核汚染

放射性降下物のない高度以上での兵器の爆発（空中爆発）後、火球の熱で蒸発した核分裂生成物、未分裂核物質、および兵器残渣は、直径10 nmから20 μmの粒子の懸濁液に凝縮します。成層圏まで上昇したこのサイズの粒子状物質は、沈降するのに数ヶ月または数年かかる場合があり、世界のどこにでも沈降する可能性があります。^{[ 4 ]}その放射性特性により、統計的な癌リスクが増加し、ある報告では、1950年代の広範な核兵器実験（1963年にピークに達した爆弾パルス）後の測定可能な大気放射能の上昇により、2000年までに約43万人の癌による死亡が追加で発生し、今後数千年で合計240万人の癌による死亡が追加で発生すると推定されています。^{[ 5 ] [ 6 ]}追加の放射線被ばく（将来の被ばくを含む）は平均実効線量3.5 mSvに相当すると推定されており、^{[ 7 ]}世界の平均自然背景放射線レベルは年間約2.4 mSvである。^{[ 8 ]}  

放射性降下物は世界中で発生しており、例えば、人々は大気圏核実験によるヨウ素131に被曝しています。降下物は果物や野菜を含む植物に蓄積します。1951年以降、人々は屋外にいたかどうか、天候、汚染された牛乳、野菜、果物を摂取したかどうかによって被曝した可能性があります。被曝は中間時間スケールまたは長期スケールで発生する可能性があります。^{[ 9 ]}中間時間​​スケールは、最初の1か月間に降雨によって対流圏に放出された降下物によって発生します。長期降下物は、成層圏で運ばれる微粒子の沈着によって発生することがあります。^{[ 10 ]}成層圏降下物が地球に到達し始める頃には、放射能は大幅に減少しています。また、1年後には、かなりの量の核分裂生成物が北の成層圏から南の成層圏に移動すると推定されています。中間時間スケールは1日から30日で、その後長期降下物が発生します。

中期および長期の放射性降下物の例は、ウクライナとベラルーシの20,000 km ² (7,700平方マイル)を超える土地を汚染した1986年のチェルノブイリ事故後に発生しました。原子炉の主燃料はウランで、その周囲は黒鉛で囲まれていましたが、原子炉を破壊し格納容器を破損させた水素爆発によって両方とも気化しました。この事故から数週間以内に推定31人が死亡し、その中には現場で死亡した2人の工場作業員も含まれていました。住民は36時間以内に避難しましたが、嘔吐、偏頭痛、その他の放射線障害の主な症状を訴える人が現れ始めました。ウクライナ当局は半径18マイル (30 km)の地域を封鎖しなければなりませんでした。長期的な影響としては、主に子供の間で少なくとも6,000件の甲状腺がんが発生しました。放射性降下物はヨーロッパ全土に広がり、北スカンジナビアは大量の放射性降下物を受け、ラップランドのトナカイの群れを汚染し、フランスではサラダ用の葉物野菜がほとんど入手できなくなった。北ウェールズと北イングランドの一部の羊牧場では、2012年に規制が解除されるまで羊の群れの放射能レベルを監視する必要があった。^{[ 11 ]}    

地上（地表爆発）や放射性降下物のない高度以下、あるいは浅い水域で核兵器が爆発すると、大量の土砂や水が熱で蒸発し、放射性雲に吸い上げられます。この物質は、核分裂生成物や他の放射性汚染物質と結合したり、中性子によって活性化されたりすることで放射性物質となります。

下の表は、一般的な同位体が放射性降下物を形成する能力をまとめたものです。一部の放射線は広範囲の土地や飲料水を汚染し、動物や人間の生命に突然変異を引き起こします。

地表爆発は、直径100 nm未満から数ミリメートルまでの粒子からなる大量の微粒子を生成するほか、世界中に広がる放射性降下物の原因となる非常に細かい粒子も生成します。 ^{[ 13 ]}より大きな粒子は、雲が上昇する一方で、下降気流によって火球の外側を流れ落ち、放射性降下物は1時間以内に爆心地付近に到達し始めます。爆弾の残骸全体の半分以上が、約24時間以内に局地的な放射性降下物として地上に落下します。^{[ 14 ]}放射性降下物に含まれる元素の化学的性質が、地上への沈着速度を制御します。揮発性の低い元素が最初に沈着します。

深刻な局地的な放射性降下物汚染は、特に高出力の地表爆発の場合、爆発や熱の影響をはるかに超えて広がる可能性があります。爆発による放射性降下物の地上の軌跡は、爆発以降の天候によって左右されます。風が強いと、放射性降下物はより速く移動しますが、落下するまでの時間は同じなので、より広い範囲を覆いますが、より拡散または希釈されます。したがって、風下距離が風によって長くなると、特定の線量率における放射性降下物のパターンの幅は狭くなります。任意の時点までに沈着した放射性物質の総量は風向きに関係なく同じなので、放射性降下物による全体的な死傷者数は一般的に風とは無関係です。しかし、雷雨は放射性降下物をより速く落下させるため、放射性降下物を減少させる可能性があります。特に、キノコ雲が雷雨より低い位置にある場合（「洗い流し」）、または雷雨と混ざり合う場合（「雨による洗い流し」）に顕著です。

人が放射能汚染地域に留まると、その汚染によって即座に外部放射線被ばくを受けるだけでなく、比較的半減期の短いヨウ素131などの放射性汚染物質を吸入したり摂取したりすることによって、後々内部被ばくの危険性も生じ、ヨウ素131は甲状腺に蓄積される可能性がある。

爆発地点を決定する上で、主に考慮すべき点は2つあります。それは、高度と地表の組成です。空中爆発と呼ばれる空中での核兵器の爆発は、地上付近での同規模の爆発に比べて放射性降下物が少なくなります。火球が地上に接触する核爆発では、土壌やその他の物質が雲の中に引き込まれ、地上に落下する前に中性子によって放射化されます。空中爆発では、核兵器自体の高放射性重金属成分は比較的少量しか発生しません。

水面爆発の場合、粒子は比較的軽くて小さいため、局地的な放射性降下物は少なくなりますが、より広い範囲に広がります。粒子は主に海塩と少量の水で構成されており、雲の種まき効果により局地的な降雨や高濃度の局地的な放射性降下物を引き起こす可能性があります。海水爆発による放射性降下物は、多孔質の表面に染み込むと除去が困難になります。これは、核分裂生成物が金属イオンとして存在し、多くの表面に化学的に結合するためです。水と洗剤による洗浄では、コンクリートや鋼鉄から化学的に結合した放射性物質の50%未満しか効果的に除去できません。完全な除染には、サンドブラストや酸処理などの強力な処理が必要です。クロスロード水中試験の後、湿った放射性降下物は、連続的な水洗浄（甲板の消火スプリンクラーシステムなど）によって船から直ちに除去する必要があることがわかりました。

海底の一部が放射性降下物になる可能性がある。キャッスル・ブラボー実験後、粉砕され焼成されたサンゴに由来する汚染された酸化カルシウム粒子である白い粉塵が数時間降り注ぎ、近隣の環礁の住民や漁船「大吾福龍丸」の乗組員にベータ線による火傷や放射線被曝を引き起こした。科学者たちはこの放射性降下物を「ビキニ・スノー」と呼んだ。

地下爆発の場合、「ベースサージ」と呼ばれる現象がさらに発生します。ベースサージとは、空気中の塵や水滴の密度が過剰になることで、沈降する煙柱の底から外側に向かって広がる雲状の現象です。水中爆発の場合、目に見えるサージは、実際には液体（通常は水）の滴の雲であり、均質な流体のように流れる性質を持っています。水が蒸発した後も、目に見えない小さな放射性粒子のベースサージが残ることがあります。

地中爆発の場合、サージは小さな固体粒子で構成されていますが、流体のように振る舞います。土壌媒体は、地下爆発におけるベースサージの形成を促進します。ベースサージは通常、地中爆発における爆弾残骸全体の約10%しか含みませんが、放射性崩壊がほとんど起こる前に放射性降下物よりも早く到達するため、爆発付近の放射性降下物よりも大きな放射線量を発生させる可能性があります。

気象条件は放射性降下物、特に局地的な放射性降下物に大きな影響を与える。大気の風は広範囲に放射性降下物を運ぶことができる。^{[ 15 ]}例えば、1954年3月1日にビキニ環礁で行われたキャッスル・ブラボー実験による15メガトンの熱核兵器の地表爆発の結果、風下500km以上にわたって広がり、幅が最大100kmまで変化する、おおよそ葉巻状の太平洋の領域が深刻な汚染を受けた。この実験による放射性降下物のパターンについては、放射性降下物が広範囲に散らばった少数の太平洋環礁でしか測定されなかったため、3つの全く異なる説が存在する。2つの代替説はいずれも、ロンゲラップ北部での高い放射線レベルは、約50～100マイクロメートルの大きさの放射性降下物粒子に運ばれた大量の放射能によって引き起こされた風下のホットスポットに起因するとしている。 ^{[ 16 ]}  

ブラボー実験の後、海洋に降り注ぐ放射性降下物は表層水（水深100mの躍層より上）に拡散することが発見され、陸上等価線量率は、爆発後2日後の海洋線量率に約530を掛けることで計算できることがわかった。ヤンキーやネクターなど、 1954年の他の実験では、潜水プローブを搭載した船舶によってホットスポットがマッピングされ、ズニやテワなどの1956年の実験でも同様のホットスポットが発生した。^{[ 17 ]}米国の主要な「DELFIC 」（国防陸上放射性降下物解釈コード）コンピュータ計算では、風上掃引スペクトルの代わりに土壌中の粒子の自然なサイズ分布が使用され、その結果、風下ホットスポットのない、より単純な放射性降下パターンが得られる。

雪や雨、特に高所から降ってくるものは、局地的な放射性降下物の拡散を加速させる。放射性雲の上空で発生する局地的なにわか雨など、特殊な気象条件下では、核爆発の風下側に、限られた範囲で深刻な汚染地域が形成される可能性がある。

人口の50%に致死量となる線量は、様々な放射性降下物の種類や状況の影響を比較する際によく用いられる指標です。通常、この用語は特定の期間について定義され、急性致死性の研究に限定されます。一般的に用いられる期間は、小型実験動物では30日以下、大型動物やヒトでは60日です。LD50値は_、被曝者が他の傷害や治療を受けていないことを前提としています。

1950年代、ガンマ線のLD50は_3.5Gyに設定されていましたが、戦争というより過酷な状況（劣悪な食事、不十分な医療、不十分な看護）下では、LD50_は2.5Gy（250ラド）でした。6Gyを超える線量で生存した事例はほとんど記録されていません。チェルノブイリでは10Gyを超える線量で生存した人がいましたが、そこで被ばくした人の多くは全身に均一に被ばくしたわけではありませんでした。被ばくが不均一な場合、特定の線量（全身平均）が致死的になる可能性は低くなります。例えば、手や腕の下部に100Gyの線量を受け、全身に4Gyの線量を受けた人は、全身に4Gyの線量を受けた人よりも生存する可能性が高くなります。手に10Gy以上の線量を受けると、手を失う可能性が高くなります。生涯で手に100 Gyの放射線を受けたと推定されるイギリスの産業放射線技師は、放射線皮膚炎のために手を失った。^{[ 18 ]}ほとんどの人は1 Gy以上の被ばく後に病気になる。胎児は放射線に対してより脆弱であることが多く、特に妊娠初期には流産する可能性がある。

短寿命の核分裂生成物が大量に存在するため、放射性降下物の放射能と放射線レベルは放出後非常に速やかに低下します。爆発後最初の1時間で50%、その後1日で80%減少します。そのため、汚染された衣類を取り除くなどの早期の大まかな除染は、遅れてより徹底的な清掃を行うよりも効果的です。 ^{[ 19 ]}ほとんどの地域は3～5週間後には旅行や除染にかなり安全になります。^{[ 20 ]}

地表爆発から1時間後、クレーター周辺の放射性降下物による放射線量は毎時30グレイ（Gy/h）である。平時の民間人の被ばく線量は年間30～100μGyの範囲である。

10キロトンまでの放射能 の場合、即発放射線が戦場における死傷者の主な原因となる。急性被ばく線量（30グレイ）を受けた人は、ほぼ即座に能力が低下し、数時間以内に活動不能となる。ただし、他の傷害を受けなければ、被ばく後5～6日経過するまでは死亡しない。総線量が1.5グレイ未満の人は、活動不能にはならない。1.5グレイを超える線量を受けた人は、身体障害を負い、最終的に死亡する人もいる。

5.3 Gy から 8.3 Gy の線量は致死量とみなされますが、直ちに機能不全に陥るわけではありません。この量の放射線に被曝した人は、遂行しなければならない作業の身体的負担の程度にもよりますが、2～3 時間で認知能力が低下し、^{少なくとも2日間はこの}障害状態が続きます。しかし、その後回復期に入り、約 6 日間は負担の少ない作業を行うことができますが、その後約 4 週間は再発します。この時点で、完全に機能不全に陥るほど重度の放射線中毒の症状が現れ始めます。被曝後約 6 週間で死亡に至りますが、結果は異なる場合があります。

放射線の晩期または遅発性影響は、幅広い線量と線量率で発生します。遅発性影響は、照射後数ヶ月から数年後に現れることがあり、ほぼすべての組織や臓器に関わるさまざまな影響が含まれます。吸収線量に応じて背景有病率を上回る割合で発生する可能性のある放射線障害の遅発性影響には、発がん、白内障形成、慢性放射線皮膚炎、生殖能力の低下、遺伝子変異などがあります。^{[ 23 ]}

現在、人口密集地域への核攻撃後に人間に観察される唯一の奇形学的影響は小頭症であり、これは広島と長崎の原爆投下時に存在していた子宮内で発達中の人間の胎児に発見された唯一の証明された奇形、または先天異常である。両都市で高強度のニュートロンとガンマ線が瞬時にバーストするほど近くにいたすべての妊婦のうち、小頭症で生まれた子供の総数は50人未満であった。広島と長崎の核爆発の生存者から生まれた後の妊娠の子供たちの間で、先天異常の統計的に証明できる増加は見つからなかった。 ^{[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]}広島と長崎で妊娠可能で相当量の放射線に被曝した生存女性は、その後子供を産み、異常の発生率は日本人の平均よりも高くなかった。^{[ 27 ] [ 28 ]}

エリック・ライス医師とルイーズ・ライス医師夫妻によって設立された乳歯調査は、地上で行われた400回以上の核実験によって生成された発がん性放射性同位体であるストロンチウム90の存在を検出することに焦点を当てた研究活動でした。ストロンチウム90はカルシウムと化学的に類似しているため、水や乳製品から骨や歯に吸収されます。チームはミズーリ州セントルイス地域の学校に収集用紙を送付し、毎年5万本の歯を集めることを目指しました。最終的に、このプロジェクトは1970年に終了するまでに、さまざまな年齢の子供たちから30万本以上の歯を集めました。^{[ 29 ]}

乳歯調査の予備結果は、1961年11月24日号の科学誌サイエンスに掲載され、 1950年代に生まれた子供たちのストロンチウム90の濃度が着実に上昇しており、それ以降に生まれた子供たちの増加が最も顕著であることが示された。 ^{[ 30 ]}収集された歯に含まれる元素のより包括的な研究の結果、1963年以降に生まれた子供たちの乳歯に含まれるストロンチウム90の濃度は、大規模な核実験が始まる前に生まれた子供たちの濃度の​​50倍であることが示された。この発見は、ジョン・F・ケネディ米大統領が英国およびソ連との部分的核実験禁止条約に署名するのを後押しし、大気中の放射性降下物の最大量を生み出した地上核兵器実験を終結させた。 ^{[ 31 ]}

乳歯調査は、一般市民に警鐘を鳴らし、大気圏核実験への反対運動を「活性化」させるために「様々なメディア擁護戦略を効果的に活用したキャンペーン」だと考える人もおり、そのような実験の終結は、様々な理由から一般的に肯定的な結果と見なされていた。調査では、当時もその後数十年経っても、世界のストロンチウム90や放射性降下物のレベルが生命を脅かすレベルであることを示すことはできなかった。主な理由は、「核実験前のストロンチウム90の50倍」という数値が極めて小さく、極めて小さい数値を掛け合わせても、わずかに大きくなるだけの極めて小さい数値にしかならないからである。さらに、現在乳歯を保管している放射線と公衆衛生プロジェクトは、その立場や出版物について批判を受けている。2003年のニューヨーク・タイムズの記事では、多くの科学者が同グループの研究を物議を醸すものと考えており、科学界からの信頼はほとんどないとしている一方、一部の科学者は「優れた、慎重な研究」だと考えていると述べている。^{[ 32 ]} 2014 年 4 月にPopular Scienceに掲載された記事で、サラ・フェクトは、このグループの活動、特に2011 年の 福島原発事故による放射性降下物がアメリカで乳児の死亡を引き起こしたと示唆するためにデータを都合よく選んでいるという広く議論されている事例は「偽科学」であると主張している。彼らの論文は査読されているにもかかわらず、彼らの結果を裏付けるための独立した試みは、この組織が示唆していることと一致しない結果をもたらしているからである。^{[ 33 ]}この組織は以前、 1979 年のスリーマイル島原発事故後にも同じことが起こったと示唆していたが、原子力委員会はこれは根拠がないと主張した。^{[ 34 ]}歯の調査と、この組織が新たに米国の原子力発電所での実験禁止を推進するという目標は、原子力規制委員会によって詳細に説明され、批判的に「歯の妖精問題」と呼ばれている。^{[ 35 ]}

大規模な核戦争が発生した場合、環境だけでなく人命にも深刻な影響が出るだろう。直撃を受けた地域では、あらゆるものが蒸発し破壊される。被害を受けたものの完全に破壊されなかった都市では、停電や送水管の破裂により水道システムが機能しなくなる。局地的な放射性降下物の範囲内では、郊外地域の水道水は極めて汚染される。この時点で、貯蔵水だけが安全に使用できる唯一の水となる。放射性降下物の範囲内のすべての地表水は、落下する核分裂生成物によって汚染される。^{[ 36 ]}

核戦争後数ヶ月以内に放射性降下物は拡大し続け、環境に悪影響を及ぼすだろう。塵、煙、放射性粒子は爆発地点から風下数百キロメートルまで降り注ぎ、地表水を汚染する。最初の数週間はヨウ素131が主要な核分裂生成物となり、その後数ヶ月はストロンチウム90が主要な核分裂生成物となるだろう。これらの核分裂生成物は放射性降下物の塵の中に残り、河川、湖沼、堆積物、土壌が放射性降下物で汚染されることになる。^{[ 36 ]}

中期および長期の放射性降下物による核分裂粒子の汚染は、都市部や郊外地域よりも農村部の水源の方がわずかに少ないだろう。追加の汚染がなければ、湖、貯水池、河川、流出水は、水がシステム内を流れ続けるにつれて徐々に汚染が軽減されるだろう。^{[ 36 ]}

しかし、核降下物が発生した場合、帯水層などの地下水供給源は当初は汚染されないままとなる。時間の経過とともに、地下水は降下物粒子で汚染される可能性があり、核攻撃後10年以上汚染されたままとなる。^{[ 36 ]}帯水層が完全に浄化されるまでには、数百年または数千年かかるだろう。^{[ 37 ]}地下水は依然として地表水供給源よりも安全であり、少量ずつ摂取する必要がある。長期的には、セシウム137とストロンチウム90が淡水供給源に影響を与える主要な放射性核種となるだろう。^{[ 36 ]}

放射性降下物の危険性は、癌や放射線障害のリスク増加にとどまらず、食品から人体臓器に放射性核種が取り込まれることにも及ぶ。放射性降下物が発生すると、核分裂粒子が土壌中に残り、動物がそれを摂取し、その後人間が摂取することになる。放射性降下物によって汚染された牛乳、肉、魚、野菜、穀物、その他の食品はすべて危険となる。^{[ 36 ]}

1945年から1967年にかけて、米国は数百回の核兵器実験を実施した。この間、米国本土上空で大気圏核実験が行われ、その結果、科学者たちは放射性降下物が環境に及ぼす影響を研究することができた。地表近くで行われた爆発により、数千トンの土壌が放射能汚染された。大気中に引き込まれた物質のうち、放射性物質の一部は低高度の風によって運ばれ、放射性塵として周辺地域に沈着する。高高度の風に遮られた物質は移動を続ける。高高度の放射性雲が降雨にさらされると、放射性降下物が風下の地域を汚染する。^{[ 38 ]}

農地や植物は汚染物質を吸収し、動物は放射性物質を摂取します。その結果、放射性降下物は家畜を病気にさせたり死なせたりする可能性があり、摂取された場合は放射性物質が人間に伝わります。^{[ 38 ]}

核放射性降下物による他の生物への被害は、種によって異なる。哺乳類は特に核放射線に非常に敏感であり、次いで鳥類、植物、魚類、爬虫類、甲殻類、昆虫、コケ類、地衣類、藻類、細菌、軟体動物、ウイルスが続く。^{[ 39 ]}

気候学者のアラン・ロボックと大気海洋科学教授のブライアン・トゥーンは、約100発の核兵器が使用されるという仮説上の小規模核戦争のモデルを作成した。このシナリオでは、火災によって大気中に十分な量の煤が発生し、太陽光を遮断し、地球の気温を1℃以上低下させる。その結果、広範囲にわたる食糧不安（核飢饉）が発生する可能性がある。その結果、世界中で降水量が乱れる。上層大気に十分な量の煤が放出されると、地球のオゾン層が破壊され、植物の成長や人間の健康に影響を与える可能性がある。^{[ 40 ]}

放射性降下物による放射線は、土壌、植物、食物連鎖に何年も残留するだろう。海洋食物連鎖は、放射性降下物や大気中のすすの影響に対してより脆弱である。^{[ 40 ]}

アラスカで行われた地衣類・カリブー・エスキモーの研究から、放射性降下物が人間の食物連鎖に及ぼす悪影響は明らかである。^{[ 41 ]}人間に観察された主な影響は甲状腺機能障害であった。核降下物の結果は、人間の生存と生物圏にとって非常に有害である。降下物は大気、土壌、水の質を変化させ、種の絶滅を引き起こす。^{[ 42 ]}

原子力エネルギー部門が成長を続け、核戦争をめぐる国際的な言説が激化し、放射性物質が危険な人物の手に渡るという絶え間ない脅威が続く中、多くの科学者が高エネルギー放射線の有害な影響から人間の臓器を守る最善の方法を見つけるために懸命に取り組んでいます。急性放射線症候群（ARS）は、約 0.1 Gy/hrを超える線量の電離放射線に被曝した場合、人間にとって最も差し迫ったリスクです。透過力が最小限の低エネルギー スペクトル（アルファ線とベータ線）の放射線は、内臓に大きな損傷を与える可能性は低いですが（ただし、汚染物質を摂取、吸入、または皮膚に付着し、組織や臓器に近接している場合は、これらの「巨大な」粒子の影響は壊滅的になる可能性があります）。しかし、ガンマ線と中性子線の高い透過力は、皮膚や多くの薄い遮蔽機構を容易に透過し、骨髄にある幹細胞の細胞変性を引き起こします。前述のように、安全な核シェルター内で全身を遮蔽することが最も最適な放射線防護方法ではありますが、非常に厚いシェルターに長時間閉じ込められる必要があります。あらゆる種類の核災害が発生した場合、医療従事者や警備員が、必要な封じ込め、避難、その他多くの重要な公共安全目標を達成するために、移動可能な防護装置を用意することが不可欠です。全身を高エネルギー放射線から適切に保護するために必要な遮蔽材の質量は、実質的に機能的な動きを不可能にします。このため、科学者たちは部分的な身体保護というアイデアの研究を開始しました。これは、造血幹細胞移植（HSCT）にヒントを得た戦略です。このアイデアは、骨盤領域に高濃度で存在する骨髄を十分に保護するのに十分な遮蔽材を使用することです。骨盤領域には、影響を受けていない骨髄で体を再生するのに十分な再生幹細胞が含まれています。^{[ 47 ]}骨髄遮蔽に関する詳細は、Health Physics Radiation Safety Journal の記事「骨髄の選択的遮蔽：外部ガンマ線から人間を保護するアプローチ」、または経済協力開発機構（OECD）と原子力機関（NEA）の2015年の報告書「重大事故管理における職業放射線防護」を参照してください。 

放射性降下物による放射線の危険性も、個々の放射性核種の指数関数的崩壊により、時間とともに急速に減少します。クレソン・H・カーニーの著書には、爆発後最初の数日間は、爆発からの時間が7倍になるごとに放射線量が10分の1に減少するというデータが掲載されています。彼は、「放射線量が1時間あたり1000レントゲン（1000  R/hr）から10 R/hr（48時間）に減少するのにかかる時間は、1000 R/hrから100 R/hr（7時間） に減少するのにかかる時間の約7倍である」というデータも掲載しています。^{[ 46 ]}これは観測データに基づく経験則であり、正確な関係ではありません。  

1960年代、米国政府、多くの場合国防総省の民間防衛局は、放射性降下物からの保護に関するガイドを、多くの場合小冊子の形で提供した。これらの小冊子には、核放射性降下物から生き延びるための最善の方法に関する情報が記載されていた。また、家族用、病院用、学校用など、さまざまな放射性降下物シェルターの作り方も記載されていた。 ^{[ 48 ] [ 49 ]}さらに、即席の放射性降下物シェルターの作り方や、準備ができていない場合に生存の可能性を最大限に高める方法についての説明もあった。^{[ 50 ]}

これらのガイドの中心的な考え方は、コンクリート、土、砂などの材料が、放射性降下物粒子や放射線から人を守るために必要であるというものです。放射性降下物放射線から人を守るには、この種の材料が相当量必要となるため、防護服は放射性降下物放射線から人を守ることはできません。^{[ 50 ] [ 48 ]}防護服は放射性降下物粒子が人体に付着するのを防ぐことはできますが、これらの粒子からの放射線は衣服を透過します。防護服が放射性降下物放射線を遮断するには、人が機能できなくなるほど厚く重くなければなりません。^{[ 48 ]}

これらのガイドでは、核シェルターには居住者が最大 2 週間生存できるだけの十分な資源が備わっているべきであると示されていました。コミュニティ シェルターは、一世帯用シェルターよりも優先されました。シェルター内の人数が多いほど、シェルターに備え付けられる資源の量と種類も増えます。これらのコミュニティ シェルターは、将来コミュニティを復興する取り組みを促進するのにも役立ちます。一世帯用シェルターは、可能であれば地下に建設する必要があります。さまざまなタイプの核シェルターは、比較的少額の費用で建設できます。^{[ 48 ] [ 50 ]}核シェルターの一般的な形式は、シェルターを地下に建設し、屋根として頑丈なコンクリート ブロックを使用することでした。シェルターを部分的にしか地下に建設できない場合は、できるだけ多くの土でシェルターを盛り上げることを推奨しました。家に地下室がある場合は、核シェルターは地下室の隅に建設するのが最適です。^{[ 48 ]}地下室の中央は、放射線が最も多い場所です。これは、放射線が地下室に入る最も簡単な方法が、上の階の床からであるためです。地下室の隅にあるシェルターの壁のうち2つは、外側が土で囲まれている地下室の壁になります。残りの2つの壁には、砂や土を詰めたコンクリートブロックが強く推奨されます。家の床は核シェルターの屋根として適切ではないため、地下室の核シェルターの屋根にはコンクリートブロック、またはその他の密度の高い材料を使用する必要があります。これらのシェルターには、水、食料、道具、および人間の排泄物を処理する方法が含まれている必要があります。^{[ 50 ]}

事前にシェルターを建設していなかった場合、これらのガイドでは地下に避難することを推奨しています。地下室はあるもののシェルターがない場合は、地下室の隅に食料、水、ゴミ容器を置くべきです。次に、家具などの物を積み重ねて、隅にいる人の周りに壁を作るべきです。^{[ 50 ]}地下にたどり着けない場合は、爆発地点から少なくとも10マイル離れた高層アパートが、良い放射性降下物シェルターとして推奨されています。これらの建物にいる人は、できるだけ建物の中心に近づき、最上階と地上階を避けるべきです。^{[ 48 ]}

民間防衛局によると、学校は核シェルターとして最も望ましい場所だった。^{[ 49 ] [ 48 ]}大学を除く学校には、当時授業が行われていた米国の人口の約4分の1が在籍していた。全国における学校の分布は人口密度を反映しており、多くの場合、学校は核シェルターとして機能するのにコミュニティ内で最も適した建物だった。学校には、すでに組織とリーダーが配置されていた。^{[ 48 ]}民間防衛局は、既存の学校と将来の学校の建設に、より厚い壁と屋根、より保護された電気システム、浄化換気システム、および保護された給水ポンプを含めるよう勧告した。^{[ 49 ]}民間防衛局は、核シェルターとして機能する学校では、1人あたり約10平方フィートの正味面積が必要であると判断した。通常の教室では、180人が寝るスペースを確保できる。攻撃が発生した場合は、教室から不要な家具をすべて移動して、より多くのスペースを確保することになっていた。可能であれば、食事提供ステーションとして使用するために、部屋に1つか2つのテーブルを置いておくことが推奨された。^{[ 48 ]}

民間防衛局は、既存の学校4校を核シェルターに改造する費用と収容人数を調べるために、4つの事例研究を実施した。1960年代の学校1校あたりの費用は、66.00ドル、127.00ドル、50.00ドル、180.00ドルであった。これらの学校がシェルターとして収容できる人数は、それぞれ735人、511人、484人、460人であった。^{[ 48 ]}

米国国土安全保障省と連邦緊急事態管理庁は、核爆発後の公共の安全に関わる他の機関と連携して、従来の民間防衛の枠組みを基にしたより新しいガイダンス文書を作成しました。核爆発への対応計画ガイダンスは2022年に発行され、地方自治体向けの詳細な分析と対応計画を提供しました。^{[ 51 ]}

1986年のチェルノブイリ原子力発電所の爆発事故は、広範囲にわたる環境および健康への影響と「原子炉炉心物質の相当部分が外部に放出された」ことから、INESスケールで最高ランクのレベル7の事故に分類されました。^{[ 54 ]}この原子力事故は、商業用原子力発電において放射線関連の死者を出した唯一の事故として今もなお記録されています。蒸気爆発と火災により、約5200 PBq、つまり原子炉炉心の少なくとも5%が大気中に放出されました。爆発自体により2人の発電所作業員が死亡し、その後数週間で28人が重度の放射線中毒で死亡しました。さらに、放射線被ばくによって最も汚染された地域の幼児や青少年は甲状腺がんのリスクが増加しましたが、国連原子放射線影響科学委員会は、それ以外に「公衆衛生への重大な影響の証拠はない」と述べています。^{[ 55 ] [ 56 ]}原子力事故は環境にも大きな被害をもたらし、放射性核種の沈着による都市環境の汚染や、「沈着レベルや生育時期に応じて、さまざまな作物の種類、特に葉物野菜」の汚染などが含まれる。^{[ 57 ]}

1979年のスリーマイル島原子力発電所のメルトダウンは、「原子炉炉心に深刻な損傷」と事故による放射性物質の漏洩のため、INESスケールでレベル5の事故に分類されました。^{[ 54 ]}スリーマイル島はアメリカの商業用原子力発電所の歴史上最も深刻な事故でしたが、その影響はチェルノブイリ事故とは異なっていました。事故後に原子力規制委員会が行った調査によると、スリーマイル島原発周辺の約200万人は「通常のバックグラウンド線量より平均わずか1ミリレム高い放射線量を受けた」と推定されています。^{[ 58 ]}さらに、チェルノブイリ事故で放射線の影響を受けた人々とは異なり、スリーマイル島周辺の人々の甲状腺がんの発症は「攻撃性が低く、進行度も低かった」のです。^{[ 59 ]}

スリーマイル島事故と同様に、福島での事故も、津波によって3基の原子炉の電力供給と冷却が停止し、その後数日間で原子炉が大きく溶融したため、当初はINESスケールでレベル5の事故に分類されました。^{[ 60 ]} 3基の原子炉での出来事を個別に評価するのではなく、まとめて評価した結果、事故はINESレベル7に引き上げられました。^{[ 61 ]}この事故による放射線被ばくにより、 発電所から最大30km離れた住民に避難勧告が出されました。また、24か所の放射線モニタリングステーションのうち23か所が津波によって機能停止したため、このような被ばくを追跡することも困難でした。発電所自体と、海や近隣地域に広がった流出水の両方の汚染水の除去は、日本政府と発電所の作業員にとって大きな課題となりました。事故後の封じ込め期間中、原子炉建屋とタービン建屋でさらに汚染水を貯蔵できるようにするために、数千立方メートルのわずかに汚染された水が海に放出されました。^{[ 60 ]}福島原発事故による放射性降下物は周辺住民への影響は最小限であった。フランス放射線防護・原子力安全研究所によると、福島県内の評価対象住民の62%以上が事故後4ヶ月間に1mSv未満の外部被ばく線量を受けていた。さらに、福島県内と国内の他の地域で実施された小児スクリーニングキャンペーンを比較したところ、甲状腺がんのリスクに有意な差は見られなかった。^{[ 62 ]}