放射能汚染：種類、原因、結果 - 環境 - 2025

放射能汚染は、環境中の放射性不要な要素を組み込むこととして定義されます。これは、自然（環境に存在する放射性同位元素）または人工（人間が生成した放射性元素）のいずれかです。

放射能汚染の原因には、軍事目的で行われる核実験があります。これらは空中を数キロ移動する放射性雨を発生させる可能性があります。

核爆発。出典：National Nuclear Security Administration / Nevada Site Office提供の写真

原子力発電所での事故は、放射能汚染のもう一つの主な原因です。汚染源には、ウラン鉱山、医療活動、ラドン生成などがあります。

この種の環境汚染は、環境と人間に深刻な影響を及ぼします。生態系の栄養連鎖が影響を受け、人々は深刻な健康問題を引き起こし、死に至ります。

放射能汚染の主な解決策は予防です。放射性廃棄物の取り扱いと保管、および必要な機器については、安全プロトコルが整っている必要があります。

放射能汚染の大きな問題が発生している場所には、広島と長崎（1945）、福島（2011）、ウクライナのチェルノブイリ（1986）があります。すべての場合において、被ばく者の健康への影響は深刻であり、多くの死者を出している。

放射線の種類

放射能は、一部の物体が粒子（身体放射）または電磁波の形でエネルギーを放出する現象です。これは、いわゆる放射性同位元素によって生成されます。

放射性同位元素は、不安定な核を持つ同じ元素の原子であり、安定した構造に達するまで崩壊する傾向があります。原子が崩壊すると、エネルギーと放射性の粒子が放出されます。

放射性放射線は、原子や分子の電離（電子の損失）を引き起こす可能性があるため、電離とも呼ばれます。これらの放射線には次の3つのタイプがあります。

アルファ放射線

粒子は、非常に短い距離を移動できるイオン化されたヘリウム原子核から放出されます。これらの粒子の浸透能力は小さいため、1枚の紙で止めることができます。

ベータ放射線

陽子と中性子の崩壊により、高エネルギーの電子が放出されます。このタイプの放射線は数メートル移動することができ、ガラス、アルミニウム、または木のプレートで止めることができます。

ガンマ線

これは、原子核から発生する高エネルギーの電磁放射の一種です。核は励起状態から低エネルギー状態になり、電磁放射が放出されます。

ガンマ線は透過力が高く、数百メートルも移動できます。それを止めるには、数センチメートルの鉛または最大1メートルのコンクリートのプレートが必要です。

放射能汚染の種類

放射能汚染は、不要な放射性元素が環境に混入することと定義できます。放射性同位元素は、水、空気、土地、または生物に存在する可能性があります。

放射能の起源に応じて、放射能汚染には次の2つのタイプがあります。

ナチュラル

このタイプの汚染は、自然界で発生する放射性元素に起因します。自然放射能は宇宙線や地球の地殻から発生します。

宇宙放射線は、宇宙空間から来る高エネルギー粒子で構成されています。これらの粒子は、超新星爆発が発生したときに、星や太陽で生成されます。

放射性元素が地球に到達すると、それらは惑星の電磁界によって偏向されます。ただし、極では保護があまり効率的ではなく、大気に侵入する可能性があります。

自然放射能のもう1つの発生源は、地球の地殻に存在する放射性同位元素です。これらの放射性元素は、惑星の内部熱を維持する責任があります。

地球のマントルの主な放射性元素は、ウラン、トリウム、カリウムです。地球は短い放射能期間で元素を失っていますが、他のものは数十億年の寿命を持っています。後者の中で、ウラン₂₃₅、ウラン₂₃₈、トリウム₂₃₂、カリウム_{40が際立ってい}ます。

ウラン₂₃₅、ウラン₂₃₈、トリウム₂₃₂は、星を作る塵の中に存在する3つの放射性核を形成します。これらの放射性グループは、崩壊すると、半減期の短い他の元素を生じます。

ラジウムはウラン₂₃₈の崩壊から形成され、ラドン（ガス状放射性元素）はこれから形成されます。ラドンは自然放射能汚染の主な原因です。

人工的な

この汚染は、医学、鉱業、産業、核実験、発電などの人間活動によって引き起こされます。

1895年、ドイツの物理学者Roëntgenが誤って人工放射線を発見しました。研究者は、X線が真空管内の電子の衝突に起因する電磁波であることを発見しました。

人工放射性同位元素は、核反応の発生により実験室で生成されます。1919年、最初の人工放射性同位元素が水素から生成されました。

人工放射性同位元素は、さまざまな原子の中性子衝撃から生成されます。これらは、核を貫通することによって、それらを不安定にし、エネルギーでそれらを充電することができます。

人工放射能は、医学、産業、軍事活動などのさまざまな分野で数多くの用途があります。多くの場合、これらの放射性元素は誤って環境に放出され、深刻な汚染問題を引き起こします。

原因

放射性汚染は、一般に放射性元素の取り扱いが間違っているため、さまざまな発生源から発生する可能性があります。最も一般的な原因のいくつかを以下に示します。

核実験

米国ペンシルベニア州の原子力発電所。出典：著者、疾病対策予防センターの公衆衛生に関するページを参照

それは、主に軍事兵器の開発のための、さまざまな実験的核兵器の爆発を指します。井戸を掘ったり、燃料を採取したり、インフラストラクチャを構築したりするために、核爆発も行われています。

核実験は、大気（地球の大気内）、成層圏（惑星の大気外）、水中、地下で行うことができます。大気中のものは、数キロメートルにわたって分散する大量の放射性雨を生成するため、最も汚染されています。

放射性粒子は水源を汚染し、地面に到達する可能性があります。この放射能は、食物連鎖を通じてさまざまな栄養レベルに到達し、作物に影響を及ぼし、ひいては人間に到達する可能性があります。

間接的な放射能汚染の主な形態の1つは牛乳によるものです。そのため、子供に影響を与える可能性があります。

1945年以来、世界中で約2,000回の核実験が行われてきました。南アメリカの特定のケースでは、放射性降下物は主にペルーとチリに影響を与えました。

原子力発電機（原子炉）

現在、多くの国が原子炉をエネルギー源として使用しています。これらの原子炉は、通常、核分裂（原子核の破壊）によって制御された核連鎖反応を生成します。

汚染は主に原子力発電所からの放射性元素の漏洩によって発生します。1940年代半ば以降、原子力発電所に関連する環境問題が発生しています。

原子炉で漏れが発生すると、これらの汚染物質は空気中を数百キロ移動し、近隣のコミュニティに影響を与えた水、土地、食料源を汚染する可能性があります。

放射線事故

それらは一般に、放射性元素の不適切な取り扱いが原因で、産業活動に関連して発生します。場合によっては、オペレーターが機器を適切に処理せず、環境への漏れが発生する可能性があります。

電離放射線が発生し、産業労働者や設備に害を及ぼしたり、大気中に放出されたりすることがあります。

ウラン鉱業

ウランは、惑星のさまざまな地域の自然の堆積物に含まれる元素です。この材料は、原子力発電所でエネルギーを生産するための原料として広く使用されています。

これらのウラン鉱床が開発されると、放射性残留元素が生成されます。生成された廃棄物は表面に放出され、そこで蓄積され、風や雨によって分散されます。

生成された廃棄物は大量のガンマ線を発生し、生物に非常に有害です。また、高レベルのラドンが生成され、浸出による地下水面の水源の汚染が発生する可能性があります。

ラドンはこれらの鉱山の労働者にとって主な汚染源です。この放射性ガスは簡単に吸入され、気道に侵入して肺がんを引き起こす可能性があります。

医療活動

放射性同位元素は核医学のさまざまな用途で生成され、その後廃棄する必要があります。実験室の材料と廃水は一般に放射性元素で汚染されています。

同様に、放射線治療装置は、オペレーターだけでなく患者にも放射能汚染を発生させる可能性があります。

自然界の放射性物質

自然界の放射性物質（NORM）は、通常、環境中に存在します。それらは一般に放射能汚染を引き起こさないが、異なる人間の活動はそれらを集中させる傾向があり、それらは問題になっている。

NORM物質の濃度のいくつかの発生源は、鉱物石炭の燃焼、石油由来燃料、および肥料の生産です。

ごみとさまざまな固形廃棄物が焼却される地域では、カリウム₄₀とラドン_226の蓄積が発生する可能性があります。木炭が主な燃料である地域では、これらの放射性同位元素も存在します。

肥料として使用されるリン鉱石には高レベルのウランとトリウムが含まれ、ラドンと鉛は石油産業に蓄積されます。

結果

環境について

水源は放射性同位元素で汚染され、さまざまな水生生態系に影響を与える可能性があります。同様に、これらの汚染された水は影響を受けるさまざまな生物によって消費されます。

土壌汚染が発生すると、それらは貧弱になり、肥沃度を失い、農業活動に使用できなくなります。さらに、放射能汚染は生態系の食物連鎖に影響を与えます。

したがって、植物は土壌を通して放射性同位元素で汚染され、これらは草食動物に移動します。これらの動物は、放射能の結果として突然変異を起こしたり死亡したりします。

捕食者は、食料の入手可能性の低下、または放射性同位元素を含む動物の摂取によって汚染されることにより影響を受けます。

人間について

電離放射線は人間に致命的な害を及ぼす可能性があります。これは、放射性同位元素が細胞を構成するDNAの構造に損傷を与えるために発生します。

放射線分解（放射線による分解）は、DNAと細胞に含まれる水の両方の細胞で起こります。これは細胞死または突然変異の発生をもたらします。

突然変異は遺伝性の欠陥や病気につながる可能性のあるさまざまな遺伝的異常を引き起こす可能性があります。最も一般的な疾患には、特に甲状腺がヨウ素を固定するための癌があります。

同様に、骨髄も影響を受け、さまざまな種類の貧血、さらには白血病を引き起こします。また、免疫システムが弱まり、細菌やウイルスの感染に対してより敏感になります。

他の結果の中で、不妊症と放射能にさらされた母親の胎児の奇形です。子どもたちは、小さな脳だけでなく、学習や成長の問題を抱えることがあります。

損傷は細胞死を引き起こし、組織や臓器に影響を与えることがあります。重要な臓器が影響を受けると、死に至る可能性があります。

防止

放射能汚染は、一度発生すると制御が非常に困難です。このため、予防に焦点を当てるべきです。

放射性廃棄物

放射性廃棄物の保管。出典：D5481026

放射性廃棄物の管理は、予防の主な形態の1つです。これらは、それらを取り扱う人々の汚染を避けるために、安全規則に従って配置する必要があります。

放射性廃棄物は他の物質から分離し、その量を減らして扱いやすくする必要があります。場合によっては、これらの廃棄物は、より扱いやすい固形物に変換するために処理されます。

その後、環境の汚染を防ぐために、放射性廃棄物を適切な容器に入れなければなりません。

コンテナは、セキュリティプロトコルが設定された隔離された場所に保管されます。または、海に深く埋めることもできます。

原子力発電所

放射能汚染の主な原因の1つは原子力発電所です。したがって、都市中心部から少なくとも300 km離れた場所に建設することをお勧めします。

原子力発電所の従業員が、機器を操作し、事故を回避するための十分な訓練を受けていることも重要です。同様に、これらの施設の近くの住民は、原子力事故の際の起こり得るリスクと行動の方法を知っていることが推奨されます。

放射性元素を扱う職員の保護

放射能汚染に対する最も効果的な予防策は、要員が訓練を受けており、適切な保護を受けていることです。人々が放射能に曝される時間を減らすことが可能であるべきです。

施設は、放射性同位元素が蓄積する可能性のある細孔や亀裂を避けて、適切に構築する必要があります。廃棄物が環境から排出されるのを防ぐフィルターを備えた、適切な換気システムを設置する必要があります。

従業員は、スクリーンや防護服などの適切な保護具を持っている必要があります。さらに、使用する衣服や設備は定期的に除染する必要があります。

処理

放射能汚染の症状を緩和するために取ることができるいくつかの手順があります。これらには、輸血、免疫系の増強、または骨髄移植が含まれます。

しかし、人体から放射能を取り除くことは非常に難しいため、これらの治療は一時的なものです。しかし、現在、体内の放射性同位元素を分離できるキレート分子を用いた治療が行われています。

キレート剤（非毒性分子）は放射性同位元素に結合して、身体から除去できる安定した複合体を形成します。最大80％の汚染を排除できるキレート剤が合成されています。

放射能で汚染された場所の例

原子力はさまざまな人間の活動に利用されているため、放射能によるさまざまな事故が発生しています。被災者がこれらの深刻さを知るために、原子力事故の規模が定められています。

国際原子力事故スケール（INES）は、1990年に国際原子力機関によって提案されました。INESのスケールは1〜7で、7は重大な事故を示します。

より深刻な放射能汚染の例を以下に示します。

広島・長崎（日本）

核爆弾は、アルバートアインシュタインの研究に基づいて、20世紀の40年代に開発され始めました。これらの核兵器は第二次世界大戦中に米国によって使用されました。

1945年8月6日、ウラン濃縮爆弾が広島市で爆発した。これにより、約300,000°Cの熱波とガンマ線の大きなバーストが発生しました。

その後、放射能の放射性降下物が生成され、風によって広がり、汚染をさらに遠ざけました。爆発により約10万人が亡くなり、その後1万人が放射能により殺害されました。

1945年8月9日、長崎市で2番目の核爆弾が爆発した。この2番目の爆弾はプルトニウムが豊富で、広島のものより強力でした。

両方の都市で、爆発の生存者は多くの健康問題を抱えていました。したがって、集団における癌のリスクは、1958年から1998年の間に44％増加しました。

現在、これらの爆弾の放射能汚染の影響はまだ残っています。子宮内にいた人を含め、放射線の影響を受けた人は10万人以上いるとされています。

この集団では、白血病、肉腫、癌腫、および緑内障の発生率が高い。子宮内で放射線を受けた子供たちのグループは、染色体異常を示しました。

チェルノブイリ（ウクライナ）

これは、歴史上最も深刻な原子力事故の1つと考えられています。1986年4月26日に原子力発電所で発生し、INESではレベル7です。

労働者は停電と1つの原子炉の過熱をシミュレートするテストを実施していました。これにより、原子炉内部で水素爆発が起こり、200トンを超える放射性物質が大気中に放出された。

爆発の間に、30人以上の人々が死亡し、放射性降下物が数キロメートルの周りに広がりました。放射能の影響で10万人以上が死亡したとされています。

ベラルーシとウクライナの患部では、さまざまな種類のがんの発生率が40％増加しました。最も一般的な種類のがんの1つは、甲状腺がんと白血病です。

放射能への曝露により、呼吸器系および消化器系に関連する状態も観察されています。子宮内にいた子供たちの場合、40％以上が免疫不全でした。

遺伝的異常、生殖器系および泌尿器系の疾患の増加、ならびに早期老化もありました。

福島第一（日本）

日本の福島原子力発電所。出典：Digital Globe

この事故は、2011年3月11日に日本を襲ったマグニチュード9の地震の結果でした。その後、津波が発生し、福島原子力発電所の3基の原子炉の冷却および電力系統が停止しました。

原子炉でいくつかの爆発と火災が発生し、放射線漏れが発生した。この事故は当初、レベル4に分類されましたが、その影響により、後にレベル7に引き上げられました。

放射能汚染のほとんどは水、主に海に行きました。このプラントには現在、汚染された水のための大きな貯蔵タンクがあります。

これらの汚染された水は、太平洋の生態系へのリスクと考えられています。最も問題のある放射性同位元素の1つはセシウムです。セシウムは水中で容易に移動し、無脊椎動物に蓄積する可能性があります。

爆発は直接的な放射線死を引き起こさなかった、そして放射能被曝のレベルはチェルノブイリのものより低かった。しかし、何人かの労働者は事故後数日以内にDNAの変化を示した。

同様に、放射線を受けた動物の一部の集団で遺伝的変化が検出されている。

参考文献

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