薬剤師国家試験対策には、松廼屋のe-ラーニング「薬剤師国家試験対策ノート」ワンストップでお届けします。Twitterからの情報発信サイト @Mats_blnt_pharm （ https://twitter.com/Mats_blnt_pharm ）と連動してBLOG（ https://matsunoya.thebase.in/blog ）から「松廼屋の論点解説」をお届けします。

論点解説を無料で体験していただけます。問103-135（論点：放射性物質 / 半減期）を解説します。苦手意識がある人も、この機会に、放射性物質の基礎を一緒に完全攻略しましょう！ 

放射線に関する最新の科学的根拠としては、環境省のホームページ（HP）（環境省｜放射線による健康影響等に関する統一的な基礎資料（平成29年度版）の掲載について（お知らせ） http://www.env.go.jp/chemi/rhm/h29kisoshiryo.html 放射線による健康影響等に関する統一的な基礎資料 平成29年度版　第1章 放射線の基礎知識 https://www.env.go.jp/chemi/rhm/h29kisoshiryo/h29kiso-01index.html（文献1）、第2章 放射線による被ばく https://www.env.go.jp/chemi/rhm/h29kisoshiryo/h29kiso-02index.html （文献2）、第3章 放射線による健康影響 https://www.env.go.jp/chemi/rhm/h29kisoshiryo/h29kiso-03index.html （文献3）がわかりやすいです。以下の薬剤師国家試験問題の論点解説では、上記、「放射線による健康影響等に関する統一的な基礎資料（平成29年度版）」から、論点に関連するコンテンツを抜粋して、それらの図およびテキストコンテンツを引用して解説します（※若干改変）。また、より詳細で専門性の高い、最新の科学的根拠の原本としては、国際放射線防護委員会（ICRP）のHP（ICRP｜ICRP Publication 103 The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection http://www.icrp.org/publication.asp?id=ICRP%20Publication%20103  2007年勧告 http://www.icrp.org/docs/P103_Japanese.pdf（文献4）、原子力百科事典 ATOMICA 原子力用語辞書 http://www.rist.or.jp/atomica/index.html（文献5）が参考になると思いますので、引用します。また、一般向けに編集されたQ&Aとして、消費者庁｜食品中の放射性物質に関する広報資料（パンフレット等）https://www.caa.go.jp/disaster/earthquake/understanding_food_and_radiation/material/　食品と放射能Q＆A PDF 2018（平成30）年（第12版） https://www.caa.go.jp/disaster/earthquake/understanding_food_and_radiation/material/pdf/180308_food_qa.pdf （文献6）を引用します。

物理学的半減期・生物学的半減期について解説します（参考資料｜文献1、1. 2 放射性物質 https://www.env.go.jp/chemi/rhm/h29kisoshiryo/h29kiso-01index.html#h29_1.2 ）。物理学的半減期（Tp｜physical half-life）は、放射性物質の壊変によって、放射能（放射線を出す能力｜Bq）が弱まり、原子数の半分が放射性崩壊するまでの時間で、それぞれの放射性核種に固有です。半減期の2倍の時間が経過すると、放射能は、最初の状態の1/(2^2)=1/4になります。ヨウ素131（131I）の物理学的半減期は8日なので、半減期の2倍である16日が経過すると、ヨウ素131は、最初の状態の1/(2^2)=1/4になります。また、半減期の3倍である24日が経過すると、ヨウ素131は、最初の状態の1/(2^3)=1/8になり、半減期の4倍である32日が経過すると、最初の状態の1/(2^4)=1/16になり、半減期の5倍である40日が経過すると、最初の状態の1/(2^5)=1/32になります。40日後の放射能は、最初の放射能の1/32×100 = 3.125%まで減衰します。

図　半減期と放射能の減衰　出典：文献1、1.2 放射性物質 https://www.env.go.jp/chemi/rhm/h29kisoshiryo/h29kiso-01-02-07.html

一方、生物学的半減期（Tb｜Biological half-life）は、更なる取込みがない場合、生体系またはコンパートメントが、生物学的プロセスによって、その中に入った物質（例えば放射性物質）の量の半分を除去するために要する時間と定義されます。生物学的半減期は体内に摂取した放射性物質が代謝や排泄により半分になる時間です（文献5 > 物理学的半減期 http://www.rist.or.jp/atomica/dic/dic_detail.php?Dic_Key=1160 ）。

セシウム・ヨウ素の生物学的半減期は年齢によって異なり、若年ほど生物学的半減期が短い傾向があります。文献5 > 人体中の放射能 (09-01-01-07) http://www.rist.or.jp/atomica/data/dat_detail.php?Title_No=09-01-01-07 によれば、137CsについてはICRP（国際放射線防護委員会）が線量計算のために用いている代謝モデルで生物学的半減期を110日としていますが、乳幼児ではこれよりも短くなることが知られています。また、文献6 > 1. 放射線の基礎知識（人体への影響 放射性物質の半減期とは、どういうものですか。「物理学的半減期」と「生物学的半減期」、「実効半減期」は、どう違うのですか。）に、セシウム137およびヨウ素131の年齢別の生物学的半減期、実効半減期の表が掲載されていました。この表によれば、乳幼児におけるセシウム137・ヨウ素131の生物学的半減期は成人の半減期より短いです。出典は明らかにされていませんが、消費者庁のパンフレットから抜粋して図1に示します。

図1　セシウム137およびヨウ素131の年齢別の生物学的半減期、実効半減期　出典：文献6 > 1. 放射線の基礎知識・人体への影響（※消費者庁資料 / 原本の出典記載なし）

上記消費者庁の一覧表は、原本が示されないので、ここからは推測になりますが、放射性同位体よりも安定同位体の代謝・排泄をもとに代謝モデルから算出した推定値だと思われます。実際には、ヒトの若年層における放射性物質の内部被ばくを調査した研究はほとんどないため、内部被ばくの年齢別の実態はもちろんのこと、生物学的半減期が年齢によって異なるかどうかを科学的根拠をもとに明確に考察している研究は少ないです。放射性物質の生物学的半減期への年齢の影響は、薬剤師国家試験の記述問題で正誤を選択する論点としては、科学的根拠にやや乏しいテーマだったかもしれません。（その2へ続く。。｜2019/03/03）

【A】半減期は放射性同位元素の放射能が元の【B】になるまでの時間で放射性核種にそれぞれ固有のものである。一方、【C】半減期は【D】した放射性物質が【E】により【B】になる時間である。【F】半減期とは、放射性核種が体内に入った場合に、体内における放射能が【B】になるまでの時間で、【D】した放射性核種による【G】の算定に用いられる指標である。【F】半減期Teは、【A】半減期（Tp）と【C】半減期（Tb）で決まり、この3者には【H】の関係式が成り立つ。これは体内における放射性物質の【F】的な【I】が、【J】による【K】と【L】等による【M】の和（【N】）で表され、他方、半減期は【O】と【P】になるためである。半減期の2倍の時間が経過すると、放射能は、最初の状態の【Q】になる。ヨウ素131（131I）の【A】半減期は【R】であるため、半減期の2倍である【S】が経過すると、ヨウ素131は、最初の状態の【R】になる。また、半減期の3倍である【T】が経過すると、ヨウ素131は、最初の状態の【U】になり、半減期の4倍である【V】が経過すると、最初の状態の【W】になり、半減期の5倍である【X】が経過すると、最初の状態の【Y】になる。ヨウ素131の【X】後の放射能は、最初の放射能の【Z】%まで減衰する。【a】事故により、環境中に放出された放射性物質で、健康や環境への影響において、主に問題となるものは、【b】の４種類である。【c】131は、【A】半減期が【d】と短い一方で、【C】半減期は【e】で、10 - 30％が【f】に蓄積され、【f】は、【g】線・【h】線による内部被ばくを受ける。原子力発電所の事故による汚染の場合、放射性【i】として、【i】134と【i】137の2種類が認められる。【i】137の【A】半減期は【j】と長く、一方、【i】134の【A】半減期は【k】である。放射性【i】は化学的性質が【l】と類似しているため、体内では【l】と同様に【m】に分布し、特定の組織には蓄積しないが、【n】を中心に取り込まれる。放射性【i】の【C】半減期は、【i】134と【i】137の2種類ともに【o】であり、【A】半減期よりも短い。【p】90の【A】半減期は【q】、【C】半減期は【r】と長く、化学的性質は【s】と類似しているため、骨に蓄積する。【p】90は【g】線を放出し【h】線は放出しない。原子力発電所事故の場合、核分裂によって発生した【p】90が存在する。【a】事故由来の【t】239が検出されているが、量的には事故発生前に全国で観測された測定値と同程度である。【t】239の【A】半減期は【u】、【C】半減期は、肝臓で【v】である。【t】は、【w】では吸収されにくいので、食べ物を介して体内へ取り込まれるよりも、呼吸と共に【x】から取り込まれた場合に問題となり、【x】から血管に入り血流によって移動し、【y】に沈着し、【t】は、こうした器官内で【z】線を放出するため、【x】がん・白血病・骨腫瘍・肝がんを引き起こす可能性がある。乳幼児における【i】137・【c】131の【C】半減期は成人の半減期より短いと推計される。

A. 物理学的

B. 半分

C. 生物学的

D. 体内に摂取

E. 代謝や排泄

F. 実効

G. 被ばく量

H. 1/Te＝1/Tp＋1/Tb

I. 減衰係数（λe）

J. 壊変

K. 物理的減衰係数（λp）

L. 体外への排泄

M. 減衰係数（λb）

N. λe＝λp＋λb

O. T＝ln2/λ

P. 減衰係数の逆数

Q. 1/(2^2)=1/4

R. ８日

S. 16日

T. 24日

U. 1/(2^3)=1/8

V. 32日

W. 1/(2^4)=1/16

X. 40日

Y. 1/(2^5)=1/32

Z. 1/32×100 = 3.125

a. 東京電力福島第一原子力発電所

b. ヨウ素131、セシウム134、セシウム137、ストロンチウム90

c. ヨウ素

d. ８日

e. 80日

f. 甲状腺

g. β

h. γ

i. セシウム

j. 30年

k. 2.1年

l. カリウム

m. ほぼ全身

n. 筋肉

o. 70 - 100日

p. ストロンチウム

q. 29年

r. 50年

s. カルシウム

t. プルトニウム

u. 24000年

v. 20年

w. 消化管

x. 肺

y. 骨・肝臓

z. α

では、問題を解いてみましょう！すっきり、はっきりわかったら、合格です。

第103回薬剤師国家試験｜薬学理論問題 / 問135 Q. 表は、放射性物質131I、134Cs、137Cs及び90Srの物理学的半減期並びに成人における生物学的半減期を示している。これらの放射性物質に関する記述のうち、正しいのはどれか。

1. 131I は甲状腺、134Cs及び137Csは骨、90Srは筋肉組織に蓄積しやすい。

2. 生物学的半減期は、壊変により親核種の放射能が半分になるまでの時間である。

3. 乳児や幼児における131Iの生物学的半減期は、表に示した成人の半減期より短い。

4. 物理学的半減期の値より、32日後における131Iの放射能は約4分の1になる。

5. 実効（有効）半減期は、134Csに比べて137Csの方が長い。

（論点：放射性物質 / 半減期）