被曝

被曝（ひばく）とは、放射線や化学物質にさらされることをいう。本項では、人体が放射線にさらされることについて説明する。

用語

「被曝」と「被爆」

「被曝」と「被爆」は、発音が同じで意味や漢字での表記も似ている。「被曝」は「放射線などにさらされること」、「被爆」は「爆撃を受けること」、「核兵器による被害を受けること」である。

「曝」という漢字が常用漢字に入っていないことから、「被曝」を「被ばく」と書くことが多い。

放射能と崩壊系列

崩壊系列の例 （ウラン235に始まるアクチニウム系列の場合）

核分裂によってできた放射性原子は1回だけ放射線を出すのではない。ベータ線を出しては別の元素に変わり、安定した元素になるまで放射線を出し続ける。この一連の系列を崩壊系列という。核分裂しなかったウランやプルトニウムは同様にアルファ線を出す系列をもつ。

放射線測定で主に計測されるガンマ線は、ベータ崩壊やアルファ崩壊に付随して出る電磁波であり、放射線の主体をなすものではない。

被曝の分類

人体の被曝は、放射線源が体外にあって外部から放射線を被曝する外部被曝（体外被曝; 英: external exposure）と、飲み込んだり吸い込んだりして体内に取り込んだ放射性物質によって被曝する内部被曝（体内被曝; 英: internal exposure）に大きく分類することができる。

人体は天然に存在する微量の放射線源(自然放射線)からも被曝しており、自然被曝と呼ばれる。また、X線撮影や癌治療など医療・治療における被曝を医療被曝という。法律で規制される被曝限度には、自然被曝と医療被曝は含まれない。

国連科学委員会(UNSCEAR)では放射線の種類やその用途、一般大衆と職業上などの切り口で以下のように分類している。

UNSCEARによる被曝の分類

公衆の被曝
自然放射線によるもの	普遍的な被曝	宇宙線
		地上の放射線、主にラドンによるもの
	人間活動の結果、 増幅されたもの	金属の採鉱と精錬に起因するもの
		リン鉱石の精錬によるもの
		石炭の採掘とその燃焼の廃棄物フライアッシュによるもの
		石油や天然ガスの掘削によるもの
		レアアースと二酸化チタン産業によるもの
		ジルコニウムとセラミック産業によるもの
		ラジウムとトリウムの利用によるもの
		その他の被曝
人工起源の放射線	平和利用	原子力発電によるもの
		核燃料などの運送によるもの
		原子力以外での放射性物質の使用によるもの(主に医療被曝)
	軍事利用	核実験によるもの
		環境中の残留放射性降下物によるもの
: 経年履歴
: 原子力事故によるもの
職業被曝
自然放射線によるもの		飛行機のパイロットや客室乗務員、宇宙飛行士などの被曝
		採鉱・精錬加工等の鉱業従事者の被曝
		石油天然ガスの採掘従事者の被曝
		鉱山以外の就労環境中のラドンによる被曝
人工起源の放射線	平和利用	原子力発電従事者
		放射線医学従事者
		放射性物質の工業利用
		その他の利用
	軍事利用	その他の業務上の被曝
出展：原子放射線の影響に関する国連科学委員会(UNSCEAR)2008閲覧2011-7-4

自然被曝

詳細は「環境放射線」を参照

天然に存在する外部被曝源としては宇宙線や地殻からの放射線があり、内部被曝源としてはカリウム40や炭素14のような天然に存在する放射性同位体がある。体重60kgの人体で、カリウム40で4000ベクレル、炭素14で2500ベクレル、の天然の放射能があると言われている。

天然の放射線による被曝の内訳は、次のようになる。宇宙線から年間ほぼ390マイクロシーベルト、地殻、建材などからの自然放射性核種（コンクリート中のカリウム40ほか）から年間480マイクロシーベルトの外部被曝を受けている。そして体内に存在している自然放射性核種（カリウム40、炭素14）から年間ほぼ290マイクロシーベルトの内部被曝を受けている。これらに加え、空気中に含まれているラドンから年間約1260マイクロシーベルトの被曝を受けている。自然から合計年間2400マイクロシーベルト（2.4ミリシーベルト）前後の被曝を受けていることになる。

近年では日用品に含まれる天然放射性物質の影響の問題がクローズアップされている。

外部被曝

外部被曝の防止

放射線の透過能力：アルファ線は紙1枚程度で遮蔽できる。ベータ線は厚さ数mmのアルミニウム板で防ぐことができる。ガンマ線は透過力が強く、コンクリートであれば50cm、鉛であっても10cmの厚みが必要になる。中性子線は最も透過力が強く、水やコンクリートの厚い壁に含まれる水素原子によってはじめて遮断できる。

電離放射線と物質との相互作用を表した図 (―;粒子線、～;電磁波、○;電離作用)
荷電粒子(α粒子,β粒子)が物に衝突すると電離が起こる。β粒子では粒子の減速に伴って電磁波の放射(制動放射)が起こる。これらの荷電粒子は物質中の電子と直接的に電磁相互作用を起こすため、電離作用が大きい。一方、γ線(電磁波)や中性子線(中性子の流れ)は電荷を持たないため、荷電粒子よりも電離作用は小さいが、貫通力は大きい(下の透過能力の図を参照)。中性子は水素などの軽元素と衝突すると反跳陽子(図中の赤丸)を生じ、この陽子が電離作用を持つ。また中性子捕獲が起きた場合には光子が放出される。

被曝を低減する三原則は、時間・距離・遮蔽である。

被曝時間

線量は放射線場にいた時間に比例して増加する。放射線場での作業時間ができるだけ短くなるよう、作業計画を綿密に検討する必要がある。

距離

線量は線源までの距離の2乗に反比例する。線源はトングやマジックハンドを用いて扱い、直接触らないようにする。放射性物質が皮膚に付着しないよう、ゴム手袋などの保護具を装備する。

遮蔽

α線は紙1枚で遮蔽できる。放射性同位元素から放出される最大エネルギーのものでも空気中を10cm飛ぶことができない。

β線はアクリル樹脂板で遮蔽できる。放射性同位元素から放出される最大エネルギーのものでも空気中を15m飛ぶことができない。β線を薄くて密度の高い物質で遮蔽しようとすると、制動放射線が多く発生することでかえって被曝線量を増やすおそれがある。

γ線は透過力が高いが、ある程度遮蔽することができる。γ線（およびX線のような電磁放射線あるいは光子線）は主に原子核周囲の電子と相互作用して阻止されるため、鉛や金といった密度の高い物質（電子の密度も高い）のほうが効果的に遮蔽することができる。コンクリートならば厚さ30cmごとに、鉛板ならば厚さ5cmごとに線量を10分の1にまで減らす（コバルト60のγ線の場合）。このようにγ線やX線は指数関数的に減少するので、完璧に遮蔽することはできない。

中性子線に対しては、質量数の小さい水素や炭素を多く含む物質、例えば水やポリエチレンブロックがよく用いられる。これは、荷電粒子（電荷を持つ粒子）や光子が電磁気力で物質と相互作用して透過を阻止されるのに対して、電荷を持たない中性子は物質を構成する粒子と直接衝突することで運動エネルギーを失い、透過を阻止されるためで、中性子の運動エネルギーを効率よく奪うためには同程度の質量の粒子、つまり陽子（水素の原子核）と衝突させることが最も有効だからである。また、中性子の遮蔽体は中性子吸収材（中性子を比較的捕獲しやすい非放射性同位元素を含む物質）と組み合わせて使うこともある。

法規制

被曝のおそれのある場所は放射線管理区域に指定され、厳密に管理される。さらに、放射性物質の付着や内部被曝のおそれがある区域は「汚染のおそれのある管理区域」（その他は「汚染のおそれのない管理区域」）として、防護服を着用するなどの汚染防止策が採られる。また、業務上放射線を扱うため被曝のおそれがある労働者については年間等の被曝線量に限度が設けられており、これを超えて従業することは国際放射線防護委員会の勧告に基づいた放射線障害防止法、電離放射線障害防止規則、人事院規則10-5、医療法施行規則等により多重規制されている。

管理区域に立ち入らない一般公衆の被曝線量限度は、これらの法令による放射線管理区域等からの漏洩放射線線量率や、放出される放射性同位元素濃度の規制により放射線業務に従事する者の限度より遥かに低く抑えられるように義務付けられる。（放射線管理手帳も参照）

内部被曝

放射性物質を体内に取り込んだ場合の被曝を内部被曝という。放射性物質を体内に取り込む経路には以下のものがある。この場合、人体は物質が放射性物質か否かを区別しないで同じ扱いを行う。

• 放射性の微粒子や気体を吸い込む(マスクを装着するか男性用の木綿ハンカチを八つ折りにした代用なら大きさが1から5ミクロンの微粒子の90%を除去する。)
• 放射性物質が付着した飲食物を摂取する
• 皮膚や傷口についたまま洗わないでいると、そこから吸収される（ヨウ素は、その放射性同位元素も含めて皮膚から取り込まれる）

放射性物質は、生物の体内に吸収されても尿や便に混じって排出されるものがあり、このことによって体内の量が半減する期間を体内半減期、あるいは生物学的半減期とよぶ。これに対して、体内にある放射能の半減期を実効半減期といい、年齢や健康状態による個人差があるが、例えば物理学的半減期が約30年であるセシウム137は体外に排出されるため、実効半減期は約100日である。

内部被曝の危険性

同一の放射性物質からの放射線に被曝する場合でも、外部被曝より内部被曝の方が危険な場合がある。アルファ線は体外からの照射では、その大部分は皮膚の内側に達することはないが、体内にアルファ線を出す放射性物質が入ると、その周囲の細胞が照射されるため組織や器官の受ける放射線の量が大きく異なる。透過力の弱いベータ線とエネルギーの低いガンマ線を出す放射性物質も外部被曝では影響を与える程ではないが体内にある場合の影響は大きくなる。

生物学的半減期

体内に取り込まれた放射性物質は、時間とともに原子核崩壊をして減っていくのとは別に、生物学的な作用により体外に排出されることによっても減っていく。いずれの場合も、一定の時間に一定の割合ずつ減少していくので、その減り方は指数関数的であり、一定の時間ごとに半分に減っていく。原子核崩壊のみによって半分に減る時間を物理学的半減期（または単に半減期）といい、生物学的な排出のみによって半分に減る時間を生物学的半減期という。

両方の効果を考慮した実効半減期T_effは、物理学的半減期をT_physとし、生物学的半減期をT_biolとして以下の式で計算される。

$\frac{1}{T_{\mathit{eff}}} = \frac{1}{T_{\mathit{phys}}} + \frac{1}{T_{\mathit{biol}}}$

核種の違いによる被曝の特徴

体内に取り込まれた放射性物質がどのように振舞うかは、その元素の化学的性質により様々である。例えば、ヨウ素は甲状腺ホルモンの原料として選択的に甲状腺に取り込まれ、第2族元素であるストロンチウムは骨中の同じく第2族元素であるカルシウムと置き換わって体内に蓄積することが知られている。一方で、カリウムやセシウムは水に溶け込み全身の細胞内に広がる。このように、放射性物質の種類によって体内に摂取された後に存在する場所が変わるのである。

天然に存在する放射性カリウム、放射性炭素に関しては、これらが生体必須元素である関係上体内に保持される量はコントロールされており、放射性原子の数も一定に保たれている。カリウム、炭素の過剰摂取は即座の排泄、燃焼、摂食の低下などにより容易に是正される。したがって、大人の体内には約6000ベクレルのカリウム、炭素の放射性物質が一定量存在し続けている。一方で、体内に存在しないセシウム137を1年以上毎日10ベクレル摂取した場合は、生体半減期をふまえた上で約1400ベクレルのセシウム137が新たに体内に存在することになる。

体内に入ってしまった放射線物質を検査する一般的な方法として、ホールボディカウンターによってガンマ線を測定・分析する方法がある。しかし、これはガンマ線が人体を透過することを利用したものであるため、ガンマ線を出さない核種の測定は不可能である。 例えば、ストロンチウム90はベータ線しか出さず、その娘核種のイットリウム90も極稀にしかガンマ線を出さないため、検出できない。そのような核種による被曝を調べるには、尿などの排泄物を検査・測定し、推定することになる。

内部被曝の防止

放射性のエアロゾルまたは気体のある雰囲気中ではそれを除去できるフィルターを有した呼吸保護具等を装着しなければならない。ただし、内部被曝対策としてのマスク等の呼吸保護具は、外部被曝対策としては役に立たない。

セシウム等の放射性物質を摂取後、速やかにプルシアンブルーを服用すると、消化管からの吸収を抑制する効果がある。

放射性物質が皮膚表面に付着しただけでは内部被曝とはならないが、閉じていない傷のある者は放射性物質の取り扱いを避けるべきである。また、手を汚染した場合は、その後の飲食、喫煙または化粧などによって汚染を体内に取り込む可能性が高い。したがって、放射性物質を取り扱う区域内では飲食、喫煙または化粧を行ってはならず、また取り扱いを中断・終了する時は必ず手に汚染がないことを放射線測定器で確認しなければならない。

細胞・遺伝子の被害と修復の過程

直接作用、間接作用、バイスタンダー効果

電離放射線によるDNA分子の電離が直接にDNAの化学結合を切断するような作用が「直接作用」である。一方「間接作用」とは、電離放射線によって水から反応性の高い・OH（ヒドロキシラジカル）などの活性種（水和ラジカル、Hラジカル、過酸化水素）が生成され、これらがDNAと化学反応することで損傷を引き起こすことである。活性酸素の中でもヒドロキシルラジカルはきわめて反応性が高いラジカルであり、活性酸素による多くの生体損傷はヒドロキシルラジカルによるものとされている。また、放射線が1つの細胞を打撃した場合、打撃を受けなかった周囲の細胞の遺伝子も変性を受けることが明らかになっている。これをバイスタンダー効果(Bystander effect)という。放射線に直接曝露された細胞とそうでない細胞(バイスタンダー細胞)間のシグナル伝達系が重要な役割を果していることは想像に難くない。なお、これまで報告された放射線誘発バイスタンダー効果による影響には、染色体異常、核分裂異常、突然変異、遺伝的不安定性、細胞死(アポトーシス)といった負の面が多かったが最近では増殖促進、分化誘導、放射線抵抗性及び温熱抵抗性の獲得という有益な影響が確認されている。

間接作用ではDNA主鎖切断や、塩基障害、糖障害、酸化、水和化などの化学変化が発生する。鎖切断には一本鎖切断と二本鎖切断がある。一本鎖切断は正確な修復が可能であるが、二本鎖切断は修正不能や修正エラーを引き起こす場合があり、細胞死や突然変異の原因となる。塩基への障害は直接、またはDNAの誤修復などを介して、これも様々な突然変異の原因となる。これらは発ガンに関与し、遺伝的な影響に関係する。このように損傷が修復できずに遺伝子に異常が残る時、細胞は自爆し消滅する。人体では数十個の細胞が失われて困ることはなく、異常な細胞が除かれることはむしろ望ましいことである。

α線や中性子線などの高LET放射線による傷害の原因の大半は直接作用である。矢ヶ崎克馬によればアルファ線が細胞核に当たった場合、20%の細胞が死に、生き残った細胞もほとんどが異常となり、アルファ線が細胞質に当たった場合も、多くの細胞が異常細胞となる。一方、X線、γ線のような低LET放射線では、直接作用によるDNA鎖の切断と、間接作用による種々の塩基への傷害を起こす。X線照射の場合、生物学的損傷の約1/3は直接作用、約2/3は間接作用の結果と考えられている。

被曝の影響は単純には蓄積されない

以前は、放射線の影響はそのまま蓄積されるとされていたが、そうでないことが明らかになっている。放射線による生物学的効果は、同じ吸収線量でも放射線の種類や線量率（単位時間当たりの線量）によって異なる。短時間に高線量率で照射した場合に生じる生物効果に比べて、時間をかけ線量率を下げて照射すると生物効果は減弱する。これを線量率効果（dose rate effect）と呼ぶ。最も線量率効果が顕著にみられるのは低LET放射線（エックス線やガンマ線）による生物効果であり、これは低線量率の場合は放射線による細胞の障害が照射中に回復するからと考えられている。被曝によって発生する活性酸素は、生体の防御能力で消去され、DNA 損傷が発生しても修復され、遺伝子に傷がある細胞ができてもがんにならないように自爆するという機能があるため、時間的に余裕があればあるほど影響は修復される。言い換えれば1 年に1 ミリシーベルトの割合で10 年浴び続けることで計算上10 ミリシーベルトになっても10ミリシーベルト分の影響があるわけではない。原爆被爆者の調査から一気に被曝した場合100ミリシーベルトで発がんのリスクが1％高まることがわかっているが、同じ100 ミリシーベルトでも長時間、長期間かけて被曝した場合はリスクは減少する。このような線量率効果の度合を線量・線量率効果係数（低減係数　DDREF；Dose and Dose Rate Effectiveness Factor）と呼ぶ。国連科学委員会は動物実験からその影響は2 分の1 から10 分の1 と推測しており、ICRP は安全サイドに立ち2分の1 としている。一方、高LET放射線（中性子線、アルファ線など）では低LET放射線のような回復は生じず、線量率効果はみとめられない。また、高線量率より低線量率の方が効果が大きくなる場合もあり、これを逆線量率効果と呼ぶ。一例として、ラドンの被曝や中性子線は低線量率被曝の方が生物影響が大きい。

発がん抑制のための生体防御機構

生体防御機能群

細胞は次のような防御機能を持っている。まず細胞内で抗酸化分子を生産していること、DNAの修復機能があること、DNAのエラーごと細胞を廃棄する細胞死とアポトーシスがあること、および異端と判断された細胞を排除する免疫システムである。なお、今日の放射線生物学者たちはこれらの防御機能が主に酸化攻撃に対応するものであり、放射線への対応は副次的としているが、米国科学アカデミーのBEIR委員会(電離放射線の生物学的影響に関する委員会)は対放射線防御と対酸化防御はまったくの別物であると主張している。

放射線が当った場所には分解された分子の断片が残され、その中で反応性が高いラジカルと呼ばれるものは無傷の分子にも解離を生じさせるが、この反応は化学の領域に属するもので放射線と放射能は関与しない。放射線が水分子に衝突すると水分子がOHとHに分かれ、・OH（ヒドロキシラジカル）という毒性の強い活性酸素が生じる。中村仁信によれば、運動・呼吸・食事によっても細胞ひとつについて1日10億個ほどの活性酸素が生じており、これに対応する生体の活性酸素消去能力があるので微量の放射線による分の活性酸素を特別に危険視する必要はない。細胞は抗酸化分子を使い、放射線により直接生じたラジカルあるいは上記のように放射線に起因した化学反応によって生じたラジカルを抑え込むが、この防御は酸化全般に対するもので放射線被曝に応じたものではなく、細胞間の情報伝達の仕組みは警報システムとして機能し、細胞を協調させ、警告が行きわたる。

生体組織に放射線が当り、その影響を受けた分子は、細胞内における生物学的機能を果せなくなることが考えられ、このような損傷を引き起こすものには分子同士のランダムな衝突や酸化などの化学作用もあるが、放射線によって損傷が起こされる場合は影響を受けた分子が狭い範囲に集中する点が異なる。細胞にはふたつのレベルにおけるコピーによる防御の機能があり、そのひとつは各細胞内で重要な機能を担うタンパク質のほとんどは複数のコピーが存在することであるが、このしくみは細胞が再生したばかりでコピーの数が最も少ないときは放射線に対する感知能力が最も高くなるというようにできている。タンパク質分子が損傷を受け機能を停止すると、無傷でいるほかの分子が役目を引き継ぎ、やがて傷ついた分子と無傷の分子の両方とも細胞の再生サイクルにより、何の悪影響も与えることなく新しい分子に置き換えられる。

遺伝情報を持つDNAは、各細胞内に予備のコピーを抱えていないが、細胞そのものがコピーされること、さらに各DNAが属する細胞のみならず組織全体の完璧な情報を持つため不測の事態に対応できる。DNAの鎖に起きた単独の破断を修復する酵素は各細胞にあり、しかもDNAが二重らせん構造をもつために1本の鎖が切れても全体はつながったままでいることから損傷の修復はミスなく行われる。しかし発生頻度の低い、2本の鎖とも破断される場合には修復においてミスが起こる場合があり、別の防御策が必要となる。活性酸素は細胞内DNAを損傷させ、普通の生活でもDNA損傷の数は1日当り数万から数十万個になるが、DNA損傷はすぐに修復される。運動、過食、飲み過ぎ、紫外線、喫煙、ストレス、炎症などにより活性酸素は一層増加し、その分DNA損傷も増える。これに対して、中村仁信によれば、放射線被曝線量が1000ミリシーベルトであればDNA損傷の数は2000個、100ミリシーベルトであれば200個程度であり、被曝線量が100ミリシーベルト以下の場合のDNA損傷は自然の変動幅に埋没してしまう程度である。細井義夫によれば、X線あるいはγ線による1Gy照射（1000ミリシーベルト）では人の細胞1個についてのDNA損傷の量は塩基損傷が約6,400個、一本鎖切断は600から1,000個、二本鎖切断は16から40個、DNA-タンパク質間架橋は約150個である。

細胞内の幾層もの防御機能が対応できない場合には細胞全体の活発な再生機能が守ることになり、組織化された浄化プロセスであるアポトーシスと呼ばれる機能によって細胞は自発的に死ぬこともあれば細胞間の情報伝達で死を促されたり、攻撃されて死ぬこともある。この防護機能の主な対象は、化学的な被害とランダムな破損であって電離放射線に特化したものではないが、重要な点は細胞間の情報伝達により特定の細胞が被害を受けたとか廃棄されるべきということが伝わり、免疫学的プロセスが不必要な細胞を排除することである。

人体には通常においても放射性カリウムによる平均4000ベクレル分の放射能もあることから、人および動物は放射線障害に対して耐性（修復能力）を持っていると言える。即死するか半数の人が60日以内に死亡する場合は全身に4シーベルト以上の放射線を浴びたときであるが、これをグレイに換算するなら放射線荷重係数が20であるアルファ線なら0.2グレイ、放射線荷重係数が1であるX線、ガンマ線、ベータ線なら4グレイである。これらに比べ癌治療のために行われる放射線の照射は英国の場合、乳癌であれば2.7グレイの照射を週5回の頻度で16回行うことが推奨されており、その合計の線量は42.5グレイとなり、また前立腺癌であれば2グレイの照射を週5回の頻度で39回行うことが推奨され、合計の線量は78グレイに及ぶ。これらの量は1回で全身に浴びれば死亡するレベルをはるかに越えているが、これほど大量の放射線を治療として使用できるのは照射を分割していることと全身ではなく必要な範囲だけに放射線を浴びせていることが主な理由であり、線量の分散化はDNAの簡単な損傷を修復するための時間を健康な組織に与えている。生物学の研究によれば年齢と部位による差があるものの、標準的な修復時間は数時間と考えられているが、一方、放射線治療(放射線療法)では事実上、その時間を１日と判断している。。なお、癌治療における放射線治療は、局所的な照射であり、患者は治療期間において局所被曝を受け続けることになり、全身に対する照射でないだけに、生体に備わった軽減効果が小さくなっていると考えられる。

放射線線量とリスクの数値化

被曝の程度は、被曝した放射線の線量によって表すことができる。放射線線量の単位系は、吸収線量と線量当量に大別することができる。

吸収線量とは、放射線が物体に与えた（物体に吸収された）エネルギーの量である（単位はグレイ（Gy））。

他方、線量当量は、放射線によって生体が受ける生物学的影響を表す量である（単位はシーベルト（Sv））。

吸収線量

詳細は「吸収線量」を参照

放射線が物体に照射されると、放射線のエネルギーの一部は物体に吸収される。被曝の程度を物体1kgに吸収されたエネルギーで表したものが吸収線量（absorbed dose）である。

単位は J(ジュール)/kgであるが、1グレイ(Gy)=1J/kgと定義し、吸収線量では「グレイ」(Gy) を使う。放射線の種類によりエネルギーの吸収度は異なる。過去にはラド(rad)という単位も使われていた。1Gy＝100radとして換算することができる。

線量当量

「シーベルト」も参照

放射線が生体に与える生物学的影響を考えるとき、それぞれの放射線の特性により同一の吸収線量（エネルギー量）でも影響が異なる。このことから、生物学的影響を共通の尺度で評価するために考案されたのが線量当量（dose equivalent）である。線量当量は吸収線量に修正係数を掛けることで求められる。単位はシーベルト（Sv）が使用されるが、レム（rem）もまだ使われており、「1rem=0.01Sv」として換算することができる。

線量当量には、局所臓器を対象とする等価線量と、全身を対象とする実効線量がある。

等価線量

詳細は「等価線量」を参照

等価線量（equivalent dose）とは、修正係数として放射線荷重係数を使用することで算出される線量当量であり、各臓器への個々の生物学的影響をはかるために用いられる。すなわち、計算式は、以下の通りである。

等価線量 ＝ 吸収線量 × 放射線荷重係数

放射線荷重係数は、放射線の種類によって値が異なり、X線、ガンマ線、ベータ線は 1、 陽子線は 5、 アルファ線は 20、 中性子線はエネルギーにより 5 から 20 までの値をとる。

実効線量

実効線量（effective dose）とは、各組織・臓器ごとの等価線量に組織荷重係数を乗じて合計したものであり、体全体への生物学的影響をはかるために用いられる。組織荷重係数とは、各組織・臓器における放射線の影響度（放射線感受性）の指標となる係数であり、要するに、各組織・臓器がどれだけ放射線の影響を受けやすいかという度合いである。

計算式は、以下の通りである。

実効線量 = $\sum$(その臓器の等価線量 × その臓器の組織荷重係数)

= (生殖腺の等価線量 x 生殖腺の組織荷重係数) + (赤色骨髄の等価線量 x 赤色骨髄の組織荷重係数) + ()+()+()....

また、国際放射線防護委員会(ICRP)がこれまでに通し番号つき出版物(Publication)で勧告した各組織・臓器の組織荷重係数は下表の通りであり、当時の科学的知見がそれぞれに反映されている。なお、各個人の組織・臓器の係数の和は1であり、現行の国内法は1990年勧告の組織荷重係数を元にしている。

組織荷重係数

組織・臓器	組織荷重係数
	ICRP103 (2007年)	ICRP60 (1990年)	ICRP23 (1977年)
生殖腺	0.08	0.20	0.25
赤色骨髄、肺	各 0.12	各 0.12	各 0.12
結腸、胃	各 0.12	各 0.12	項目なし
乳房	0.12	0.05	0.15
甲状腺	0.04	0.05	0.03
肝臓、食道、膀胱	各 0.04	各 0.05	項目なし
骨表面	0.01	0.01	0.03
皮膚	0.01	0.01	項目なし
唾液腺、脳	各 0.01	項目なし	項目なし
残りの組織・臓器	0.12	0.05	0.30

ここで注意が必要なのは、等価線量も実効線量も同じシーベルト（Sv）の単位で表しているために混同しがちであることである。例えば、被曝が皮膚のみで、その被曝量が100mSv（等価線量）である場合、実効線量は、皮膚の組織荷重係数（0.01）をかけて、1mSvとなる。被曝しきい値などの記述で実効線量と等価線量が併記されている場合は、それぞれどちらの線量を示しているのか確認する必要がある。組織荷重係数は小数点以下なので、実効線量は等価線量よりもはるかに低い値となることが多い。

なお、臓器・組織の線量を直接測定できないため、放射線業務従事者等の外部被曝の実効線量は通常は個人線量測定器の測定結果から法令等に基づく計算式で算出し、内部被曝の場合は実効線量係数を用いて算出する。実効線量係数とは、内部被曝の元になる体内に入ってきた核種からの被曝線量を算出する為の係数である。各放射性元素でもその化学形態で被曝量はことなり、また吸入か経口摂取かの違いでも異なってくる、等で換算係数には大きく幅がある。

例) 単位は(mSv/Bq) Bqはベクレル

実効線量係数

核種	換算係数
三重水素 3H	1.8x10-8
ヨウ素 131I	1.1~2.2x10-5
セシウム 137Cs	1.3x10-5~6.7x10-6
プルトニウム 239Pu	9.0x10-6 ~ 3.2x10-2

外部被曝による実効線量の計算

ここでは放射線業務従事者等が装着した個人線量測定器の測定線量から日本の法令に基づいて外部被曝による実効線量を計算する場合を述べる。

外部被曝による実効線量計算式を示すにあたっては個人線量モニタリングの方法に触れる必要がある。

線量当量には区分があり、皮膚表面からの深さによって70μm線量当量、3mm線量当量、1cm線量当量となっていて、70μmは皮膚の基底層、3mmは眼の水晶体、1cmはその他すべてを対象とする線量当量である。

また、個人線量モニタリングは全身均等被曝を基本的な仮定とし、男子（および妊娠不能な女子）は胸部に、妊娠可能な女子は腹部に個人線量測定器を装着する。これは女子では胎児被曝を主に考慮しており、男子では造血組織である赤色骨髄の被曝を主に考慮しているためである。

不均等被曝が考慮されるべき場合には全身を「頭頸部」、「胸部・上腕部」、「腹部・大腿部」、「その他」の4部位に区分してその部位内では均等被曝を仮定し、全身均等被曝の場合の個人線量測定器装着部位以外の部位が最大被曝をするおそれのある場合にはその部位にも装着する。手指などの「その他」の部位が多く被曝する放射線作業では指輪型個人線量測定器も用いられるが、「その他」の部位は（中性子線被曝がない限り）皮膚の70μm線量当量のみを測定する。例えば、X線使用業務で肩から膝下まで鉛入り防護エプロンを着用する場合は個人線量測定器をエプロンの下の胸部または腹部に装着し、さらに頭頸部（エプロンの外）に装着し、また作業内容によっては手指にも装着することになる。

以前は3種類の線量当量すべてを測定することとなっていたが、2001年の改正法令施行により70μm線量当量と1cm線量当量のみの測定となった。これは実務上、3mm線量当量が他の二者の大きい方を超えないためで、眼の水晶体の等価線量はいずれか大きい方の値（安全評価側）を採用する。

実効線量の計算には1cm線量当量のみが用いられる。過去の法令では組織荷重係数を元にした「実効線量当量」の計算式が示されていたが、ICRP 1990年勧告を受けた2001年の改正法令施行により組織加重係数がICRP 1977年勧告から変更され、不均等被曝による影響が小さくなったとして実効線量の計算式は放射線障害防止法令に明示されず、「適切な方法による」という表現になった。しかし、科学技術庁（当時）の通知には参考として平成11年4月の放射線審議会基本部会の示した式を掲載しており、事実上以下の式が現在の計算式となっている。

H_EE = 0.08H_a + 0.44H_b + 0.45H_c + 0.03H_m

ここで

H_EE ： 外部被曝による実効線量当量

H_a ： 頭頸部における1cm線量当量

H_b ： 胸部および上腕部における1cm線量当量

H_c ： 腹部および大腿部における1cm線量当量

H_m ： 頭頸部、胸部・上腕部および腹部・大腿部のうち外部被曝による線量当量が最大となるおそれのある部分における1cm線量当量

である。

男性がX線使用業務で肩から膝下まで鉛入り防護エプロンを着用し、頭頸部線量当量が胸部・上腕部線量当量より大きかった場合を例にすると

H_EE = (0.08 + 0.03) H_a + (0.44 + 0.45) H_b

となる。

預託線量

前者と少し切り口が変わるが、内部被曝分を物理学的半減期と生物学的半減期（人体の代謝排泄機能による）を考慮して一生（50年間; 子供の場合は70歳になるまで）における総被曝量を累計したものが預託線量である。また、これに放射線荷重係数、組織荷重係数を掛けることで、実効線量に相当する値を算出することができ、これを預託実効線量と称する。内部被曝による被曝は長期にわたるため、生涯の健康リスクを評価するには預託実効線量を用いる。

国際放射線防護委員会の評価基準に関する意見

上記のとおり、国際放射線防護委員会（ICRP）の勧告は放射線防護の世界的基準となっている。

ただし、ICRPの基準は分子生物学以前の体系を保ったままであり、DNAや細胞レベルの放射線障害を評価する手段をもたない。ヨーロッパの市民団体である欧州放射線リスク委員会は、低線量の内部被曝についてのICRPのリスク評価モデルが100倍から1000倍の規模でリスクを過小評価し、誤っていると主張している。

放射線障害

詳細は「放射線障害」を参照

放射線障害は、「出現パターン」（発症率と発症メカニズム）や「影響パターン」（影響を与える領域と発症時期）によって、下表のように分類することができる。

放射線障害の分類

臨床医学的分類 （影響を与える領域と発症時期による分類）		疾患名	社会医学的分類 （発症率および発病プロセスの違いによる分類）
身体的影響	早発性（急性）障害	急性放射線症候群、不妊	確定的影響
	晩発性障害	放射線性白内障、胎児への影響（胎児の奇形など）、加齢（老化）現象
		悪性腫瘍（癌、白血病、悪性リンパ腫）	確率的影響
遺伝的影響		染色体異常（突然変異）

個々の障害・影響の詳細は上表の各リンク先を参照

人体に対する影響

単位はミリシーベルト (mSv)。1ミリシーベルト＝1000マイクロシーベルト。(1レムremは0.01シーベルト)

実効線量	期間	内訳
0		細胞の死滅(カリウム40を排除した細胞実験の報告)
0.05	年	原子力発電所の事業所境界での1年間の線量。
0.1 - 0.3		胸部X線撮影1回分の線量。
1	年	一般公衆が1年間にさらされてよい人工放射線の限度（ICRPの勧告）。
1.5	年	1年間に自然環境から1人が受ける放射線の日本平均。 大気中のラドンからの年間被曝以外の県別平均被曝線量0.81～1.19mSv、最も低いのが神奈川、高いのが岐阜。(2011福島原発事故以前) 日本ではラドンからの被曝は0.4mSvと世界平均(1.26mSv)より低いと推定されている。
2		原爆手帳が交付される境界となる爆心地から12km地点における被曝量。。
2.4	年	1年間に自然放射線源から人が受ける放射線の世界平均。 主な範囲は1.0～13.0mSvであり、世界各地の高線量地域では何十万もの人口が10mSv以上の被曝をしている。
4		胃のX線撮影1回分の線量。
10	年	日本国原子力安全委員会の指針での一般人の「屋内退避」
7 - 20		X線CTによる撮像1回分の線量。
20	年	アメリカにおける汚染地区からの移住しきい値(初年度の年間総合被曝)、以降の年は5mSv。放射能汚染対策#アメリカでの体制を参照。
50	年	日本国原子力安全委員会の指針では一般人の「避難」自衛隊・消防・警察 (妊娠可能な女子を除く) が1年間にさらされてよい放射線の限度。 放射線業務従事者の単年での最大被曝限度であり、5年間での限度値100mSvの年平均は20mSv。次節参照。
81		広島における爆心地から2km地点での被曝量爆発後2週間以内に爆心地から2km以内に立ち入った入市被爆者(2号)と認定されると、原爆手帳が与えられる。
100	年	T.D.ラッキーが主張する最低ガン死亡率と最長寿命につながる最適放射線量
100	月	ウェード・アリソンが提唱する安全基準値。
100	急性	原子力安全委員会によると、比較的高い線量を短時間に受けて現れる「確定的影響」の閾値は100mSv。被曝から一定期間を経た後にある確率で、固形がん、白血病等を発症する「確率的影響」は、100mSvを超える被曝線量とその影響の発生率との間に比例性があると認められている。100mSv以下の被曝線量では、確率的影響の存在が見込まれるが不確かさがある。沢田昭二によれば、放射線感受性には大きな個人差があり、確定的影響には発症する線量に個人差がある。 ウェード・アリソンによれば一度に受ける放射線量が100ミリシーベルトを超えなければ、発がん率が増加しないことも含め、健康被害がないことが明らかであり、いかなる点からもリスクは存在しない。
250	急性	白血球の減少。（一度にまとめて受けた場合、以下同じ）
500	急性	リンパ球の減少。 国際放射線防護委員会による人命救助を例外とする上限。
1,000	急性	急性放射線障害。悪心（吐き気）、嘔吐など。水晶体混濁。
2,000	急性	出血、脱毛など。5%の人が死亡する。
3,000 - 5,000	急性	50%の人が死亡する。（人体局所の被曝については3,000 : 脱毛、4,000 : 永久不妊、5,000 : 白内障、皮膚の紅斑）
7,000 - 10,000	急性	99%の人が死亡する。ただし、頭部や胴体ではなく手足のみに被曝をした場合は、手足の機能に障害 (熱傷等) が出る。
10,001以上	急性

放射線の人体に対する影響は、被曝した体の部分などにより異なる。上記の表ではX線撮影、X線CTおよび注記されているもの以外は全身に対するものである。

X線検査の数値は調査年代（検査装置の性能）や報告（調査対象となった医療機関による使用方法）によってばらつきがあるため、目安である。

法令による被曝線量の限度には、自然放射線による被曝と診療を受けるための被曝は含まれない。

放射線業務従事者に係る線量限度

詳細は「放射能汚染対策」を参照

「放射性同位元素等による放射線障害の防止に関する法律」では放射線業務従事者に係る線量限度を以下のように規定している。原子力事故の際の放射能汚染に対する各国の対策については「放射能汚染対策」を参照。

放射線業務従事者に係る線量限度

実効線量限度(mSv}	期間	μSv/時	対象 注5	等価線量限度 mSv (組織荷重係数= )		備考
				皮膚 (=0.01)	目の水晶体 (=0.05)
通常作業時
1注1	8か月注2	約0.17注3	妊婦	500 /年	150 /年	腹部表面の等価線量限度は2 mSv 電離放射線障害防止規則第5条および第6条 東日本大震災により生じた放射性物質により汚染された土壌等を除染するための業務等に係る電離放射線障害防止規則第4条 参考（生殖腺の組織荷重係数=0.08 ICRP103勧告）
5	3ヶ月	10注4	女			20 mSv/年、100 mSv/5年、結果的に通期で妊娠していなかった場合 電離放射線障害防止規則第4条第2項および第5条 東日本大震災により生じた放射性物質により汚染された土壌等を除染するための業務等に係る電離放射線障害防止規則第3条第2項
50	1年	25注4	男			単年で最大50 mSv、ただしその前後5年間で100 mSvを超えてはならない。平均20 mSv/年 電離放射線障害防止規則第4条第1項および第5条 東日本大震災により生じた放射性物質により汚染された土壌等を除染するための業務等に係る電離放射線障害防止規則第3条第1項
100	5年	10注4	男
緊急災害復旧作業（民間の臨時復旧作業者も含む）
100	累計	33注6	男	1000	300	原子炉の冷却や放射性物質放出抑制設備の機能維持のための作業者 電離放射線障害防止規則第7条第2項
250	累計	83注6	男	-	-	（2012年4月30日まで）福島第一原子力発電所での緊急作業従事者中、2011年12月16日に緊急作業に従事する間に受けた実効線量が100ミリシーベルトを超え、原子炉施設の冷却機能の維持等の作業に欠かせない高度専門知識・経験を持っているため、後任者を簡単には得られないような者 2011年（平成23年）12月16日厚生労働省令第147号「平成二十三年東北地方太平洋沖地震に起因して生じた事態に対応するための電離放射線障害防止規則の特例に関する省令を廃止する等の省令」附則第2条 2011年（平成23年）12月16日経済産業省告示第235号「平成二十三年東北地方太平洋沖地震の特にやむを得ない緊急の場合に係る実用発電用原子炉の設置、運転等に関する規則の規定に基づく線量限度等を定める告示を廃止する告示」附則第2条
出典）日本原子力研究開発機構 「放射線業務従事者に係る線量限度」より 閲覧2011-7-15 高度情報科学技術研究機構ATOMICA「緊急作業に係る線量限度2002年2月」閲覧2011-7-17 注1) 内部被曝 注2) 本人の申出等により使用者等が妊娠の事実を知ったときから出産までの期間につき 注3) 仮に8か月、240日として 注4) 年間250日実働で1日8時間として(内部被曝はゼロの場合) 注5) 妊娠不能と診断された女子、および妊娠の意思のない旨を使用者使用許諾書等に書面で申し出た女子は当表では男に含む。 注6) 仮に復旧作業1年で上限に達するとして年間250日実働で1日12時間(内部被曝はゼロの場合)

• アメリカの放射能汚染復旧作業指針における人命を守るための作業者の被曝上限値は250mSv(外部被ばくのみで内部被曝は回避できるとの条件付き)。

職業被曝

職業被曝は就業中に受ける放射線および放射性物質(内部被曝は非勤時にも継続する)による被曝である。これらには核燃料サイクル従事者、放射線医学従事者、放射性物質の産業・教育・軍事利用にたずさわる業務の他に、天然に存在する放射性物質(NORM；Naturally occurring radioactive material)からの作業環境での増幅された被曝があり、鉱山、石油、天然ガス、航空産業などがあげられる。

以下の数値はUNSCEAR2008報告書より。

• 核燃料サイクル従事者では平均年間1.0mSvで、70年代からは数分の一と大きく改善された。

核燃料サイクル従事者の被曝

工程	モニターされた従業員数 (x1000)	平均集団積算線量 (man Sv)	平均実効線量 (mSv)
採鉱	12	22	1.9
精錬	3	3	1.1
濃縮	18	2	0.1
燃料製造	20	31	1.6
原子炉運転	437	617	1.0
再処理	76	68	0.9
研究	90	36	0.4
合計	660	800	1.0

• その他の業務で天然に存在する放射線(NORM；Naturally occurring radioactive material)による被曝についてはUNSCEARでは9つの業種を重要視している。

金属の採鉱・精錬、リン鉱石・肥料関連、採炭とその燃焼、石油、天然ガスの採掘、希土類とチタニウム関連業種、ジルコニウムとセラミック業界、天然放射性物質を利用する業界、建築物解体廃棄業界。

核燃料サイクル業務以外の職業被曝

業種	就業者数 (百万人)	集団積算線量 (man Sv)	平均実効線量 (mSv)	備考
炭鉱	6.9	16560	2.4
その他の鉱山	4.6	13800	3.0	ウランを除く
放射線医療従事者			1.24	日本1.33
航空機乗務員			2~3	宇宙線によるもの
その他の業務	1.25	6000	4.8
平均			2.9

生活用品などによる公衆の被曝

生活用品などには意図的に放射性物質が使用されているものもあり、農産物、特にタバコのようにリン酸系肥料(Pb210やPo210を含む)により汚染されたものもある。それらからの被曝は以下のように報告されている。

生活用品などによる被曝

製品	実効線量(μSv/年)	備考
腕時計の夜光塗料	0.3~10	プロメチウムやトリチウムによるもの
煙探知機	0.07
ウラン釉薬の壁タイル	1未満
カメラのレンズ（放射能レンズ）	200-300	レンズに添加されたトリウム酸化物等によるもの
タバコの喫煙	10	タバコの葉に付着した放射性物質によるもの

喫煙による被曝

「ノート:被曝#喫煙被曝について」も参照

喫煙による被曝は主にタバコの葉に付着したポロニウム(Po210)の吸引によるもので、ポロニウムはリン鉱石からつくられた肥料に由来するものである。1966年のアメリカにおけるアメリカ合衆国農務省(USDA)とアメリカ原子力委員会による実験では市販のリン酸系肥料と化学的に純粋なリン酸カルシウムとでのタバコの栽培の比較では、市販の肥料には13倍のラジウム226が含まれ、栽培されたタバコの葉には7倍近いポロニウムが蓄積されていた。1974年の追試ではウランの濃度の高いリン酸系肥料の使用により、ラドン222が大気中に拡散し、崩壊した鉛210が葉の毛状突起等に付着し崩壊してポロニウム210となると分析された。ポロニウムは喫煙に起因する肺癌の少なくとも2%を占めていると予想されている。

被曝線量に関してはUNSCEARの報告の10μSv/年とはかけ離れた様々な報告がある。例：アメリカのNational Library of Medicineは「一日20本の喫煙で124.8~162.6μSv/年の被曝があるというイタリアの大学の報告」を紹介している 。 放射線医学総合研究所の研究グループはタバコによる喫煙者の年間実効線量をおよそ200μSv/年と評価した。 アメリカ陸軍工兵隊では除染作業(FUSRAP)の関連資料の中で一日二箱の喫煙で8000 mrem/年(80 mSv/年)の被曝があるとしている。

上記のように喫煙による被曝は数十mSvにのぼるというような報告もあり、その数値は原発事故の避難区域で想定される被曝線量を大きく上回る。福島原発事故の際、「喫煙者だから避難しても意味が無い」、「原発復旧作業中にマスクを外して喫煙」などが報道された。

放射線被曝に関する議論と仮説

低線量被曝を巡る議論

放射線による生物への影響は動物実験、放射線療法を受けた患者の調査、広島・長崎の原爆被爆者の追跡調査、その他の被曝に関する疫学調査などで研究されている。ある境界値よりも少量の被曝は安全だとする意見と、どのような線量であっても放射線被曝は生体に有害であるとする意見（「直線しきい値無し(LNT)仮説」）があり、議論が続いている。国際放射線防護委員会(ICRP)は、直線しきい値無し(LNT)の立場で勧告をだしており、各国で採用されている。

ICRPは、100mSv以下の被曝線量域を含め、被曝線量とその影響の発生率に比例関係があるとするモデル（直線しきい値無し(LNT)仮説）に基づいて放射線防護を行うことを推奨しており、このモデルに基づく全世代を通じたガンのリスク係数を提示している。それは100mSvあたり0.0055（100mSvの被曝は生涯のがん死亡リスクを0.55％上乗せする）に相当する。2009年の死亡データから予測される日本人の生涯がん死亡リスクは約20％（生涯がん罹患リスク〈2005年のデータで予測〉は約50％）である。

ICRPの勧告は広島・長崎の被爆者の調査データをベースに作られ、事実上の国際的な安全基準となっているが、1980年代後半、ICRPには原子力産業や原子力産業を監督する各国の政府機関から強い反発が寄せられており、ICRPが「政治的な判断」で、被曝でガンになるリスクを実際の半分に減らしていたことが報道された。

2005年に、米国科学アカデミー「電離放射線の生物学的影響に関する委員会（BEIR）」は 、発がんリスクをゼロにするしきい値を示す証拠はないと結論し、直線しきい値無し仮説を支持するBEIR VII報告を発表している。

直線しきい値なし仮説

低い線量の被曝についても、線量とがんや白血病などの発生確率は比例すると考えるのが直線しきい値なしモデル（LNTモデル）と呼ばれる仮説である。LNTモデルはICRP勧告第26号（1977年）において、人間の健康を護る為に放射線を管理するには最も合理的なモデルとして採用された。各国の国内規制も国際放射線防護委員会(ICRP)の勧告に準じていることが多い。

この勧告では、個人の被曝線量は、確定的影響（急性放射線障害）については発生しない程度、確率的影響（がんや白血病など）についてはLNTモデルで計算したリスクが受容可能なレベルを越えてはならず、かつ合理的に達成可能な限り低く (as low as reasonably achievable, ALARA) 管理するべきであり、同時に、被曝はその導入が正味の利益を生むものでなければならないことを定めている。

また、米国科学アカデミー「電離放射線の生物学的影響に関する委員会（BEIR）」によるBEIR VII報告は、生物学的基礎研究（動物実験や細胞レベルの実験）と人間集団の疫学データをあわせて考慮した上で、低線量域でもLNT仮説は科学的に正しいと結論づけている。BEIR VII報告は、「LNTモデルは低線量放射線の健康影響を過大に考えているという見解も委員会は入手している。リスクはLNTから推計できるものより小さいか存在しないかであり、あるいはむしろ低線量被曝は人体によい影響をもたらすこともある、という考えである。我々はこうした仮説も受け入れることはできない。たとえ低線量であっても何らかのリスクがあるらしいことを示す情報の方が優勢なのである。」と述べている。

アメリカ放射線防護測定審議会（NRCP）の科学委員会による報告書（NRCPレポートNo.136）は「低線量被曝による多くの健康リスクに対して、しきい値のない直線線量反応関係を前提とすることを否定するに足る十分な証拠は存在しない」と結論し、「多くの科学的データが直線しきい値なし仮説を支持している。しかし、きわめて少ない線量による健康影響の確率は小さいため、仮説の妥当性を証明することも否定することもできないであろう」と述べている。

日本の原子力安全委員会は低線量放射線の健康影響について「100mSvを超える被ばく線量では被ばく量とその影響の発生率との間に比例性があると認められております」「100mSv以下の被ばく線量による確率的影響の存在は見込まれるものの不確かさがあります」と説明している。

ICRP第1専門委員会のタスクグループは、X線骨盤計測によって放射線に胎内被曝した子どもについて、数10mSvオーダーの被曝での過剰がんリスクには疫学的な直接的証拠があり、15歳までの白血病、固形がんで約1.4という相対リスクがいくつかの症例－対照研究で観察されているとしている。

しきい値はあるという反論

放射線影響協会は国際放射線防護委員会の勧告はリスクがないことを立証できないからリスクがあると想定しているもので、逆にリスクがあることが立証できないのならリスクはないと見なすべきであるとして年間5ミリシーベルト以下など低線量被曝は安全であるとする立場をとっている。

電気事業連合会でも国際放射線防護委員会の規格は大袈裟であり、広島・長崎の調査結果を根拠に「影響が出るのは数百ミリシーベルトであり、100ミリシーベルト以下では影響は出ない。」と発表している。

フランス科学アカデミーの会員で仏原子力協会の元会長(1978-79)であり原子力推進派のモーリス・チュビアーナが1998年、EUの科学者を集めて行った内部被曝を想定した実験では自然放射線の10万倍10ミリシーベルト/時までなら、どんなに細胞が傷ついても修復されることが確認されていると元電力中央研究所原子力部長の服部禎男は、著書『「放射能は怖い」のウソ』の中で述べている。

2005年に、フランスの医学アカデミー、科学アカデミーが合同でまとめた報告書「低線量電離放射線による発がん効果の評価と線量効果関係（LA RELATION DOSE-EFFET ET L'ESTIMATION DES EFFETS CANCEROGENES DES FAIBLES DOSES DE RAYONNEMENTS IONISANTS）」は、100ミリシーベルト以下の低線量域でLNT仮説を適用することは過大評価になるとし、しきい値の存在を示唆している。

直線しきい値なし仮説が正しいなら、同じエネルギー量の照射は部分的な場合でも全体的な場合でも同じ確率で癌を発生させるはずであるとする反論がある。

文部科学省ではしきい値は200ミリシーベルトで、それ以下では影響は出ないとしていたが（2011年6月25日時点）、2011年10月には児童生徒の為の放射線の副読本の発行に際して100ミリシーベルトに変更した。2011年10月14日時点では「原子力教育支援情報提供サイト、アトミン」はまだ更新作業中なのか、一部に200ミリシーベルトの記述も残っているので注意が必要。またこの数値については児童生徒の混乱を考慮してか等価・実効線量の記述はなく、内部・外部などの被曝部位も説明されていない。同時に自然被曝が平均1.3ミリシーベルトとの記述もあり100ミリシーベルトの定義を的確に把握する必要がある。

しきい値はないがICRPはリスクを過小評価しているという批判

他方、逆の立場からの批判もある。欧州緑の党が設立した欧州放射線リスク委員会 (ECRR) は2003年勧告の中で、セラフィールド再処理施設の小児白血病の発生率がICRPの基準からの予測値より100倍以上多いと報告している。その上でホットパーティクル仮説（1974 年、タンプリンとコクランによって主張された、放射性物質の微粒子による局所被曝の危険性は全身被曝より高いとする仮説。ICRPは支持していない。）を採用するならば、現在のLNT仮説は内部被曝や低線量の被曝を過小評価しているため、放射線防護基準はICRPの基準より少なくとも10倍厳しくするべきだと主張している。

このような外部からの異見はあったものの、ICRPは26号勧告に対する、1990年の60号勧告、2007年の103号勧告という2度の見直しにおいて、「LNTモデルを取り下げる要素はない」としてLNTモデルを堅持する判断を示した。

ホットパーティクル仮説がICRP等に採用されない理由は、理論的には、微粒子内部で発生したα線やβ線（特にα線）の一部が微粒子外に出る前に吸収されてしまう現象（自己吸収）による放射線量の減少、および、微粒子近くの細胞が致死線量を超える放射線にさらされること（over kill）により総線量の一部が死滅した細胞内で消費されて生きた細胞に与える障害が減ることである。これらは放射性物質が微粒子状分布でなく均等分布をしている方が生きた障害細胞を多く残しやすいことを意味しており、ホットパーティクル仮説を支持しない。また動物実験データや、放射線障害の知見の少なかった時代に作られたX線造影剤トロトラスト（二酸化トリウムを含むコロイド製剤）を血管内投与された人々などの発癌等のデータは投与放射能量から計算される内部被曝線量で予想される程度かさらに低い発症率を示しているため、ICRP等はホットパーティクル仮説を採用していない。

なお、セラフィールドの小児白血病の過剰発生を説明する説には、火災事故以外の放射性物質のずさんな排出管理による過剰被曝、セラフィールドの労働者だった父親の被曝、同定されていないウィルスの感染などがあり、原因は明確ではない。

5〜9歳の日本の子どもの1000人あたりのがん死亡率の統計（東北大学の医師 瀬木三雄による）に基づく研究によると、広島・長崎の原爆投下から5年後に小児がんによる死亡率が3倍に上昇し、その後も核実験が繰り返されるとその5年後に死亡率が急上昇した。1965年には戦前の7倍に達し、その後、大気圏内で核実験がおこなわれなくなると、死亡率は低下傾向を示した。また、チェルノブイリ原発事故によって日本にも放射性降下物が降ったが、その降下物の量に相関して10年後に乳がんの死亡率が跳ね上がっているとする研究結果がある。

これ以下なら安全だというしきい値はあるのかないのか、ある場合はどこなのかについては、専門家の間でも長年論争の的になっており、21世紀初頭現在も確定していない。

集団積算線量

集団積算線量(Collective Effective Dose)は、集団を対象にした線量評価のために評価対象とする集団における1人当たりの個人被曝線量を全て加算したものであり、人・Sv(man Sv)の単位で表す。 集団線量は原子炉に起因する社会的リスクを把握する為のものである。

積算線量は疫学研究の手段として意図された物ではなく、原子炉の立地審査の為に使われる指標であり、また核実験による放射性降下物や重大事故の評価等に使われる。原子力施設を設計するに当たっては、仮想的な過酷事故時の集団積算線量が受容可能なレベルを超えてはならないことが定められている。日本原子力研究開発機構(平成21年)では立地条件として、仮想事故の際に「ある距離」内の集団積算線量が2万人Sv以下（1962年の原子力貨客船サヴァンナの構内運行手引きの例から）であればリスクは小さいと見なしているが国際的に認められた集団積算線量の限度値はない。

集団積算線量の例 (出典 UNSCEAR-2008、UNSCEAR-1993)

• 大気圏核実験(502回、440メガトン)によるもの 2230万 人・Sv
• チェルノブイリ原発事故によるもの

• 全世界への影響 602万 人・Sv
• 周辺及びヨーロッパ各国の住民の被曝線量、32万 人・Sv
• 復旧作業者（総数53万人）の積算線量=61200 人・Sv

• スリーマイル島原発事故 40 人・Sv
• 東海村臨界事故 0.6 人・Sv 以下

直線しきい値なし仮説を敷衍すると、大集団が微小な放射線量に被曝した場合も、小人数が多めの放射線量に被曝した場合も、どちらも発生する健康被害は変わらないという結論になる。その為、例えば、100ミリシーベルト（一般公衆の年間線量限度の100倍）を200人が被曝する場合と、1マイクロシーベルトを2000万人が被曝する場合では、各個人の受ける被害が異なるが、全体では癌死する人数が同じになると評価される（これは科学的に実証されている訳ではなく、現在では仮説の1つであることに注意）。このとき、被ばく線量の分布を積分したものが、集団積算線量であり、単位は人・Svである。2つの例では、いずれも集団積算線量は20[人・Sv]になり、ICRP勧告60の比例係数0.05を用いると1人が癌になる被曝である。

直線しきい値なし仮説は保守的評価（リスクを多めに見積もる手法）であるため、実際に発生した原子力事故の集団積算線量から健康被害を計算すると、直線しきい値無し仮説によって算出されたリスクは、実際のリスクよりも過大になるとする説もある。

国際放射線防護委員会 (ICRP) の2007年勧告では、集団積算線量（人・Sv）は、放射線防護手段を比較するための道具であって、疫学的調査に用いるのは不適切であると明示された。特に、ごく微量な線量に被ばくした大集団についてガン発生数を求めるために用いてはならないとされた。すなわち、集団積算線量は、これから設置しようとする原子力施設（または線源）が複数案ある時、どちらが社会への影響が少ないか比較する道具としては用いてもよいが、既にある原子力施設（または原子力事故などの線源）が何人の健康を損なうかの評価に使うのは正しくないということを意味する。これは、集団積算線量は仮想の平均的集団がある線源から受ける損害の指標であって、単なる個人の線量の集積ではないことによる。

欧州放射線リスク委員会のモデル

欧州緑の党が設立した非公式団体である欧州放射線リスク委員会は、国連発表による1945年以降から1989年までの人口に対する被曝線量から、放射線被曝によるガンで死亡した人数を国際放射線防護委員会（ICRP）のモデルと欧州放射線リスク委員会自身のモデルの両方を用いて試算を行い、それぞれ約117万人、約6160万人と算出している。矢ヶ崎克馬によれば、この人数の差は内部被曝を計算に入れるかどうかの違いである。

ペトカウ効果

ペトカウ効果は、「液体の中に置かれた細胞は、高線量放射線による頻回の反復放射よりも、低線量放射線を長時間、放射することによって容易に細胞膜を破壊することができる」という現象である。「長時間の低線量放射線被曝の方が短時間の高線量放射線被曝に比べ、はるかに生体組織を破壊する」等とも表現されることもある。

カナダの医師アブラム・ペトカウが、1972年3月、マニトバ州にあるカナダ原子力公社ホワイトシェル研究所で牛の脳細胞を用いた実験のミスから偶然に発見し、Health Physics（『保健物理』）誌に発表した。ペトカウは牛の脳から抽出したリン脂質でつくった細胞膜モデル（人工膜）に放射線を照射して、どのくらいの線量で膜を破壊できるかの実験をし、エックス線の大装置から毎分15.6シーベルトの放射線を58時間、全量35シーベルトを照射してこの膜を破壊することができた。ところが実験を繰り返すうち、誤って放射性をもつナトリウム22（²²Na）が少量混じった水の中に試料を落としてしまったところ、人工膜は毎分0.00001シーベルトの放射線を受け、全量0.007シーベルトを12分間被曝して破壊された。彼は何度も同じ実験を繰り返してその都度、同じ結果を得た。そして、放射時間を長く延ばせば延ばすほど、細胞膜破壊に必要な放射線量が少なくて済むことを確かめた。こうして「長時間、低線量放射線を放射する方が、高線量放射線を瞬間放射するよりたやすく細胞膜を破壊する」ことが、確かな根拠を持って証明された。ペトカウ効果の発見は、合計被曝線量あるいは線量率とその被曝結果は直線的な関係となる（線形効果、線形閾値なし理論）だろうという、それまでの被曝をめぐる考え方を180度転換させるものであった。ただし、「毎分0.00001シーベルト」は「毎時0.0006シーベルト＝600μSv/h」の、それなりの線量であること、などから、チェルノブイリ・福島第一原発事故においては、現場労働者以外の「低線量内部被曝」の研究適応例としては不適切との意見もある。詳しくはペトカウ効果を参照のこと。

放射線ホルミシス仮説

全く逆に、少量の放射線被曝がもたらす影響について、「むしろ健康によい」と考える者もいる。科学上も過去に何度か「少しの被曝は体内活動を活性化するので健康に良い」という視点で研究が行われたが、そういったものの1つで20世紀末から小さなブームとなった説に放射線ホルミシス仮説がある。ミズーリ大学のトーマス・D・ラッキー教授へNASAが宇宙における放射線の宇宙飛行士への身体への影響調査を依頼をし、その調査結果の発表に端を発する。日本では放射線安全研究センターによる放射線ホルミシス効果検証プロジェクトに繋がっている。詳しくはホルミシス効果を参照。

台北市および周辺の鉄筋アパートの鉄筋にコバルト60が混入され、約1万人が被曝した事件があり、1983年以降に年平均20ミリシーベルト被曝した。平均累積線量は400ミリシーベルトであった。その後20年の調査で住民約1万人のがん死亡率が激減したことが報告されたが、台湾国立陽明大学による詳細な調査（2008年）では、がん発症の減少傾向は観察されなかった。

参考文献

• ウェード・アリソン 『放射能と理性-なぜ「100ミリシーベルト」なのか』 徳間書店、2011年。ISBN 978-4-19-863218-2。
• 大川治美 「放射線の規制値に科学的根拠はない」『放射能のタブー』 KKベストセラーズ、2011年。ISBN 978-4-584-13348-4。
• 近藤隆ほか 『放射線医学 生体と放射線・電磁波・超音波』 学会出版センター、2007年。ISBN 978-4-7622-3055-4。
• 高田純 『放射線から子どもの命を守る』 幻冬舎ルネッサンス、2011年。ISBN 978-4-779-06049-6。
• 高田純 『放射線防護の基礎知識』 イーグルパブリシング、2011年。ISBN 978-4-86146-207-8。
• 高田純 『福島　嘘と真実―東日本放射線衛生調査からの報告』 医療科学社、2011年。ISBN 978-4-86003-417-7。
• 多田順一郎 『放射線・放射能がよくわかる本』 オーム社、2011年。ISBN 978-4-274-21062-4。
• 中川恵一 『放射線のひみつ』 朝日出版社、2011年。ISBN 978-4-255-00589-8。
• 中村仁信、「放射線と発がん～福島原発放射能漏れを考える～」、公益財団法人 大阪癌研究会 2011年6月
• 服部禎男 『「放射能は怖い」のウソ』 武田ランダムハウスジャパン、2011年。ISBN 978-4-270-00667-2。
• 松野元 『原子力防災―原子力リスクすべてと正しく向き合うために』 創英社/三省堂書店、2007年。ISBN 978-4-881-42303-5。
• 矢ヶ崎克馬 『隠された被曝』 新日本出版社、2010年。ISBN 978-4-406-05373-0。
• 矢ヶ崎克馬 「放射線の健康影響-内部被曝の危険」『3・11原発事故を語る』 小出裕章、本の泉社、2011年。ISBN 978-4-7807-0795-3。
• 吉川敏一 『フリーラジカルの科学』 講談社、1997年。ISBN 4-06-153650-8。
• 市川富士夫、『日本大百科全書』の「放射能」の項目、小学館
• 重田定義、『日本大百科全書』の「放射線」の項目、小学館

関連項目

• 宇宙線
• 環境放射線
• シーベルト
• 積算線量
• バナナ等価線量
• 放射性物質
• 放射線
• 放射能
• レム

放射線障害

• 放射線障害
• 原爆症
• 白血病
• 急性放射線症
• ペトカウ効果

大量被曝の原因

• 広島市への原子爆弾投下
• 長崎市への原子爆弾投下
• 原子力事故
• 劣化ウラン弾
• 核兵器
• 核実験
  • 中国の核実験#東トルキスタン住民の被曝と健康被害
• 放射性降下物
• 第五福竜丸
• 福島第一原子力発電所事故
• 臨界事故

外部リンク

• 緊急被ばく医療「地域フォーラム」テキスト（公益財団法人 原子力安全研究協会、平成20年度版）
• 「放射線による外部被ばく」原子力百科事典（アトミカ）
• 「内部被ばく」原子力百科事典（アトミカ）
• 国際放射線防護委員会
• 国際放射線防護学会
• 緊急被ばくQ&A 緊急被ばく医療研究センター 放射線医学総合研究所
• ブラウザで動く放射線・放射能の単位換算ツール(簡易)

• 低線量被ばくの人体への影響について　サイエンス・メディア・センター
• 医学のあゆみ“チェルノブイリ膀胱炎”―長期のセシウム137低線量被曝の危険性
• 原子力資料情報室 低線量放射線の影響をめぐって
• 低線量被曝リスク評価に関する話題紹介と問題整理
• 低線量放射線被曝とその発ガンリスク
• 京都大学原子炉実験所助教　小出裕章　非公式まとめ
• 西田常夫、吉村精治 空気中の放射性物質による体内被曝について(その2) 福井工業大学研究紀要

• ECRR（欧州放射線リスク委員会）2003年勧告
• ECRR2003報告における新しい低線量被曝評価の考え方
• 低線量放射線被曝のリスクを見直す～『ECRR報告書（欧州放射線リスク委員会2003年勧告）』をふまえて～
• ECRR2010年勧告（日本語）
• 専門家コメント ICRPとECRRそれぞれの勧告について サイエンス・メディア・センター