チェルノブイリや福島での原子力発電所の事故により、私たちは、原子力による放射線が人を殺す可能性があることを知っています。
しかし、放射線は私たちの体に正確にどのような影響を与えるのでしょうか。また、放射線が癌を引き起こすこともあれば、治癒することもあるのはなぜでしょうか。
岩石からバナナ、そして私たちの体まで、あらゆるものに含まれる放射性原子は、より安定した形に崩壊するときにエネルギーを放出します。
私たちの細胞は、この低レベルのバックグラウンド放射線によるダメージを簡単に浄化できます。しかし、500ミリシーベルトを超える線量を浴びると話は別です。
どれだけの放射線を浴びたか、どんなタイプか、どれだけの頻度かの組み合わせが、細胞や組織への影響を決定します。
低線量の核放射線は、DNAを修正することで細胞を変化させやすく、高線量は細胞を殺す傾向があります。
したがって、低線量の放射線に長期間さらされるとがんになる確率が高くなりますが、1回の高線量で細胞や組織にすぐに損傷を与えるので、放射線療法で腫瘍細胞を殺すのに有効に使われる過程といえます。
原発事故現場で作業員が経験したような非常に高い線量（バックグラウンド放射線レベルの数千倍）は、広範囲な損傷を引き起こし、放射線病として総称されるさまざまな症状を引き起こします。 非常に高い線量は、数日から数週間で死に至ることもあります。
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Health effects of ionising radiation |
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| Dose range | Effects on ヒトの健康（胎児を含む） |
| 10 mSvまで | ヒトの健康への影響に関する直接的な証拠はない |
| 10〜3903 1000mSv | 初期の影響はない。 高線量での被曝集団における特定の癌の発生率の増加 |
| 1000 – 10000 mSv | 放射線症（死亡のリスク）。 被ばくした集団における特定の癌の発生率の増加 |
| 1万mSv以上 | 死亡 |
| 出典：日本原子力研究開発機構（原科研）。 ARPANSA | |
核放射線とは何か
放射性崩壊によって放出される高エネルギーの放射線は、非常に高速の粒子（ベータ線なら電子、アルファ線なら陽子と中性子の2つ）または波（ガンマ線またはX線）の形で発生することがあります。
どのような形であれ、すべての核放射線は、相互作用する原子や分子から電子を剥ぎ取るのに十分なエネルギーを持っているので、電離放射線と呼ばれるようになりました。 DNAの分子でこのようなことが起こると、突然変異を引き起こし、将来的に癌につながる可能性があります。
これらの影響は、体内の水分子 (H2O) がイオン化して高エネルギーのフリーラジカル OH- や H+ になるとさらに大きくなり、近くの他の分子や細胞を攻撃するようになります。
私たちの体は水でいっぱいで、ほとんどすべての細胞にDNAがありますが、ある細胞や組織は他のものより核放射線による損傷を受けやすいのです。
体内のどの細胞が最も放射線の影響を受けるか？
細胞が分裂する過程でDNAがより露出するので、核放射線で最も影響を受ける細胞や器官は活発に再生しているものなのです。
血液細胞は体内で最も回転率が高いので、それが作られる組織、つまり急速に分裂する骨髄の細胞が最も放射線の影響を受けやすい。
高線量での骨髄へのダメージ、そして非常に高い線量での完全破壊は、白血球を補充しないことにより免疫システムを損なわせてしまうのです。
低線量に長期間さらされると、骨髄にがん化したDNAの突然変異が起こり、仕事や場所を通じてさらされた人の血液がん白血病につながる可能性があります。
消化器系を覆う細胞も分裂が早いので、食べ物を消化する際の物理的、化学的な攻撃に対処することが可能になっています。 消化管の損傷は、高線量にさらされた人の急性放射線症候群の症状の一因となっています。
もちろん、発育中の胎児は放射線に対して非常に敏感ですが、筋肉や神経細胞などの分裂の遅い組織は、はるかに敏感ではありません。 放射線は血液中の溶存酸素とも相互作用するので、腫瘍に供給される血液が良好であることも助けになります。
外部放射線への曝露もそうですが、放射性粒子を摂取すると、ダメージが別のレベルに上がります。
放射性粒子を吸い込んだり、汚染された食物や水を飲み込むとどうなりますか？
放射性物質を吸い込んだり飲み込むと、放射線源が細胞に直接届き、それらが蓄積する組織で癌が発生するリスクが高くなります。
1986年のチェルノブイリの爆発で大気中に放出された放射性ヨウ素（ヨウ素131）は、汚染された牛乳を飲んだ人に多数の甲状腺がんを引き起こしました（爆発後の放射性物質の雲から放出されたヨウ素（核分裂反応の副産物）は畑に降り、牛に飲み込まれたのです）。
ヨウ素は甲状腺の正常な機能に不可欠であり、ヨウ素を引き寄せるコツのある甲状腺は、汚染された牛乳を飲むとヨウ素131を集中的に摂取することになるのです。 ありがたいことに、甲状腺がんは甲状腺を切除することで治療が可能だが、その後は一生、ホルモン剤の補給が必要である。 半減期が8日の放射性ヨウ素は、事故後すぐに減少したので、被曝のリスクは事故後数週間で減少した。
半減期が30年のセシウム137の場合はそうではない。 セシウムは水に非常に溶けやすいので、汚染された食物や水を通じて血液中に入ると、全身に広がり、特に筋肉組織に集中します。 私たちの体は最終的にこれらの組織を入れ替えますが、筋肉中のセシウムの量を半分に減らすのに3ヶ月かかるので、ベータ線とガンマ線に長期間さらされると、これらの組織で癌が発生する可能性が高くなります。
半減期29年のストロンチウム-90は、セシウム-137とともに、原子力事故後の長期にわたる有害放射線源として知られるようになりました。
ストロンチウムは化学的にカルシウムと非常に似ているので、ストロンチウム-90のような放射性ストロンチウム同位体で汚染された食物を摂取すると、カルシウムが通常ある場所、主に骨に行き着きます。
成人の場合、ストロンチウムは主に骨の表面に蓄積しますが、子供の場合は成長中の骨そのものに取り込まれることもあります。 放射性原子が崩壊してより安定した形になるときに放出されるベータ線は、骨髄を傷つけ、骨癌につながる可能性があります。
