61.86.139.79: /* ラドン温泉 */

2014-06-11T19:50:34Z

ラドン温泉

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{{Otheruses|元素のラドン|その他のラドン|ラドン (曖昧さ回避)}}
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'''ラドン'''（{{lang-en-short|radon}}）は[[原子番号]]86の[[元素]]。[[元素記号]]は '''Rn'''。

== 歴史 ==
ラジウムに接した大気が放射性を持つということはキュリー夫妻が発見していたが、[[1900年]]になって、[[ドイツ]]の物理学者[[フリードリヒ・エルンスト・ドルン]] (Friedrich Ernst Dorn) が元素であることを発見し、[[アーネスト・ラザフォード]]と[[フレデリック・ソディ]]が[[トリウム]]から発見していた放射性の気体と同一であることを示した<ref name="sakurai">{{Cite |和書 |author =[[桜井弘]]|||title = 元素111の新知識|date = 1998| pages = 350|publisher =[[講談社]]| series = |isbn=4-06-257192-7 |ref = harv}}</ref>。

ドルンはこの元素を「放射」を意味する “emanation” と呼んだが、ラザフォードは “radium emanation” と呼び、[[ウィリアム・ラムゼー]]は[[ラテン語]]で「光る」を意味する “nitens” にちなみ「ニトン (Niton)」と呼んだ。結局、[[1923年]]になって[[ラジウム]]から生まれる気体という意味から、[[ラテン語]]の ''radius'' を語源とする “radon” とすることが化学者たちの国際機関により決定した。

== 特徴 ==
ラドンは自然起源の無色無臭の気体で[[希ガス]]の中で最も重い元素である。安定同位体は存在せず、すべて[[放射性同位体]]である。

[[融点]]は−71.15 {{℃}}、[[沸点]]は−61.85 {{℃}}。

希ガス元素なので不活性であるが、[[フッ素]]との化合物が存在する。水に対するラドンの溶解度は他の[[希ガス元素]]と比較して、[[キセノン]]の約2倍、[[クリプトン]]の約4倍、[[アルゴン]]の約8倍、[[ネオン]]や[[ヘリウム]]の約20倍である。有機溶剤やプラスチックに対するラドンの溶解度は水に対するそれよりも約50倍大きい。

== 同位体 ==
{{Main|ラドンの同位体}}
最も半減期の長い 222Rn は [[ウラン238|238U]] を始まりとする[[ウラン系列]]に属し、起源は 238U（[[半減期]]4.468×109年） → [[ウラン234|234U]]（2.455×105年） → [[トリウム230|230Th]]（7.538×104年） → [[ラジウム226|226Ra]]（1600年） → [[ラドン222|222Rn]]（3.8日）である。

222Rn の[[崩壊生成物|壊変生成物]]は数十分の半減期で高エネルギーの[[α線]]3本及び[[β線]]2本の放射線を出して [[鉛210|210Pb]]（約22年）に至る。

ラドンの同位体には特に名前が付いているものがある。222Rn を狭義にラドン、220Rn を'''トロン'''（thoron、記号 Tn）、219Rn を'''アクチノン'''（actinon、記号 An）と呼ぶ。[[ラジウム]]、[[トリウム]]、[[アクチニウム]]の壊変によって得られることに由来し、それぞれ別の気体と考えられていた頃の名残である。

なお、222Rn は [[世界保健機関|WHO]] の下部機関 '''[[国際がん研究機関|IARC]]''' より[[発癌性]]があると (Type1) 勧告されており、土壌に含まれるラドンが地下室に蓄積することなど、危険性が指摘されている。

== 発生 ==
ラドンの上位[[核種]]である[[ウラン]]は地下深部にあって[[マグマ]]の上昇とともに地表にもたらされる。マグマが比較的ゆっくりと固まると、[[花崗岩]]に見られるように[[長石]]、[[石英]]、[[雲母]]の結晶が大きく成長する。その結果として、ウランなど他の元素成分は結晶間の隙間に追いやられる。[[風化]]によって結晶間のウランが岩石から解き放たれ、河川上流など酸化環境で水に溶けやすい[[ウラニル]]錯体として水によって運搬される。水中ウランは[[扇状地]]や[[断層]]など河川水が[[地下水]]化しやすい還元環境で堆積層に濃集を繰り返し、ウラン、[[ラジウム]]、ラドンの濃度の高い地層が形成される。

== 用途 ==
[[放射線]]源（[[放射性同位体]]）として利用されていたが、現在は他のもの（[[コバルト]]、[[ストロンチウム]]など）に置き換えられている。

地下水中のラドンの調査は、掘り返すことの困難な地下構造を知る上で重要である。ラドンの拡散速度及び地下水の垂直流動速度に比較して、ラドン半減期の短さから地層単位で異なるラドン濃度を反映しやすい。短いスケールとしての、水の[[トレーサー]]としての利用がある。[[宏観異常現象|地震の先行現象]]としての地下水ラドン濃度変化<ref>[http://www.mext.go.jp/component/b_menu/shingi/toushin/__icsFiles/afieldfile/2013/12/19/1339687_20.pdf 地震に先行する大気中ラドン濃度変動に関する観測]</ref>は、1970年代より数多く報告されているが、その機構はまだ十分解明されてはいない。

[[衛生|保健衛生]]面からは、ラドンは気体として[[呼吸器]]に取り込まれ、その娘核種が[[肺胞]]に付着することで[[ウラン]][[鉱山]]労働者などに[[放射線障害]]を起こしやすい。公衆の発ガン性リスクとしては、石造りの家、[[地下室]]などの空気中ラドン濃度調査が重要である。

ラドンによる体内[[被曝]]量は、日本平均で年間0.4 m[[シーベルト|Sv]]、世界平均で年間1.28 mSvと言われている<ref name="中電">http://www.chuden.co.jp/energy/nuclear/nuc_hosha/nuch_sizen/index.html</ref><ref name="UNSCEAR">国連科学委員会 (UNSCEAR) 2000年報告（「原子力・エネルギー」図面集2009）</ref><ref>http://safety-info.nifs.ac.jp/safe/safe_ref.html</ref>。

== ラドン温泉 ==
[[温泉]]の含有成分としてラドンを含むものは[[放射能泉]]として分類される。ラドンおよびそれ以後の各種放射性同位体が放つ[[放射線]]が健康に寄与するとの考え方（[[ホルミシス効果]]）があり、[[痛風]]、[[血圧]]降下、[[循環器]]障害の改善や[[悪性腫瘍]]の成長を阻害するなどの効能が信じられている。

'''放射能泉（含放射能－ラドン泉）'''とは、[[ラドン222]]の濃度が673 [[ベクレル|Bq]]/L以上のものとし、[[ラジウム]]が100 ng/L以上含まれるものである。オーストリアや日本、ロシアをはじめ、世界中に、療養のために活用されるラドン泉やラドン洞窟が存在する。また、[[ラドン222]]の濃度が111 [[ベクレル|Bq]]/L以上のものを[[療養泉弱放射能泉]]とし、[[ラドン222]]の濃度が74 [[ベクレル|Bq]]/L以上のものを[[鉱泉]]という。

1940年に[[オーストリア]]の[[バート・ガスタイン]]（英語読みは「バドガスタイン」）のタウエルン山でラドン泉が発見され、1950年代から[[インスブルック大学]]医学部と[[ザルツブルク大学]]理学部の共同研究で、ラドン濃度と治療効果との関連性について研究が開始された<ref name="kansetsuen">{{Cite web|url=http://homepage3.nifty.com/anshin-kagaku/sub060201hobutsu2002_aoyama.html|title=ラドンで関節炎を治そう|author=滋賀医科大学名誉教授青山喬|accessdate=2011-03-30}}</ref>。研究の結果、臨床医学的に有効である病気には、強直性脊椎炎（ベヒテレフ病）、リュウマチ性慢性多発性関節炎、変形性関節症、喘息、アトピー性皮膚炎などが挙げられ、ラドン (222Rn) 放射能レベルが300 - 3000 Bq/Lと高い世界の全ての温泉では、適応症のリストが経験的に同じようなものになるとされる。バート・ガスタインのラドン泉ではラドン222の濃度が110 Bq/L以上で放射能療養泉と呼ばれ、年間約10,000人の患者が訪れる。

また、バート・ガスタインの近郊には、ガスタイン療養トンネルがあり、「トンネル療法」が実践されている<ref name="kansetsuen" />。治療方式は、電動トロッコでトンネル内に入り、約2.5 km奥にある4か所の治療ステーションで一定時間ベッドに臥床する。ラドン濃度は166,500 Bq/m2で、トンネル内温度は37 - 41.5 {{℃}}、湿度は70 - 95%である。標高は1,888 - 2,238 m。

日本国内では[[三朝温泉]]（[[三朝町|鳥取県三朝町]]）、[[有馬温泉]]（[[神戸市|兵庫県神戸市]]）、[[るり渓温泉]]（[[南丹市|京都府南丹市]]）、[[湯来温泉]]（[[佐伯区|広島市佐伯区]]）などが[[ラジウム温泉]]として知られている。特に三朝温泉は[[療養泉]]として古くから様々な患者を受け入れている。

日本においては「ラドン」＋「温泉」の造語であり、主にラドン発生装置を設置し浴槽内へ安全な一定の濃度に保たれたラドンガスを送り、ラドン浴室内にて吸入するのが本来の「[[ラドン温泉]]」である。医療目的に設置されている施設も多い。天然の「含放射能－ラドン泉」と混同されるケースも多々あるが、効能効果で大きな差がある<ref name=onsenshiori>{{Cite web |url=http://www.u-u.co.jp/users/radonkaihatu/ |title=ラドン温泉医学のしおり |accessdate=2014-05-01}}</ref>。

つまり、天然温泉である[[放射能泉]]のうち、含放射能－ラドン泉、含放射能－トロン泉を略してラドン泉、トロン泉と呼び<ref>{{Cite book |和書 |author=日本温泉科学研究所 |year=1981 |title=世界の温泉 |page=8 |publisher=[[日本温泉科学研究所]] |location= |isbn=ASIN: B000J7U1VM}}</ref>、人工発生器による温泉のことを[[ラドン温泉]]、[[トロン温泉]]というのである<ref name=onsenshiori />。昭和61年には「天然ラドン（トロン）温泉」と言われるようになった<ref>{{Cite book |和書 |author=中島三夫 |year=1986 |title=ラドン温浴健康法 |page=17 |publisher=[[四海書房]] |location= |isbn=4-915629-08-2}}</ref>。

== 屋内ラドンの危険性 ==
ラドンは[[喫煙]]に次ぐ[[肺癌]]のリスク要因とされ、これまでに、住居内におけるラドン濃度と肺癌リスクの関係について多数の研究が行われている。それらの研究を統合した[[メタアナリシス]]の結果によれば、屋内ラドンによるリスクは線量に依存し、時間加重平均暴露値として150 Bq/m3あたり24%の肺癌リスクの増加になることがわかった<ref>{{cite journal |url=http://www.who.int/bulletin/volumes/81/10/Pavia1003.pdf |title=Meta-analysis of residential exposure to radon gas and lung cancer |author=Maria Pavia et al. |journal=Bulletin of the World Health Organization |date=2003 |volume=81 |issue=10 |pages=732-738 |doi=10.1590/S0042-96862003001000008 |quote=Our meta-analysis suggests a significantly increased risk of lung cancer in people exposed to radon gas in their homes. This association seems to be dose related, and an increase of 24% in the risk of lung cancer was found at a time-weighted mean exposure of 150 Bq/m3.}}</ref>。同様に大規模な症例数を用いた解析として、欧州9ヶ国の13の[[症例対照研究]]を対象にしたプール解析の結果は、線量応答反応は [[:en:Linear no-threshold model|LNT]] モデルに従っており、統計学的に有意な正の値で、100 Bq/m3（ランダム誤差を調整した暴露推定値）あたり16%の肺癌リスクの増加を示し<ref>{{cite journal |url=http://www.bmj.com/content/330/7485/223.full |title=Radon in homes and risk of lung cancer: collaborative analysis of individual data from 13 European case-control studies |author=Sarah Darby et al. |journal=British medical journal |date=2004 |volume=330 |issue=7485 |pages=223-227 |doi=10.1136/bmj.38308.477650.63 |quote=This corresponds to an increase of 16% (5% to 31%) per 100 Bq/m3 increase in usual radon—that is, after correction for the dilution caused by random uncertainties in measuring radon concentrations. The dose-response relation seemed to be linear with no threshold and remained significant (P = 0.04) in analyses limited to individuals from homes with measured radon < 200 Bq/m3.}}</ref>、他の[[組織型]]に比べて[[小細胞肺癌]]のリスクが高く、ラドンに暴露した鉱夫の小細胞癌の疫学的研究とも矛盾しない結果が得られた<ref>{{cite journal |url=http://www.bmj.com/content/330/7485/223.full |title=Radon in homes and risk of lung cancer: collaborative analysis of individual data from 13 European case-control studies |author=Sarah Darby et al. |journal=British medical journal |date=2004 |volume=330 |issue=7485 |pages=223-227 |doi=10.1136/bmj.38308.477650.63 |quote=The increase in risk per 100 Bq/m3 measured radon, however, was 31.2% (12.8% to 60.6%) for small cell lung cancer, while for all other histological types combined it was 2.6% (< 0% to 10.2%) (P = 0.03 for difference), in accordance with the steeper dose-response relation reported for small cell cancer in early studies of miners exposed to radon.}}</ref>。

=== ラドン濃度から被曝線量への換算 ===
屋内ラドンの吸入による被曝線量 ''D'' [mSv] は、[[原子放射線の影響に関する国連科学委員会|UNSCEAR]] により次式で表される<ref>{{cite |url=http://wwwsoc.nii.ac.jp/aesj/backend/JNUCE/Vol14-1/p43-50.pdf |title=自然環境中のウラン —環境中ウラン濃度とウランのクリアランス・レベル— |volume=14 |issue=1 |pages=43-50 |author=下道國 |date=December 2007 |work=原子力バックエンド研究 |publisher=原子力学会バックエンド部会 |accessdate=2011-07-05}}</ref><ref>{{cite |url=http://www.hotspringsci.jp/index/vol55_pdf/vol55no4_177_187.pdf |title=岐阜県の一温泉施設のラドン濃度と被曝線量試算 |volume=55 |pages=177-187 |author=下道國ほか |date=2006 |work=温泉科学 |publisher=日本温泉科学会 |accessdate=2011-07-05}}</ref>。
{{indent|''D'' = ''QKTF''}}
''Q'' は空気中のラドン濃度 [Bq/m3]、''K'' は線量換算係数で、値は9×10−6 mSv/(Bq h /m3) が用いられる。''T'' は所在期間で、年間の逗留率を0.8と仮定すると、0.8×8760 h/年。''F'' はラドン壊変生成核種のラドンに対するポテンシャルアルファエネルギーの比で、屋内の値として0.4が用いられる。

これらの値を用いて計算すると、屋内ラドン濃度の世界の算術平均は40 Bq/m3なので、年間の被曝線量 ''D'' は、(40 Bq/m3) × (9×10−6 mSv/(Bq h/m3)) × (0.8×8760 h/年) × 0.4 ≒ 1 mSv/年と見積もられる。日本の屋内ラドン濃度の算術平均は15.5 Bq/m3で、年間の被曝線量 ''D'' は0.39 mSv/年となる。100 Bq/m3なら、2.5 mSv/年と換算される。

=== WHOによる屋内ラドンの危険性に関する問題提起 ===
2005年6月、[[世界保健機関]] (WHO) は、ラドンは[[喫煙]]に次ぐ[[肺癌]]のリスク要因とし、これまでに、住居内におけるラドン濃度と肺癌リスクの関係について多数の研究が行われているとして、放射性であるラドンが肺癌の重要な原因であることを警告した<ref name="WHO2005_Jun">[http://www-sdc.med.nagasaki-u.ac.jp/gcoe/activities/who/2project.pdf 「WHO、ラドンによる危険性を最小化するためのプロジェクトを開始」]</ref><ref>[http://www.n.t.u-tokyo.ac.jp/kosako/modules/home3/content/r3.pdf 飯本武志（東京大学准教授）「ラドンの安全規則」（「職場と一般環境のラドンの対策」）]</ref>。

同機関は、各国の肺癌の発生率を低減させる活動の一部として、各地域におけるラドンガスに関連する健康被害の軽減を支援するための初の国際ラドンプロジェクトを2005年に発足させ<ref name="WHO2005_Jun" />、2009年にはその成果を「屋内ラドンに関するWTOハンドブック」として公表した<ref>[http://www.who.int/ionizing_radiation/env/radon/en/index.html (WHO) International Radon Project]</ref>。

2004年、欧州の疫学調査の基礎データを解析した結果、100 Bq/m3レベルというラドン濃度環境においても肺がんのリスクが有意に高く、その線量-効果関係は、閥値無しで直線的な関係（どれほど微量な線量であっても、それに見合った分だけ発がん確率が上昇する）にあるという論文が発表された<ref>[Radon in homes and risk of lung cancer:collaborative analysis of individual data fromn 13 European case-control studies] - Br. Med. J, 24</ref><ref>{{Cite web|url=http://homepage3.nifty.com/anshin-kagaku/sub051103yamada.html|title=WHO国際ラドンプロジェクトについて|author=（独）放射線医学総合研究所山田裕司|accessdate=2011-03-30}}</ref>。

2005年8月、WHO は、高自熱放射線とラドンに関する第6回国際会議 (6th lnt. Conf. on High Levels of Natural Radiation and Radon Areas) を開催し、RRR (Residential Radon Risk) に関するラドンプロジェクトを開始した。200 - 400Bq/m3の室内ラドン濃度を限界濃度あるいは基準濃度として許容している国が多数である<ref>[http://www.who.int/entity/ionizing_radiation/pub_meet/factsheets/radon_fs_291_japan.pdf 「大気中と水中のラドン濃度に関するガイドライン」『ラドンと癌』] (PDF) WHO p. 3</ref>。

アメリカの[[アメリカ合衆国環境保護庁|環境保護庁]] (EPA) の見解によると、ラドンに安全量はなく、少しの被曝でも癌になる危険性をもたらすものとされ、[[米国科学アカデミー]]は毎年15,000から22,000人のアメリカ人が屋内のラドンが関係する肺癌によって命を落としていると推定している<ref>{{cite web |url=http://www.epa.gov/radiation/radionuclides/radon.html |title=Radon, Radiation Protection |author=US Environmental Protection Agency |year= |accessdate=2011-05-18 |quote=There is no safe level of radon--any exposure poses some risk of cancer. In two 1999 reports, the National Academy of Sciences (NAS) concluded after an exhaustive review that radon in indoor air is the second leading cause of lung cancer in the U.S. after cigarette smoking. The NAS estimated that 15,000-22,000 Americans die every year from radon-related lung cancer.}}</ref><ref>{{cite |url=http://www.niph.go.jp/soshiki/seikatsu/info.htm |chapterurl=http://www.niph.go.jp/soshiki/seikatsu/radon/model1.pdf |title=生活環境部の提供する情報 |chapter=環境保護庁住居内ラドンによるリスクの評価 |author=翻訳責任国立保健医療科学院、生活環境部鈴木元、緒方裕光、笠置文 |date=2009年1月 |work=[[国立保健医療科学院]]生活環境部 |accessdate=2011-07-03}}</ref>。

== ラドンの化合物 ==
* [[二フッ化ラドン]]

== 脚注 ==
{{Reflist}}

{{Commons|Radon}}
{{元素周期表}}

{{DEFAULTSORT:らとん}}
[[Category:ラドン|*]]

{{Link GA|en}}

ラドン - 版の履歴

61.86.139.79: /* ラドン温泉 */