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内部被ばく線量測定は、人体内に取り込まれた放射性核種による内部電離放射線量を評価する科学と技術です。 [1]
体内に蓄積された放射性核種は、体外に排出されるか放射性核種が完全に崩壊するまで、 組織や臓器を照射し、預託線量を発生させます。
放射性粒子の摂取にさらされた労働者や一般市民の内部被ばく線量は、肺やボディカウンタの測定、尿や糞便の放射性同位元素濃度などのバイオアッセイデータを使用して推定できます。国際放射線防護委員会(ICRP) の生体動態モデルを適用して、個人の摂取量とバイオアッセイ測定値の関係を確立し、内部被ばく線量を推測します。
預託線量
放射性物質の注射、摂取、吸入による内部放射線量は預託線量として知られています。
ICRPは預託実効線量E( t )を預託臓器または組織等価線量と適切な組織加重係数WTの積の合計と定義しています。ここでtは摂取後の積分時間（年数）です。預託期間は成人の場合は50年、小児の場合は70歳までとされています。[2]
ICRPはさらに、「内部被ばくの場合、預託実効線量は通常、生物学的検定測定またはその他の量（例えば、体内に保持される放射能または毎日の排泄物）からの放射性核種の摂取量の評価から決定される。放射線量は推奨線量係数を使用して摂取量から決定される」と述べている。[3]
摂取経路
放射性核種の摂取経路はいくつかあります。
- 吸入
- 摂取
- 注射
- 吸収
放射能のある地域では、放射性核種の粒子が空気中に浮遊し、吸入によって体内に入る可能性があります。これらの粒子は、その空気力学的直径に応じて呼吸器のさまざまな部分に沈着する可能性があります。[4]
監視技術
体内モニタリング
体内から透過できる放射線を放出する放射性核種の内部線量モニタリング。たとえば、十分なエネルギーを持つ X 線、ガンマ線など。全身カウンターなどの装置で測定できます。
全身カウンター[5]は、カウントシステムと低バックグラウンド配置を備えている。
- 高エネルギー光子検出用NaI(Tl)検出器
- 低エネルギー（<100 keV）光子検出用のBeウィンドウと薄いNaI（Tl）結晶および厚いCsI（Tl）またはCsI（Na）を備えたフォスウィッチ検出器
HPGe 検出器は、適切な電子システムを備えた低エネルギーおよび高エネルギー光子を測定するための検出器に取って代わりつつあります。
これらのシステムの較正は、さまざまな種類の物理ファントムと数学ファントムを使用して行われます。物理ファントムには、BOMAB 、LLNL、JAERI、甲状腺ファントム、膝ファントムなどがあります。有名な数学ファントムには、MIRD、CRISTY、そして最近では計算人間ファントムとしても知られるボクセルファントムがあります。
体外モニタリング
体外から採取したバイオアッセイサンプルを使用して、体内に存在する放射性核種をモニタリングします。これには、尿、汗、糞便などのサンプルが含まれます。
生体運動モデリング
ICRPモデルは、人体内の同位体の分布をシミュレートするために使用されます。OIR（ICRP134/137）データビューア[6]でコンパイルされた現在のすべてのICRPモデルは、定数係数を持つコンパートメントシステムで表すことができます。ICRPが使用する概念モデルは、次のように要約できます。
人体は次の 3 つのシステムに分けられます。
a)ヒト呼吸器系モデル (HRTM)。 このモデルは、吸入による放射性エアロゾルの摂取をモデル化するのに適用されます。詳細な説明は、ICRP 66 (1994) を更新した ICRP 130 (2016) に記載されています。人が瞬間的に量 I を吸入すると、それは HRTM のいくつかの区画に直接沈着します。各区画に沈着する割合は、初期沈着率または IDF と呼ばれます。これは、サイズ、形状、密度、解剖学的および生理学的パラメータ、およびさまざまな曝露条件を含む、放射能中央空気動力学的直径 (AMAD) の関数です。IDF 値は、ICRP 130/66 に記載されている手順に従って計算するか、その付録から取得することができます。HRTM の一般的なモデルは、元素の化学形態に関連する吸収率 {fr、ss、sr} を除いて、どの元素にも共通です。 ICRP は、F、M、または S タイプに応じて吸収率のデフォルト値を示していますが、一部の化合物の特定の値は ICRP 134 および ICRP 137 で入手できます。
b)ヒト消化管モデル (HATM)。これは、ICRP 105 (ICRP 2005) で提供されているモデルに従って、消化管への粒子の摂取をモデル化するのに適用されます。粒子は、摂取によって直接消化管に取り込まれるか、または RT から取り込まれます。沈着は胃 (ST) で行われます。流れの一部または全部は、SI を介して血液 (B) に伝達されます。SI から B への伝達速度は、fA によって与えられます。fA の値は、要素とその化学形態に関連付けられています。
c)全身コンパートメント。 これは、元素に適用される特定のコンパートメントです。現在のモデルは、ICRP 134 および ICRP 137 に記載されています。バイアス測定データを使用して摂取量を推定し、内部線量を計算するためのコンピュータコードがいくつか開発されています。[7]
バイオアッセイ評価
生体動態モデリングは、内部被ばく線量測定や生物検定データの評価に広く利用されている。生物検定評価にはコンピュータプログラムが使用できる。[8]生物検定測定値は、未知の摂取量を推定するために使用できる。[9]
参照
参考文献
- ^ [1] IRPA論文54302 - 内部線量測定：内部線量評価の科学と技術
- ^ ICRP出版物103 - 用語集。
- ^ ICRP出版物103 - パラグラフ144。
- ^ 空気力学的直径
- ^ 全身モニタリング[永久リンク切れ ]
- ^ 国際放射線防護委員会。OIRデータビューアー; 2018-07-15。
- ^ G.サンチェス健康物理学92(1):64–72(2007)
- ^ 「Bioassay evaluations with Biokmod」。2016年12月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年12月13日閲覧。
- ^ 生物検定プログラムを確立するために適用された最適設計と数学モデル
外部リンク
- ICRPウェブサイト