土の上にも三年

農への道

メモ6

2011-08-24 00:13:30 | メモ
(セシウム137の半減期)単位:秒

30.1*365*24*60*60=949233600 秒 …(30.1年 365日 24時間 60分 60秒 で計算)

(1ベクレルに含まれるセシウム137の個数)

x=1369454607.8651779354959088174721 個 …(※1)

(1グラムに含まれるセシウム137の個数)

4398709708049990139291.6359280387 個 …(※2)

(1ベクレルに含まれるセシウム137のグラム数)

0.00000000000031133098084626194122960808621591 グラム …(※3)

【1ベクレルのセシウム137を経口摂取した場合の人体内での壊変数】

条件
①人体内に存在する非放射性セシウムの質量を6mgとする …(※4)
②日々摂取するセシウム量を0.03mgとする …(※4)
③摂取したセシウムの10%は速やかに排出されるとする …(※5)
④人体に取り込まれた安定同位体セシウムおよび放射性セシウム137はカリウムと同じ動きをすることにする …(※4)(※5)
⑤ホメオスタシスにより日々摂取した0.03mgは日々排出される量と同じだと考える

まず生体内にセシウム137が0.03mg取り込まれたと仮定する。③より、うち0.003mgは速やかに排出される。
セシウムの総量は、もともと存在していた6mgと取り込んだ0.027mgの和、6.027mgになる。
6.027mgは安定・不安定の区別なく均一に混じり合うと考える。
6.027mgのうち0.027mgがセシウム137であることから、セシウム137の割合は(0.027/6.027)より0.44798407167745146839223494275759(%)
ホメオスタシスにより人体内のセシウム総量は一定を保たれるので、混じり合った6.027mgのうち0.027mgは排出される。
残った6.000mgにも0.44798407167745146839223494275759(%)のセシウム137が含まれているので、6.000mg中何グラムセシウム137があるか計算すると、
6.000*0.44798407167745146839223494275759/100=0.026879044300647088103534096565455
翌日も0.03mgの非放射性セシウムを摂取したと仮定する。
うち0.003mgは速やかに排出される。
6.027mgにセシウム137が0.026879044300647088103534096565455(mg)含まれていることになる。
割合は0.44597717439268438864333991314842(%)
この計算を繰り返していくとセシウム137の排出の様子が表される。

=(0.03*0.9)/(6+(0.03*0.9))*6 …
=()/(6+(0.03*0.9)) …
=()/(6+(0.03*0.9)) …






ギリシャ数字部分が0.03の半分である0.015を下回った時が、最初に摂取したセシウム137が半減した時、すなわち生物学的半減期と考えられる。
131日目である。

☆さらにこの間、壊変も進んでいることになるので加味していく。
1ベクレルのセシウム137の個数1369454607個(小数点以下除外)を摂取した場合、上記と同様に10%は速やかに排出される。残りは1232509146.3個になる。
1232509146.3のうち6/(6+(0.03*0.9))=6/6.027が残ることになる。これは尿などによる排出の残りである。

★壊変した個数は(1369454607*0.9)-(1369454607*0.9)*2^(-(24*60*60)/949233600)である。
10%が排出された残り1232509146.3個から、(24*60*60)秒後=つまり1日後 のセシウム137の個数を引いた残りである。(77757個が壊変)

☆/6.027*6-★ ?☆1 …摂取後2日目の、尿などによる排出と壊変を経た人体内に残存するセシウム137の個数
(☆1-★)-(☆1-★)*2^(-(24*60*60)/949233600) ?★1 …2日目から3日目にかけて壊変する個数
☆1/6.027*6-★1 ?☆2 …摂取後3日目の、尿などによる排出と壊変を経た人体内に残存するセシウム137の個数
(☆2-★1)-(☆2-★1)*2^(-(24*60*60)/949233600) ?★2 …2日目から3日目にかけて壊変する個数






と計算していくと、最初に摂取した1ベクレルのセシウム137が0.5ベクレルを下回るまでにかかる日数は130日である。130日目までに壊変したセシウム137の総数は7612084個、これは最初に取り込んだセシウム137のうちの0.61760872305503961191983569785538(%)である。


1日あたり壊変数が1/10、1/100になるまでにかかる日数






(※1)
N=N0*2^-(t/T)…(半減期Tの核種のt秒後の個数Nと、t=0時点でのN0の関係)

ベクレルの定義…1 s(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が1 Bqである。

ことから、

t=0 つまり一番最初に存在する個数をN0とした場合の 1秒後 t=1 の時の N の個数が N0-1 である

N-1=N*2^-(1/949233600)より

x-1=0.99999999926978229562578575189978*x
x-0.99999999926978229562578575189978*x=1
x=1369454607.8651779354959088174721 個

(※2)
セシウム137の原子量136.907 …(原子量とは? 6.0221415×10^23個の原子が集まった時の重さ)

6.0221415×10^23 個 を 136.907 グラム で割ると、1グラムあたりの個数が出る

(6.0221415×10^23)/136.907=4398709708049990139291.6359280387

(※3)

(※2)個で1グラム=(※1)個でxグラム
(※2)x=(※1)

x=(※1)/(※2)
x=1369454607.8651779354959088174721/4398709708049990139291.6359280387
x=0.00000000000031133098084626194122960808621591(グラム)

(※4)

http://mzpubdata.maruzen.co.jp/www09/mzpubdata/genso/270.pdf

(※5)

http://cnic.jp/modules/radioactivity/index.php/12.html

こちらの資料では人体内のセシウム量を1.5mgとしているが、排出までにより時間がかかると思われる(※4)資料の6mgを採用した

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