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最も軽い元素に二つの余分な中性子を加えると、水素は放射性になり、トリチウムという名前になります。 1979年のスリーマイル島事故の前でさえ、規制当局は、原子炉のこのユビキタス副産物が人間の健康に脅威をもたらす可能性があることを心配しました。 米国環境保護庁（EPA）は、1977年にトリチウムの本に最初のルールを置いたときにわずか七歳でした。, しかし、その数十年の間に多くのことが起こっており、それは単に原子力事故の長いリストではありません。
チェルノブイリと福島のメルトダウンにより、トリチウムがたくさん失われたが、米国などの老朽化した原子炉では、一見無限の一連の漏れがある。 このような漏れにより、EPAは4月に、原子力発電を取り巻く問題の中で、放射線への個々の曝露や核廃棄物の貯蔵に対するリスク制限とともに、水に入っているトリチウムの基準を見直す計画を発表した。,
連邦登録簿における機関の最近の発表は、地下水中のリットル当たり3.2百万ピコセリー（pCi/L）と高いトリチウムレベルが、いくつかの原子力施設で米国原子力規制委員会（NRC）に報告されていることを指摘している。 （キュリーは放射線放出の単位であり、ピコキュリーはキュリーの一兆分である。）これは、駆け出しのEPAによって160に戻って設定された標準よりも高い1977倍であり、NRCはいくつかの原子力施設でさらに高い測定を行っています。, “これらのサイトでの地下水へのこれらのリリース、および関連する調査のために、機関は、水経路が懸念される経路ではないという1977年の最初の仮定を
しかし、トリチウムは放射線と人間の健康の両方の観点から把握することが困難であるため、この新しい評価は困難である可能性があります。 一方で、トリチウムからのリスクは無視でき、現在の基準は予防的以上のものであるという証拠があります。, 一方、トリチウムは当初考えられていたよりも有害である可能性があるといういくつかの証拠もあります。
または、何年もトリチウムを研究してきた健康物理学者が観察するように、1970年代に、EPAは元の基準を設定する上で健康研究に依存していませんで 代わりに、EPAは、表層水での核兵器実験から既に現存する放射性核種によって送達される放射線被ばくから水中のトリチウムの許容レベルを逆算し, トリチウムによる健康リスクを評価し、オークリッジ国立研究所で30年を過ごしたオークリッジリスク分析センターのDavid Kocher氏は、”健康ベースの基準ではなく、容易に達成できるものに基づいています”と述べています。 飲料水の20,000pCi/Lの標準は承諾を容易にした。 “どこにも飲み水はなかったので、会うために何も費用がかかりませんでした。”
EPAの計算によると、1977年の基準では、胸部X線からの量について、年間40マイクロシーバート未満の余分な放射線量が得られるはずです。, （レムはx線およびガンマ線放射線被ばくの用量単位であり、一つのシーベルトは100レムに等しい。）しかし、標準は質問を頼む：トリチウムは飲んでも安全ですか？
自然な背景
EPAは、新しい基準を策定する際に、トリチウム曝露に関する複雑ではあるがまばらなデータを考慮に入れなければならない。 被ばくレベルの計算には、原子力工場周辺の水域のレベルだけでなく、飲料水の被ばく量や天然源からの放射線も考慮する必要があります。
大気中の高い宇宙線は、毎年四百万キュリー相当のトリチウムを生産しています。, この大気中のトリチウムは、表層水に雨が降ります。 世界中の原子力発電所は、生産（および放出）は施設によって異なりますが、毎年同じ量を生産しています。 例えば、ペンシルベニア州のビーバークリーク原子力発電所は、NRCの記録によると、米国で最大のトリチウム水の生産国であり、生産された電気のメガワット当たり約1.5キュリー相当をかき回している。 アリゾナ州のパロ-ヴェルデのような発電所からの蒸気の脱出はさらに多く、その三つの原子炉は年間2,000以上のキュリー相当のトリチウム蒸気を放出する。,
しかし、原子力発電所と宇宙線の両方が、核爆弾実験の遺産によって桁違いに上回っています。 トリチウムトリガーを使用して地上の熱核爆弾を爆発させると、大量の大気中のトリチウムが生成されました。 核爆発のメガトンごとに，トリチウムのおよそ七つのメガクリエイトが生じた。 地上での実験が終わったにもかかわらず、1963年にトリチウム生産がピークに達したにもかかわらず、爆弾製造されたトリチウムは残り、12年の半減期にわたって崩壊する。, トリチウムレベルが核兵器実験によって放出された元の量の1パーセント以下に達するためには、半減期、つまり84年かかるでしょう。 “これらすべての水素爆弾を地上に投下すると、大気中に大きなパルスが送られました”と、放射線防護測定に関する全国評議会のメンバーでもあるコッ “それは基本的にどこにでもある。”
実はみんなトリチウム水を飲んでいるんです。, EPAが放射性核種に関する公開情報で指摘しているように、”人々は環境や食物連鎖に広く分散しているため、毎日少量のトリチウムにさらされています。
その爆弾で作られたトリチウムは、最終的には完全に崩壊し（実験禁止が成立していると仮定して）、発電所や宇宙線を主要な供給源とし、光ルミネセンスサインなどにおけるトリチウムからのわずかな寄与を残している。 しかし、原子力発電所は、米国の工場での蒸気や水漏れからのトリチウムを含む良い仕事をしていません。, 2005年にイリノイ州の農家のグループは、レベルがEPAによって設定されたものを下回っていたにもかかわらず、井戸を汚染していたブレイドウッド原子力発電所から逃げるトリチウム水のためにユーティリティエクセロンを訴えた。
そして、少なくとも400,000立方メートルのトリチウム化水が、2011年の地震とその後の津波の後に複数のメルトダウンを受けた日本の難破した福島第一原子力発電所内に貯蔵されている。, そこにある技術のスイートは、福島のメルトダウンによって作成された62の異なる放射性粒子をフィルタリング—それは水から水を分離することが すでにセシウムのような放射性核種をフィルタリングするのに役立つKurionのような企業は、日本人がトリチウムを排除したいのであれば解決策があることを示唆している。 “その水で何をしたいのかを決めるのは、東京電力と日本人の責任です”と、Kurionの戦略計画とイニシアティブ担当バイスプレジデントである材料科学者Gaetan Bonhommeは言います。, “これは放射性核種であり、国民の懸念を引き起こします。”
Kurionプロセスは、放射性核種を少量の水に集中させます。 専有材料はそれからトリチウムを捕獲し、貯え、500の摂氏温度の上で熱されるまでそれを解放しません。 “事故でも安定しています”とBonhomme氏は指摘しています。
この技術は、米国の老朽化した原子炉を含むトリチウムが生産されるどこにでも適用できるトリチウムやその他の核廃棄物の解決策を提供することによって、電気源としての核分裂の恐怖を和らげることができることがBonhommeらの希望である。, しかしどの処置でもtritiated水を単に投げ出すより高いです。 “もしそれが本当に科学に関するものであれば、それがそれを希釈する最良の方法だから、私たちは水の流れの中で原子力からトリチウムのほとんどを放出しているでしょう”とBonhommeは認めています。
だから問題になる：トリチウムの治療はそれだけの価値があるのでしょうか？ そして、その答えはリスクに依存します。
ビッグC
がんはトリチウムを摂取するヒトからの主なリスクです。 トリチウムが崩壊すると、低エネルギー電子（約18,000電子ボルト）を吐き出し、DNA、リボソームまたは他の生物学的に重要な分子に逃げ込みます。, そして、他の放射性核種とは異なり、トリチウムは通常、水の一部であるので、それは体のすべての部分で終わるので、理論的には、癌の任意の種類を促進することができます。 しかし、それはまた、リスクを軽減するのに役立ちます：任意のトリチウム水は、典型的には月未満で排泄されます。
いわゆるベータ粒子であるトリチウムによって放出される放射線は、皮膚がベータ粒子をブロックすることができるにもかかわらず、ガンマ線などの高エネルギー放射線よりも実際に癌を引き起こすのに有効であることを示唆する証拠もある。, 理論は、低エネルギー電子は、それが遠くに移動し、その影響を広げるためのエネルギーを持っていないので、実際に大きな影響を生成するということです。 原子スケールの旅の終わりに、それはより高エネルギーの粒子のようにその経路に沿ってすべてのエネルギーを放出するのではなく、比較的閉じ込められた これはイオン化の密度として知られており、アルファ粒子と呼ばれる同様の形態の放射線で示されている。
イオン化は放射線を人間の健康にとって危険なものにするものです。, 本質的に、放射性粒子は原子または分子に衝突し、電子または他の粒子を押し出し、その原子または分子を荷電またはイオン化された状態に残す。 これらの荷電分子は、他の原子や分子と相互作用するときに他の損傷を引き起こす可能性があります。 それはDNA、遺伝子および他の細胞メカニズムへの損傷を含んでいる。 時間が経つにつれて、このDNA不安定性は癌の可能性が高くなります。 その結果、科学者は、任意の量の放射線が健康上のリスクをもたらすという前提の下で働いています。,
イオン化の密度は、トリチウム曝露が癌を引き起こすリスクが高いことを示唆している。 国立労働安全衛生研究所は、核実験場で働いていた200,000人ほどの職員のための基金と同様に、トリチウムの生物学的有効性を念頭に置いて、電離放射線への曝露によって引き起こされた可能性のある癌を発症するエネルギー労働者による補償を計算している（トリチウム曝露はほとんどなかったが）。,
しかし、トリチウムの真のリスクを評価するための決定的な疫学的研究はなく、動物研究も欠けている。 広島と長崎に投下された核爆弾の生存者の癌率は、トリチウムにもさらされていなかったため、ほとんど明らかにすることはできません。 “あなたは何かを見る機会を持つために巨大な研究集団が必要です”とKocherは指摘し、そのお金は単に利用できません。 “これを行うために必要なお金を費やす説得力のある必要性はありません。”
問題をさらに難しくするために、トリチウムの放射能を検出することは困難です。, 吐き出される電子トリチウムは、貫通粒子や高エネルギー粒子ではないため、放射線監視装置でも検出することは困難です。 そのため、トリチウムからの放射線量の測定が困難になります。 “線量測定は問題でした”とKocher氏は述べています。 “決定的な疫学研究はおそらく不可能だと思います。”実際には、米国の原子力発電所の近くに住んでからがんリスクを決定するための現在の全国研究評議会の努力は、トリチウム漏れからの特定のリスクを調べることはありません。, “私たちの研究は、リークによるがんリスクを別々のイベントとして調べることはないので、がんによるがんの発生または死亡をトリチウム摂取と結びつける目的で有用な情報源にはなりません”と、現在進行中の研究のディレクターであり、国立アカデミー医学研究所のシニアプログラムオフィサーであるOurania Kostiは電子メールで述べています。
このデータの欠如は、EPAの新しいルール作りを複雑にする可能性があります。, 連邦規制当局は、既存の基準を維持することを選択するかもしれません（過去の再評価の後に行われたように）、または個々の州が行ったことを見て、どこ
コロラド州やカリフォルニア州など一部の州では、飲料水中のトリチウムの目標を低く設定している。 例えば、米国エネルギー省は、コロラド州の旧核兵器生産施設ロッキーフラッツ周辺の地表水を500pCi/Lのレベルまで浄化することに合意しました。, これに対して、ニュージャージー州のオイスタークリーク原子力発電所の近くのモニタリングウェルで見つかったトリチウム水のレベルは4.5万pCi/Lに達したが、トリチウム水はまだオフサイトで検出されていない。
イリノイ州のブレイドウッドでは、トリチウム化された水はプルーム内の漏れを介して広がり、近くの農地の地下水で1,600pCi/Lに達した。 全体の年のために消費されたら、そのレベルのtritiated水はおよそ0.3milliremの放射の余分線量で起因する。, これは、平均的なアメリカ人が年間に吸収した天然源からの放射線量の1,000倍、米国全体の単一の飛行中に吸収された線量の12倍であり、比較のために、より生物学的に有効であると思われる放射線のクラスに分類される胸部x線は、四ミリレムの線量をもたらす。
潜在的な無邪気さは、より厳しい基準が本当に必要かどうかという疑問を提起する—EPAは、20世紀末にこれらの基準を再訪した最後の決定である。, “今日の飲料水中のトリチウムのレベルは、私が心配しないほど十分に低いと思います”とKocher氏は言います。 “トリチウムについての良いニュースは、たとえあなたが非常に多くを吸い込んだり摂取したりしても、それはあなたの体から洗い流されるでしょう。”ビールをいくつか飲むだけで終わりです。”