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Development of a stochastic biokinetic method and its application to internal dose estimation for insoluble cesium-bearing particles

確率論的体内動態解析法の開発と不溶性セシウム含有粒子の内部被ばく線量評価への適用

真辺 健太郎; 松本 雅紀*

Manabe, Kentaro; Matsumoto, Masaki*

不溶性放射性セシウム粒子が体内に取り込まれると、粒子として体内を移行すると予想される。この場合、溶解性粒子のように無数の放射性核種の挙動を平均的に表現して核種の壊変数を評価する手法を適用することができない。そこで、粒子が体内を確率論的に移行する挙動を模擬する手法を開発し、不溶性粒子の特性を考慮した体内動態モデルを構築した。これにより、セシウム粒子1個の確率論的な体内挙動を考慮して、各組織・臓器における壊変数を評価し、それに基づき内部被ばく線量を評価することが可能となった。この手順を多数回繰り返し、不溶性放射性セシウム粒子の吸入摂取に対する預託等価線量及び預託実効線量の確率密度関数を評価し、その99パーセンタイル値、平均値等を通常のセシウムモデルに基づく評価値と比較した。その結果、摂取粒子数が1個で線量値がごく低い場合は、預託実効線量の99パーセンタイル値は従来モデルによる評価値の約70倍程度となったが、粒子の不溶性に起因する線量の不確かさは預託実効線量が1mSv程度の被ばくレベルでは無視できる程度に小さいことが分かった。

If an insoluble cesium-bearing particle is incorporated into the human body, the radioactivity will move as a single particle. In this case, it is impossible to estimate the number of disintegrations by considering the average behavior of countless nuclei. Then, a method was developed to simulate the behavior of the particle stochastically; and a biokinetic model was constructed to consider the characteristics of insoluble particles. Combination of the method and the model enables to estimate the number of disintegrations, and consequently the internal doses considering the stochastic behavior of the single cesium particle. We evaluated a probability density function of committed equivalent and effective doses and its 99th percentile value and arithmetic mean by repeating the above described procedure, and compared them to the reference values based on the existing models. As a result, the 99th percentile value of committed effective doses was 70 times the reference value when the number of incorporated particles was one, and consequently the dose level was quite low. When the exposure level is 1 mSv in committed effective dose, the uncertainty originating in the insolubility of cesium particles was negligibly small.

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