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カリウム40による内部被曝:放射能編

2011 年 3 月 21 日 月曜日

こちらで放射線の事をまとめてみましたが,自然被曝の事例は端折りました。

ま,かえってややこしくなりますので,ここで詳しく掘り下げてみます。題して

^{40}Kによる内部被曝・・・恐ろしい題名ですが・・・

実はこの内部被曝,みんなの体で起こっている放射線被曝の事になります。

自然界に存在するカリウム:K(原子番号19)には^{39}Kの同位体^{40}K^{41}Kが存在します。この^{40}Kが放射性同位体と呼ばれる放射性物質で,その存在率は0.0117%

当然,食物には必ずカリウムが存在し,人間にも無くてはならないミネラル要素です。

さて,人体の構成要素としてカリウムがどれだけ含まれるかというと0.2^{wt}%だそうです。ですから,60kgの人間を対象にして考えると

60\times{}1000\times{}0.2/100=120[g]

だけカリウムが含まれており,その内^{40}Kはと言うと

120\times{}0.0117/100=0.01404[g]

となります。これで人体内に含まれる^{40}Kの量が判りました。

さて,ここからちょっとというかかなり難解な計算が必要になります。上手く説明できますかどうか・・・ネットを駆使ししてまとめてみます。

まず,放射能の量の定義によると

1Bq:ベクレルとは1秒間に1つの原子核が崩壊して放射線を放つ放射能の量

でした。そう,^{40}Kの原子核の数を求めなければならないのです。

1モルの物質に含まれる構成要素の総数をアボガドロ数と言いましたが,今はアボガドロ定数と言うらしいですね。

アボガドロ定数=6.02214179\times{}10^{23}[mol^{-1}] (さらに…)