放射線施設で生成されるオゾンは安全ですか?

医療機関内で生成されるのは少量なのでリスクは小さいと考えられますが、治療用加速器の添付文書では注意が促されているものがあります。

Q.放射線で空気中に生成されるラジカルは危なくないのですか?


空気中に生成される物質

空気中には放射化物以外にもオゾンや二酸化窒素が生成されます。

これまでの安全管理の考え方

医療用電子加速器でのオゾンや窒素酸化物生成の管理に関しては、30 MeV以下の電子線であれば特別な配慮は不要とされてきました[1]

生成されるオゾン濃度の推計

改めて生成されるオゾン濃度を推計してみましょう。
加速器でのオゾン生成のG値(単位電離エネルギー(100[eV])あたりの生成量)は、6 molecule/100 eV [2]7.4-10.3 molecule/100eV [3]、とされています。
装置の線量率は、治療用加速器のビーム内を2.8Gy/minとし、照射時間は、全国の医療機関の使用承認時間の中央値104時間/3月であることから、1日照射時間を96 minとすると、その空気カーマは、268.8Gyになります。
空気の密度は、1.2kg/m3ですから、G valueを 8 molecule/100 eVとすると、生成オゾン濃度は、1.3E+23 molecule/m3となります。
従って、加速器運転中のオゾン生成率は52μl/m3/minになります。
運転時間比を0.2とすると、平均のオゾン生成率は10 μl/m3/minになります。
ここで、換気回数を10回/1時間とし、オゾンの分解時間を5時間とすると、オゾン除去(拡散+分解)実効時間は約6分となることから、ビーム内のオゾン濃度の定常値は60ppmとなります。室内全体を考えると、ビーム外の生成量は3桁以上低いため、0.1ppmは超えないと考えられます。

参考情報

事故事例

四本圭一「オペレーターの心得?」Isotope News 〔No.653〕2008年 9月号

拡散サンプラーを用いたオゾン測定法

Uchiyama, S.; Otsubo, Y. Simultaneous Determination of Ozone and Carbonyls Using trans-1,2-Bis(4-pyridyl)ethylene as an Ozone Scrubber for 2,4-Dinitrophenylhydrazine- Impregnated Silica Cartridge. Analytical Chemistry 2008, 80, 3285-3290.
Uchiyama S, Inaba Y, Kunugita N. A diffusive sampling device for simultaneous determination of ozone and carbonyls.Anal Chim Acta. 2011. 691(1-2):119-24.

家庭用オゾン発生装置

国民生活センターからの情報提供

[1]医療用加速器使用室遮蔽計算指針委員会. 医療用高エネルギー加速器使用室に対する遮蔽計算指針,日医放会誌、28,622−634,1968

[2]http://www-ps.kek.jp/jhf-np/hadronbeam/technical_report/hblproc/node87.html

[3] http://www.slac.stanford.edu/cgi-wrap/getdoc/slac-pub-2470.pdf

記事作成日:2010/05/14 最終更新日: 2013/09/27