放射性物質の健康への影響：ヨウ素１３１のプルームを吸い込んでしまった場合

ヨウ素１３１の半減期は８日、生体半減期は１２０日、そしてこの化学物質は甲状腺に溜まる。甲状腺というのはホルモンを分泌する器官だから、吸収と排出は結構頻繁に、つまり連続的に起きていると考えてよいだろう。

吸い込んだヨウ素１３１は分子I₂である。この分子N₀／２個が甲状腺に蓄積したとする。（つまり原子核の数でいうとN₀個。）単位時間あたりに放出されるガンマ線量は次の式で与えられる。

dN_rad(t)/dt = log2(N₀/t_p)2^-t/t_eff

ここで、t_p=8日（放射性崩壊の半減期）、t_b=120日（代謝による生体半減期）、そしてt_eff=t_pt_b/(t_p+t_b)が、二つの半減期を考慮した場合の有効半減期と呼ばれるもの。

これをヨウ素１３１の場合についてプロットしたものが次の図。

ヨウ素１３１の崩壊速度（単位は割合にしてあるが、
吸い込んだヨウ素の総数を掛けるとベクレルになる。）

最初に全体の１２％の割合で、放射線（ガンマ線）が飛び出てくる。例えば、５万個のヨウ素１３１分子が甲状腺に沈着してしまった場合（これは約10^-15g=百万分の一ナノグラムに相当）、１日あたり１万２千個のガンマ線が甲状腺を攻撃するということ。原子核崩壊と代謝によって、甲状腺に溜まったヨウ素１３１は次第に減少するので、放射能の強さもだんだん減ってくる。しかし、ひと月経っても１％（つまり上の例だと千個）程度の放射能が残っている。６０日、すなわち２ヶ月も経つと、ようやく放射能は消える。これは、一回の吸い込みで起きることである。（すなわち、複数回ヨウ素１３１を吸い込んでしまった場合は、これよりもひどい結果となる。）

次のグラフは、上の結果をもとにして、吸い込んでしまったヨウ素１３１の何％が「総量として」体内で放射線を出すかを計算したものである。

ヨウ素１３１の全放射線放出量。ほんの２ヶ月で、
吸い込んだヨウ素１３１の９割が放射線を出してしまう。

崩壊半減期に比べて、代謝されて排出されるまでの時間（生体半減期）が長いため、体の中に取り込まれたヨウ素は、排出される前に、ほとんど放射線を出し切ってしまう。つまり、内部被曝は大きくなる傾向がある。放出が終わるまでわずか２ヶ月しかない。（２ヶ月目と３ヶ月目で値がほとんど同じ、ということは、体からヨウ素１３１が抜けてしまい、放射能がようやく無くなったことを意味する。）計算すると、最終的に、甲状腺に沈着したヨウ素の93.75%が体内で放射線を出してしまう。ベントの際のプルームを大量に吸い込んだり摂取してしまった人は、この「２ヶ月間」のせいで、甲状腺のDNAが損傷を受けてしまう。そして、この先３０年間にわたって、甲状腺がホルモンをつくったり、細胞分裂を起こす度に、癌化した細胞を作り出してしまう可能性につきまとわれるのである。

一方、同じように吸い込んだセシウム１３７はどうだろうか？こちらは、崩壊半減期が３０年と長いが、生体半減期は１００日とやや短めである。こういう場合は、崩壊する前に体から放出されてしまう率が大きい。計算したものが次の図である。

セシウム１３７の全放射線放出量。３年（1080日）かけても、
吸い込んだ量の１％弱が放射線を出すのみ。ほとんどが、
放射線を出す前に対外に排出されてしまうからだ。

ヨウ素１３１の場合に比べて、圧倒的に放射能が弱いことわかる。一年経っても0.8%しか放射線を出さない。そして、２年ほどでようやく収束値の0.90%に到達する。２年目以降は放射線の影響はほとんどない。つまり、影響は長期に渡るものの、放射線を出す前に、どんどん体からセシウム１３７は排出されてしまうのである。ヨウ素１３１に比べて、その内部被曝の影響は１／１００しかないことがわかる。

注意すべきは、この「弱い内部被曝」というのは、プルームを一回吸い込んだ場合だけの結論である。セシウム１３７は崩壊速度が遅いので、環境に残ってしまう。そのため、汚染が長期にわたり、食物や水によって、１００年以上もの間、「長期の低レベル被曝」をすることになるのが問題となる。すなわち、別のモデルで分析しないと、正しい結果を導くことはできない可能性が高い。

ちなみに、「セシウム１３７による健康被害は、チェルノブイリでは認められなかった」と主張する医者や科学者がいるが、まだチェルノブイリの事故から２５年しか経っていないことを、彼らは忘れてしまったのだろうか？その影響に対して結論を出せる程、まだ十分時間が経っているとはいえないのではないだろうか？

たしかに、一回の吸い込みだけを考えれば、セシウム１３７の影響は、ヨウ素１３１の１／１００である。チェルノブイリの周辺のベラルーシで、甲状腺がんにかかった子供たちは、９０年代半ばまでの１０年間の合計で約４００人だったという。単純計算で考えれば、セシウム１３７によって癌になった子供は多くて２、３人ということになるだろうから、「影響は無い」といえるのかもしれない。しかし、この状況は時間が経てば経つ程逆転する可能性がある。事故から２００年経ったときに、被曝２世代目、３世代目の人々がセシウム１３７のせいで寿命が短くなる可能性は十分ある。

はたしてそうなのか？それとも、やっぱりセシウム１３７はそれほど怖くないのか？次の考察で考えてみたい。