートラジオグラフィー( X 線フィルムを曇らせる) によって識別できます。高温粒子の年代と起源は、同位体シグネチャによって判定できます。

高温粒子はサイズが小さいため、飲み込んだり、吸入したり、その他の方法で体内に入る可能性があります。体内に留まると、高温粒子のすぐ近くの細胞が放射線の多くを吸収し、非常に持続的かつ集中的に照射されます。対照的に、体全体に同じ総量の放射線を照射する外部放射源は、どの細胞にも比較的微量の放射線しか与えません。^{[5] [6] [7] [8]}

英国政府によって設置された体内放射体の放射線リスク検討委員会（ CERRIE）は、内部放射体（すなわちホットパーティクル）の健康リスクについて3年にわたる独立した専門家レビューを実施し、2003年にその結果を発表しました。この研究ではコンセンサスには至りませんでしたが、委員の大多数は、現在のICRPリスクモデルは、主に体外放射線の生存者の研究から得られたものであるにもかかわらず、ホットパーティクルのリスクを適切に推定しており、体内放射線と体外放射線のいかなる違いも、生理学的モデルの確立されたパラメータ（相対的生物学的効果、運動因子）によって十分に調整されている、すなわち、体内放射線は、同量の体外照射よりも著しく危険であるようには見えない、という結論に達しました。しかし、彼らは、特に²³⁹ Puや²⁴¹ Amなどのあまり一般的ではない放射性核種、さらには⁹⁰ Srなどのより一般的な放射性核種に関して、体内放射体の線量推定値に関する不確実性のレベルがかなり高いことを指摘しました。^[9] 12人のメンバーのうち2人は全体的な調査結果に反対しており、特にセカンドイベント理論や光電効果理論などの物議を醸す生理生物学的メカニズムを主張するクリストファー・バスビーは、摂取した粒子の危険性が大幅に高まる可能性があると考えている。

別の研究は、CERRIEの調査結果をほぼ裏付けているが、有用なデータの不足、正確性に関する大きな不確実性、そして少なくとも「ホットパーティクルへの曝露による細胞変換の強化」の証拠の存在を強調している。^[10]

環境中に放出される高温粒子は、原子炉または核爆発に由来する可能性がある。チェルノブイリ原発事故では原子炉の炉心が破壊されたため高温粒子の主な発生源となったが、ドゥンレイでの低レベル廃棄物の不法投棄によっても高温粒子が環境中に放出されている。^[11]高温粒子は、 20世紀半ばの2000回を超える核実験を含む核兵器の爆発によって生じる黒い雨やその他の放射性降下物の成分でもある。 ^{[12]非放射性物質は、主に}中性子放射化によって放射性になるが、他の反応によっても放射性になる可能性があり、この誘発された放射能が高温粒子中に拡散することがある。

冷戦時代の核実験には、核分裂性物質を爆発させない安全性試験が含まれていたが、プルトニウム蒸気、様々な大きさのプルトニウムエアロゾル、プルトニウム酸化物粒子、プルトニウムで覆われた粒子、プルトニウムに汚染された構造材料のかなり大きな塊など、核分裂性物質が散布されることもあった。^[12]

衛星やその他の機器の事故も原因の一つである。コスモス954号衛星の墜落により、搭載されたBES-5原子力発電所から高温粒子が放出された。 ^[12]

核兵器や核廃棄物の輸送中の事故も、潜在的な原因の一つである。ボーイングB-52ストラトフォートレス核兵器爆撃機がグリーンランド北西部の町チューレ（現在はカーナークに改名）の地域で墜落し、^[13]高温粒子を放出した。^[12]

核燃料の一般的な破損は燃料フリーを引き起こす可能性があり、これは使用済み核燃料を処理する一部の施設で見られます。