Insoluble radioactive particles (part 2)

We are presenting here a transcription of an NHK TV documentary (note1) on insoluble radioactive particles found in Fukushima and in the Tokyo metropolitan region. This is the 2nd part of the 3 parts.
Here is the 1st part.

6月6日に放映されたNHKクローズアップ現代「原発事故から６年　未知の放射性粒子に迫る」の書き起こしの英訳を投稿いたします。画像が多く、重くなりますので、３部に分けて投稿させていただきます。これは第２部です。
第一部はこちらです。

 

水に溶けない不溶性放射性粒子。
この性質が健康影響を考える際に大きな違いをもたらすといいます。
これまで、原発事故で放出された放射性セシウムは大気中のエアロゾルと呼ばれる水溶性の粒子に付着し運ばれていると考えられてきました。水に触れると粒子は溶けセシウムは拡散、薄くなります。呼吸によって肺に入った場合も同様で、水溶性のセシウムは体液に溶け全身に薄く広がります。その後、代謝活動によって徐々に排出され、成人の場合80日から100日ほどで半分に減ると考えられています。

Insoluble radioactive particles that do not dissolve in water.
This characteristic is supposed to make a big difference when considering health effects.
In the past, radioactive cesium emitted in the nuclear accident was thought to be carried away adhering to water-soluble particles called aerosols in the atmosphere. When it touches the water the particle melts and the cesium diffuses and gets diluted. The same is true when it is inhaled in the lungs; the water-soluble cesium melts into the body fluid and spreads thinly throughout the body. Then it is supposed to be discharged gradually by the metabolic activity, and decreases by half from 80 to 100 days in the case of adults.

 

 

一方、不溶性放射性粒子は体液に溶けません。例えば、肺の一番奥にある肺胞に付着すると、排出されるまでに年単位の時間がかかることがあるというのです。水溶性の場合と比べ、同じ量のセシウムでも、肺の被ばく量は大人でおよそ70倍。影響を受けやすい幼児ではおよそ180倍になるとされています。

Insoluble radioactive particles, on the other hand, do not dissolve in body fluids. For example, if they adhere to the alveoli at the furthest areas of the lungs, it may take years to discharge. Even with the same amount of cesium, the dose of lung exposure is about 70 times higher than in the case of water-soluble cesium in the case of adults. As for the infants who are more radiosensitive, the dose of exposure is supposed to be approximately 180 times higher.

 

実は、この不溶性放射性粒子過去の原発事故ではほとんど確認されていません。なぜ、福島原発の事故で放出されたのか。
この粒子の研究を行っている佐藤志彦さんが注目しているのはガラスの成分を含む断熱材。原発内の配管などに使われています。
特殊な電子顕微鏡で放射性粒子と、断熱材に含まれる元素の割合を分析、比べます。
上が放射性粒子、下が断熱材です。
ガラスの主成分であるケイ素や酸素など、いくつもの元素の割合がよく一致しています。

In fact, this insoluble radioactive particle has not been identified in past nuclear accidents. Why was it emitted in the accident of the Fukushima nuclear power plant?
Yukihiko Sato, who is doing research on this particle, is focusing on the insulation material that contains glass components. It is used in parts such as piping in the nuclear power plant.
A special electron microscope is used to analyze the proportion of elements contained in the radioactive particles and in the insulation material.
The top is radioactive particles, and the bottom is the insulation material.
The proportion of elements, such as silicon and oxygen, which are the main components of glass, is well matched.

 

このことから佐藤さんは放射性粒子が形成されるシナリオを、こう考えました。
事故の際、溶け出した核燃料から放射性セシウムが放出。原子炉内に充満しました。
さらに格納容器原子炉建屋内に漏れ出します。セシウムは、建屋内の断熱材に次々と吸着されました。その後、原子炉建屋が水素爆発。断熱材が溶けてガラス状になるときセシウムが取り込まれました。そして爆風によって飛び散るとき小さな粒子になったというのです。

From this, Mr. Sato thought about the scenario where the radioactive particle formed as follows:
Radioactive cesium was emitted from the melted nuclear fuel in the event of the accident. It first filled the reactor. Then, it leaked into the reactor containment building.
Cesium was absorbed in the insulation material in the building.
After that, a nuclear reactor building blew up by hydrogen explosion.
As the insulation material melts and becomes glass, cesium is taken in. And with the explosion, it became small particles as it dispersed in the blast.

 

佐藤さんたちが見つけた放射性粒子は、直径0.5から500マイクロメートル。滑らかな丸いものからごつごつとしたものまで形もさまざまであることが分かってきました。

The radioactive particles found by Sato are in diameter from 0.5 to 500 micrometer. Their shapes vary from a smooth round one to a rugged one.

 

日本原子力研究開発機構の佐藤達彦さん。
放射線１本１本の挙動を計算するプログラムを使い不溶性放射性粒子による健康影響をシミュレーションしました。想定したのは実際に見つかっている肺に入る大きさの粒子です。臓器の表面の同じ場所に不溶性放射性粒子が付着し続けた場合と同じ量の放射性物質が均一に付着した場合を想定し比較しました。

Tatsuhiko Sato of the Japan Atomic Energy Agency.
He simulated the health effects of insoluble radioactive particles using a program to calculate the behavior of each ray. For the simulation, he used a particle of the size which enters the lung, and which is actually found. He compared the simulation of the insoluble radioactive particles remaining to adhere to the same spot on the surface of the organ, and that of the same amount of radioactive material adhered uniformly on the surface.

 

均一に付着した場合24時間たっても、被ばく線量が低いことを示す青や水色の部分が広がっています。

In the case of uniform adhesion, even after 24 hours, blue and light blue areas are spread out indicating that the radiation dose is low.

 

一方、粒子の場合、近い部分の線量が局所的に高くなりオレンジや赤色の領域が広がっています。

On the other hand, in the case of the particle, the dose near the spot increases locally and orange and red areas are expanding.

 

放射性物質の量が同じでも健康影響は変わる可能性があるのです。

Even with the same quantity of radioactive materials, the health effect may change.

 

実際に、不溶性放射性粒子を吸い込んだ可能性のある人のデータがあります。原発事故の際に被ばく量が多かった東京電力社員の調査です。

In fact, there are data of people who may have inhaled insoluble radioactive particles. This is a survey of TEPCO employees who had a large amount of exposure during the nuclear accident.

 

体内の放射性物質の量を定期的に調べたところ赤で示したグラフ胸の辺りの値が相対的に高くなっていることが分かりました。全身に広がっていた放射性セシウムが時間の経過とともに減っていく中で、胸の辺りだけ減少するスピードが遅かったのです。吸い込まれた不溶性放射性粒子が肺に残留していると疑われています。

The amount of the radioactive materials in the body is examined regularly, and the graph in red shows that the value of the vicinity of the chest is comparatively high. While the radioactive cesium that had spread throughout the body decreased over time, only around the chest the speed to decrease was slow. The inhaled insoluble radioactive particles are suspected to remain in the lungs.

 

しかし、研究者は国際放射線防護委員会の考え方に従えば健康影響を心配するほどの量ではないといいます。

武田: 放射線による健康影響と防護がご専門の甲斐倫明さん。
不溶性放射性粒子が体の中にとどまりますと局所的に被ばく線量が高くなる可能性があると。そして、その影響を調査するべきだという専門家の見解がありましたけれども、どう受け止めればいいんでしょうか。

However, researchers say that the amount is not significant enough to worry about the health effects, according to the International Commission on Radiological Protection.

Takeda: Mr. Michiaki Kai is a specialist in the radio-induced health damages and radioprotection.
If the insoluble radioactive particles stay in the body, the radiation dose may increase locally. And according to some experts, it is necessary to investigate the health effects. What is your opinion?

甲斐: まず、線量が健康影響の物差しであるということは皆さんご存じなわけですけれども線量を比べるときに、線量を受けた範囲、被ばくの範囲が小さい場合と大きい場合では比較することができません。一般的に被ばくする範囲が大きいほど、健康影響は大きいとされてます。したがいまして、そういう臓器や組織の全体の平均の線量というものが大きいほど影響が大きいということですからそういう意味では、この不溶性の粒子であっても、平均的な臓器平均的な線量を評価していくことが大切だというふうに考えております。しかし、非常に局所的には線量は高くなる可能性がございますのでそういった心配をされるのでそこもきちんと評価していくことは大切であろうと考えて、こういう評価を行っていると考えております。

Kai: First of all, you know that the dose is a measure of health effects. However, when we compare the dose, you cannot compare the cases of smaller and larger exposures ranges. In general, the greater the exposures range, the greater the health impact is. In that sense, the larger the average dose of an organ or an entire system is, the greater the impact is. Therefore, it is important to evaluate the average organ dose even in the case of the insoluble particle. However, there is a possibility that the dose becomes high very locally, so it is important to evaluate it properly, since some people worry about it. This is why such an evaluation is carried out.

武田: 全体的な被ばくのほうが局所的な被ばくよりも…。

Takeda: The overall exposure more than local exposure is …

甲斐: 同じ線量であればより広い範囲に受けたほうが大きいということが言えます。

Kai: If it is the same dose, the impact on health is larger if the range of exposure is wider.

武田: 影響は大きいんだけれども局所的な被ばくについても調べていく必要があるという。

Takeda: You mean that the impact is larger, but it is also necessary to examine a local exposure.

甲斐: きちんと押さえておく必要があるんだろうと思います。

Kai: I think that it is necessary to examine it properly.

（第３部に続く）
(To be continued in the Part 3)

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Note 1: Close-up Gendai, Genpatsu jiko kara 6 nen, Michi no hoshasei ryushi ni semaru (Approaching radioactive particles six years from the nuclear accident) (diffusion: 2017 June 6)