「理系」カテゴリーアーカイブ

ヨウ素131が1Bqあると何Svなのか計算してみた

1Bqは、一秒間に一個の放射性核種の崩壊にあたる。ヨウ素131の崩壊で、体内に熱量が残るのは606keVのベータ崩壊になっている。
(ほかのベータ崩壊はこれより少ないエネルギーなので保守的な推定をするという意味で無視、ガンマ崩壊は、まぁ体にとどまらないから無視。)
本当はニュートリノがエネルギーを持って逃げるので、平均は190keVであるとのこと(ウィキペディア英語版)。この値を使おう。

1eVは1.602*10^(-19)J (ウィキペディアより)なので、
ヨウ素131が一個崩壊すると、190 keV = 3.04*10^(-14) J の熱量が体内に残るということになる。

で、今、Svの定義は、(放射線が人体に与える影響の係数)*(組織1kgが放射線から受けたエネルギー(J))ということで、ベータ線の場合は、、(放射線が人体に与える影響の係数)は1になる。
日本人の平均体重は、まぁ60kgくらい?と思って、1Bq食べたものが全身にくまなく分布すると思うと、さっきの数字を60で割って5.1*10^(-14)Sv/s = 1.8*10^(-10) Sv/h ということになる。(この辺いい加減。本当は放射線が影響する部位を考えて計算しないといけないと思う
 ←桁とかいろいろ間違ってたよ、、。

で、今、Svの定義は、(放射線の種類によって違う人体に与える影響の係数(放射線荷重係数))*(各組織が受ける放射線の影響の係数(放射線荷重係数))*(組織1kgが放射線から受けたエネルギー(J/kg))ということで、今、放射線荷重係数は1となっている。ヨウ素131は全部甲状腺に集まると思って、組織荷重係数は0.04ということで、甲状腺の重さはだいたい20gらしいから、1Bqのヨウ素で0.04*3.04*10^(-14)/0.02 Sv/s = 6.1*10^(-14) Sv/s になりそう。

次にヨウ素131がなくなってしまうまでの吸収線量を考える。ヨウ素131は半減期が8日なので、これを考慮して、ヨウ素131が全部なくなるまで、全部のベータ線が吸収されたとすると、
(∫(1/2)^(t/T)dt (T=8日=192時間=691200s) を、t=0からt=∞まで積分すると、だいたい10^6となるので)
10^6 * 6.1 *10^(-14) Sv/s = 60nSvという感じ。

(注:代謝を考えると影響を受ける期間はもうちょっと短くて、http://web.engr.oregonstate.edu/~hambydm/papers/benke.pdfによると平均寿命を(?)3.2日程度で見込めばいいらしい。(甲状腺に入ったヨウ素が排出されるまで約120日であり、単純計算した生物学的半減期(1/120 + 1/8 = 1/7.5)は7.5日となるが、すべてのヨウ素131が甲状腺に入るわけではないため)1Bqのヨウ素131の取り込みに対して、50年間で3.2Bq日の被ばくがある(10/17修正)。なので、10^6の代わりに、3.2×24×3600=2.8*10^5を使うのがより正しそうな感じ。こっちで計算すると17nSvくらい。組織荷重係数に最新(2007年)の数値ではなく1990年の値0.05を使うと、21nSVだから、ほとんどあってるな。)

で、ここらあたり(Wayback Machine経由)で答え合わせすると、ヨウ素131の1Bqは22nSvに相当と書いてある。だいたいあってる。
だけれども、
http://web.engr.oregonstate.edu/~hambydm/papers/benke.pdfここを参照すると、0.5μSv弱になっている。先に組織荷重係数をかけたせいかな?組織荷重係数の0.04かけてなければ自分の計算結果は1.5μSvくらいなので、妥当な線なのかなぁ、と思う。血液から甲状腺へのヨウ素の流入、流出とか考えればもうちょい減りそうな感じだし。(これ、適当なことを言ってますよ。)

さて、22nSvだと思うと、東京都の浄水場では200Bq/kgくらいでたというから、これをSvに直すと、、、4μSv/kgくらいか。
1年飲み続けても2mSvくらいかな。理科年表によると、平均で1年1.6mSvほど体内被曝しているとかかいてあるので、まぁ問題ないのかも?ちょっと引っ越したり、飛行機でいろいろ飛び回るくらい?

雨が降ってちょっとあがっただけだしね。

これ、間違ってたらだいぶ恥ずかしいなあ。 (編集前のは恥ずかしかったような気もしつつ、、、。)


ここhttp://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/housha/sonota/990401f.htm(web.archive.org へのリンク)とか
ここhttp://jolissrch-inter.tokai-sc.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Data-Code-2010-020.pdfを見て記事をなおしました。

ただ、これhttp://www.jrias.or.jp/report/pdf/1_1_5_1j.pdf(リンク切れのため差し替えました。)をよむと、放射線による甲状腺への影響は疫学的によく調べられているらしいから、20nSv/Bqというヨウ素131の線量係数は信頼できるんでしょう。

話はちょっと違いますが、ここhttp://d.hatena.ne.jp/T-norf/20110321/Radiogen2も参考になりました。空気中何μSv/hとか言っているときに、呼吸における内部被ばくをちゃんと考慮しろとの指摘。確かに。

自分が計算しようとしていたことはここに、個体差の不確実性まで考慮されてだいぶきっちりと計算されていました。英語だけど。
http://web.engr.oregonstate.edu/~hambydm/papers/benke.pdf
血液と甲状腺とほかの組織で分けて微分方程式を解くらしい。ちょっとこれをじっくり読む元気はないにゃ〜。


似た計算をしている人がいたのでリンク。考察が参考になる。http://blog.goo.ne.jp/chemist_at_univ/e/d9b01d71ba0d3d3722081f6c93743cf9

ILCの話

官房長官、巨大粒子加速器誘致に前向き…ノーベル物理学賞受け(読売新聞) – goo ニュース

ノーベル賞が出ないとILCにも予算がつかないところだったのか、、、、、。
随分前からこの話はあったと思うのだけれど、、、。
まぁ、アメリカと違って、軍需産業がないから、宇宙開発なり科学技術向けの
予算がつきにくいってのは、ある意味仕方ないけれども、、、。
こんな安直でいいのかのかなぁ、って思う。

まぁ、ノーベル物理学賞がでて、「国民」及びその代表者の国会議員、官僚の
理解が得られやすい時期であるってのはいいけど、
科学の発展がそんなんで左右されるって言うのが、まぁ、現実なんだけれども、
なんだか面白くない気がする。

以下gooニュースよりコピペ

官房長官、巨大粒子加速器誘致に前向き…ノーベル物理学賞受け
2008年10月8日(水)19:29

 河村官房長官は8日午前の記者会見で、日米欧などが進める巨大粒子加速器「国際リニアコライダー」(ILC)計画について、「政府として本格的に取り組むときが来た。関係府省で検討する仕組みをつくる必要がある」と述べ、日本国内への誘致に前向きな姿勢を示した。

 日本人3人のノーベル物理学賞受賞を受け、基礎科学への支援をさらに強化する考えを示したものだ。

 ILCは、全長約40キロ・メートルのトンネル内で高速の電子と陽電子を衝突させ、宇宙誕生のビッグバンに相当するような高エネルギーを発生させる大規模な実験装置だ。建設費は数千億円ともいわれ、候補地や費用の負担が計画の関係国の課題となっている。

自然を曲げる人間たち

米、小惑星衝突回避へ会議 地球の危機、核使用も辞せず(産経新聞) – goo ニュース

この手の案があることは知っていましたがね。ってか、核兵器なんか、そんなもんくらいしか実際に使う使い道がないんだからじゃんじゃんやってしまえばいいものを。

まぁでも、核兵器は使いにくいとは思うけど。打ち込んでばらばらの小片にしても、粉々とまでは行かずに地球に落ちるかもしれないし。まぁ、近くで爆発させて、ってのは、なかなか名案なのかも。
重力トラクターでやるのも、もし人工衛星の制御に関する技術が完全になったとしても、小惑星の軌道を、地球からかなりはなれたところから完全に予測できなければならないわけで、なかなか難しそうですね。まぁ、それが技術の進化ってものかもしれないけれど。

かくて自然のプロセスによって人間が滅びることは回避されるわけだ。自然の人間への脅威は、技術開発によって減っていく。たとえば山の中の狩猟採集の時代から、農耕の時代を迎え、遊牧という手法を手に入れて人間の生存に向かない地にまでも広がっていく。ま、食糧にしても、医療にしても、技術発展があったからこそ今の人間があるわけだ。
たぶんこれからもそうなんだろうね。

しっかし、ここまでできるようになるとは、人間も自然の中で存続するための進化が進んできたってことですかね、、。
環境を人間の住みよいように改変してきたわけですが、自然の強力なプロセスを曲げるだけの力を持つってのは、どうなんだろうねぇ。。。。まぁ、その力をつけて来たのが、そのまま人間の進化(というより、進歩の方が適切か?)といえそう。

最近は、環境を人間のすみよいように改変することが、なんだかとてもよいことであるかのように語られることが多いけれど、それ自体は特に、善でも悪でもないし、正しくも間違ってもいない、ということを強調しておきたい。

人間がいなければ、善悪はないし、正誤もない。そういうことです。人間より、ひとつメタなところから自然を眺める視点を忘れたくないものですよ(つまり、人間、人間社会、人間環境、人為、工業製品、工場、都市、そういったものすべて、自然に含まれる)

ここからコピペ
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米、小惑星衝突回避へ会議 地球の危機、核使用も辞せず
2007年3月13日(火)16:02

 【サンノゼ(米カリフォルニア州)=松尾理也】小惑星が地球に衝突して大災害を引き起こす可能性について、世界から集まった科学者が米ワシントンで会議を開き、対策を協議した。会議では、小惑星に核爆弾を撃ち込む案も検討された。地球への小惑星の衝突を核爆発で回避させる映画「アルマゲドン」を彷彿(ほうふつ)とさせるが、米航空宇宙局(NASA)は予算不足を理由に具体的対応を取ることには消極的な姿勢を示している。

 米紙ニューヨーク・タイムズによると、小惑星に核爆弾を撃ち込むアイデアも有力案として出された。しかし、小惑星は一つの大きな塊ではなく、むしろ複数の小さな塊の集合体である場合が多いため、単に撃ち込むだけでは衝撃を与えられないとの指摘も浮上。小惑星の表面や、少し離れた場所で爆発させ、軌道を変える方法がより効果的だとされた。

 このほか、人工衛星をすぐ近くに停止させて重力の影響で軌道を変える「重力トラクター」案や、小惑星全体を白や黒に塗り、太陽光線の吸収や反射の変化を利用して軌道を変えるという珍案も検討されたという。

 一方、NASAは米議会に対し、小惑星衝突の危険性についての報告書を提出。地球上に大災害をもたらす可能性のある小惑星は、約2万個に達すると推定した上で、小惑星を監視するシステムの必要性を指摘。一部の科学者らは、2004年に発見された直径約400メートルの小惑星「アポフィス」が2036年4月13日、4万5000分の1という確率ながら地球に衝突する可能性があると主張している。

大量絶滅へのシナリオ

今日もゼミで疲れた、、、。
帰りにラーメン大盛り喰って、久々に腹いっぱいになって、
さらにビールを買って帰ってきた。
久々にビール用のグラスでもだすかーって思ったら、
ビールのビンの外から見ても、泡が立ってるんですが、、、。

さて、割とどうでもよい(が、個人的には大事な)グチはここまで。

今日は日経サイエンス、2007年1月号で読んだことを話題にしましょう〜。

ここ数億年で、地球上の生物が何度か大量絶滅を経験しています。たとえば、6500万年前の恐竜大絶滅は、隕石が落ちてきて、、、という話を聞いたことがある人が多いのではないでしょうか。

それ以外の大量絶滅は、理由が結構不明で、たとえば動物にとって毒になるような成分をもった植物の繁栄で、滅んでいった、という説も聞いたことがありますが、この記事で話題にしていたのは、H2Sによる急速な温暖化、というシナリオでした。

このシナリオは初めて見たので、結構新鮮だったんですが、まず、何らかの原因で地球が温暖化していくと、酸素が海水に溶けにくくなります。んで、海水中を酸素が循環しなくなると、酸化されない硫化水素が海底からだんだん上に上がっていき、しまいには空気中に大量に出てしまい、強力な温暖化気体として働き、生物代全滅、ということらしいです。なんでも、大絶滅のときの海水からのH2Sの、空気中への供給量は、火山からのものの2000倍にはなったとか。

海底が貧酸素化して、硫化水素が出てくる、という話は、温暖化という文脈ではなかなか出てこないですが、海洋汚染の話では聞いたことがありますね。
海が汚れてヘドロがたまり、貧酸素化した海の中では、酸化されない硫化水素が悪さして漁業資源が何とか、、、。という話だったかな?大学の教養のときに聞いた話だから忘れてしまったが、、、。

そのサイエンスの記事についていたデータを見ると、温度マーカーとしてのCO2濃度が、大量絶滅前後で最高3000ppmくらいにまでなっていて、現在の値380ppmが、ほとんど底をついている感じでしたが、900ppmくらいにまでなってしまうと、(その記事には2200年ころと書いてあったが)上述のシナリオのトリガーがかかってしまうかも、とかなんとか書いてありました。

まぁ、新しい大量絶滅シナリオを、昨今気にする人が多い地球温暖化と絡めて論じることで、いろんなところから予算をぶんどれてよさげですね、と思ったわけでした。注目度もたかくなる、かもしれないね。

なんだかなあ

90億年前には存在 宇宙の暗黒エネルギー(共同通信) – goo ニュース
90億年前には存在 宇宙の暗黒エネルギー
2006年11月17日(金)10:22

 【ワシントン16日共同】米航空宇宙局(NASA)は16日、宇宙に存在する謎のエネルギー「暗黒エネルギー」が90億年前にはあったことがハッブル宇宙望遠鏡による超新星の観測で分かったと発表した。

暗黒エネルギーは、宇宙を収縮させる方向に働く重力に反発して、宇宙の膨張を加速させている力とされる。宇宙の膨張速度が減速から加速に転じた50億−60億年前より古い時期からあったことが確認できたことで、NASAは「謎の多い暗黒エネルギーを解明するのに役立つ」としている。

ある種の超新星は爆発時にほぼ同じ強さの光を出すため、光の弱まり方と波長の変化で超新星までの距離と遠ざかるスピードが分かる。
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1時間早いこの共同通信のニュースの方がしっかりものを伝えている。
しっかりしてくれ。読売新聞よ。
IA型超新星(恒星と白色矮星の連星が、あったときに、恒星からガスが
白色矮星に流れていくと、決まった質量(チャンドラセカール質量)になると、
超新星爆発を起こす)を使っての観測から、ダークエネルギーの性質に
制限がついたって話ですね。
ダークエネルギーとか、ダークマターとかが、宇宙のエネルギー密度の
(まぁ、宇宙にあるモノのうち)96パーセントを占めていて、普通の
原子核とかは残り4パーセントしかないっていうんですから、
世の中には不思議なものなんて何もないんだよ、関口君
などとはいっていられない状況ですよね。
まぁ、もちろん、その個々の観測データを説明する個々の屁理屈が
あれば、不思議なんて何もないわけですがねw

新しい惑星の定義

太陽系の惑星は12個 科学的定義の原案固まる (共同通信) – goo ニュース

太陽系の惑星は12個 科学的定義の原案固まる

2006年 8月16日 (水) 17:46

国立天文台に入った連絡によると、国際天文学連合(IAU)は16日、太陽系の惑星の数を従来の9個から3個増やし、12個とする原案を明らかにした。

プラハで開会中の同連合総会で議論し、最終決定する。

原案は惑星を「十分な質量を持ってほとんど球状となり、恒星(太陽)を回る、恒星や衛星以外の天体」と定義。従来の9惑星と、火星と木星の間にあるセレス、冥王星と対になっているカロン、2005年に見つかった「2003UB313」の3つが当てはまるとした。

このうち、冥王星を除いた8つは、歴史的経緯や軌道から「古典的惑星」と名付け、ほかの4つと明確に区別した。

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ここまでコピペ

と、いうことは、カイパーベルト天体を探せば、惑星はいくらでも増えるわけだ。

オールトの雲まで考えれば、無尽蔵。

恒星の周りを回っている、っていうのが定義だから、

今確か200個くらい見つかっている系外惑星なんかも、一応

惑星の定義に入っているのか。

ん?カロンって、冥王星の衛星じゃなかったっけ?

セレスまで惑星に格上げとは、なかなか思い切ったもんですよ、はい。
//10月15追記

今更ながら、この定義ってひっくり返って、惑星は8個ってことになりましたね。

そもそもこの定義は、太陽系の中の話しかしていなかったらしい。

あとは、慣用的な衛星の定義として、衛星と惑星の共通重心が惑星の中にあるってのがあるんで、カロンはこの基準に照らして冥王星の衛星とはいえないらしい。

第10惑星?

「第10惑星」、直径は3千キロ 冥王星より巨大 (朝日新聞) – goo ニュース

なんでも、冥王星の外に、冥王星より大きな天体が回ってたのを見つけたんで、
これを第10惑星にしようとか何とか、、、。

そもそも、冥王星あたりはすでにカイパーベルト天体ってことになってて、
惑星ではないんじゃなかったっけ?
とは思ったけど、まぁ、そんなもんなのかなぁ。
チチウス、ボーデの法則でためしに計算してみると、、、。
この天体の軌道長半径は100億キロなんで、大体67天文単位で、あ、
誤差が10%くらいありましたかそうでしたか。

理科年表

理科年表平成18年を見つけたので立ち読み。

なんだか知らぬ間に環境の部ができてたみたいで、
ぱらぱらめくって読んで見ましたが、
いまいち一元的な見方というか、、、
ガンの要因になるような化学物質が書いてあるのはよくても、
そのリスクを定量的に示してなかったのが片手落ちというか、、、。

そういったものは測定が難しいのかもしれませんが
今後に期待といったところでしょうか。

朝日をあびる

目覚めのメカニズム解明 光を感じステロイド分泌 (共同通信) – goo ニュース

毎日の講義は、まぁ、何かと眠いもんです。
1限とかあった日には、出席してる人たちも寝てる人が、ちらほら、、、。

と、そんなわけで、朝起きたらすぐに太陽を見ると、目が覚めるのだとか。

うちは遮光カーテンだから、朝がつらかったのかぁ、きっとそうに違いない(笑

まぁ、朝がつらい人は、朝になったら自動的に目が覚めるように工夫してみては、、、?
まぁ、空き巣被害似合わない程度に(笑

軌道エレベータ〜ですかい、、、^_^;

宇宙エレベーターのテスト計画、FAAの認可を受けて、いよいよ上空で実施へ! (MYCOM PC WEB)

これって、SFとかでよく出てくる、
あの軌道エレベーターって奴ですかね。

いやぁ、低コストで宇宙空間にいけるってのは
わかっても、行った先でどうするんだろうか、、、、

スペースシャトルの発着?
あれって、ブレーキの時にコストが大きい気がするんだけど、、
どうなんでしょか、、

彗星さ〜んいらっしゃ〜い

[天体、彗星] 確率は1億5千万年に1度 地球破滅の巨大彗星衝突 – goo ニュース(リンク切れ)

恐竜が滅んだのは6500万年前に彗星が地球にぶつかって
そこからもわもわチリが広がり、太陽の光が当たらなくなって、
大全滅〜ってのはメジャーな話ですね。

従来の説、2000万年に一回、だったら、もう、宮城県沖地震のように
いつ起きてもおかしくない状況だったってわけですなぁ、、、。

まぁ、でも、人間の寿命くらいのタイムスケールでは、
っていうか、
dephが生きてる間には絶対来ないだろうから、まず大丈夫ですな。

X線天文衛星すざく

すざくが故障らしいですね。
なんでも、観測装置を液体ヘリウムで冷やして
解像度を上げる装置があったのが、
なんだかよくわからないが、
液体ヘリウムがなくなっちゃったんだとか。

せっかくうちあがったのに、残念でしたね。

宇宙に行ったら(トラックバック練習板

とりあえず、宇宙から見た星空を見たいです。
太陽なんか見たら、目が焼けたりするのかなぁ、、。
宇宙食って、食べるのに気を使うのかなぁ〜、とか。
水飲むのは、トイレは、、、。
いろいろ心配になりますな。

あと2、300年もたてば、近くの惑星系まで旅行なんか
できるようになるのかなぁ、、。
まぁ、戻ってきたら、知り合いは誰も生きてない、
なんてオチになるだろうけど。

2,300年なら、まだ、火星のテラフォーミングくらいを
やってる段階かも、なぁ、なんてマニアックなことを言ってみました。

10番目の惑星?(APODより

http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap050731.html
によると、冥王星の外側に、少なくとも冥王星よりは大きい天体が
見つかったそうです。
太陽から大体100天文単位離れてて、太陽—冥王星間の距離の大体2倍の
ところにあるっていうから、遠い場所にあったもんです。
(1天文単位は太陽—地球間の距離、約1.5億キロメートルですね。
光の速さ(約30万キロメートル毎秒)で、約500秒です)

んでも、冥王星は、カイパーベルト天体であって、惑星ではないって
話になったんじゃなかったのかなぁ、、、。

M5ロケット打ち上げ成功

X線天文衛星を載せたロケットが打ち上げ成功です。
6日の予定が雨のため延期でしたが、成功してよかったよかった。
「すざく」と命名されたみたいですね。

うちの実験の教官がこれの打ち上げでずっといなくて、代理の
教官が着てたんですよね。
まぁ、なにはともあれよかったよかった。

ニュースいろいろ

新種イルカがオーストラリアで見つかったそうですね。
今まで似てるイルカと同じだと思ってたんだけど、DNAの判定で別物だと
わかったとか。
こういう、一見似てるんだけど、実は、、、。
ってのが、案外あるもんなんですなぁ。

4日の話ですが、彗星TempelIに、無人探査機「DeepImpact」
の、衝撃弾が無事命中しましたね。
これから、原始太陽系の残留物質かなんかを調べて昔の
様子がわかるってはなしですな。
なんとも、向こうの人が考えることは豪快だと思いましたね。