第Ⅱ部 原子力開発利用の動向
第9章 放射線利用

1 放射線利用の動向

 放射性同位元素(RⅠ)や各種放射線発生装置を利用する事業所は,医療,農業,工業等の各分野において逐年増加しており,昭和53年3月末現在では,3,715件にのぼつている。
 このような放射線利用における実用化の進展とともに各分野での研究開発も積極的に推進されており,そのため放射性同位元素の需要も毎年増加してきている。
 これらの供給については,外国からの輸入のほか日本原子力研究所を中心として,需要の多い核種に重点を置いて国内生産の量産化を進めており,特に海外に依存することの困難な短寿命核種については,放射線医学総合研究所に医用サイクロトロンなどを用いた短寿命RⅠのオンライン生産等積極的に研究開発が進められている。
 使用済燃料から回収されるRⅠの利用に関する研究については,日本原子力研究所で,90Sr,137Cs,147Pm等の核種を各種線源として使用するための加工技術の研究が進められている。

(1)食品照射
 食品に放射線を照射して殺虫,殺菌,発芽防止等を行い保存期間を延長することは,食品流通の安定化及び食生活の改善を図る上で,大きく寄与するものと期待される。
 原子力委員会は,昭和42年9月,食品照射の実用化を促進すべく,その研究開発を原子力特定総合研究に指定し,「食品照射研究開発基本計画」を策定した。これに基づき現在,関係国立試験研究機関,日本原子力研究所,理化学研究所等において研究開発が進められている。
 この研究開発の推進に当つては,各実施機関の関係者,学識経験者及び関係行政機関の関係者からなる「食品照射研究運営会議」を原子力局に設置し,研究計画の調整,成果の評価等を行い,総合的な研究開発が進められるよう図つている。
 食品照射に関する研究は,馬鈴薯,玉ねぎ,米,小麦,ウインナーソーセージ,水産ねり製品,みかんの7品目を対象品目として行われてきた。
 馬鈴薯については所期の成果を達成し,昭和47年8月,放射線照射が許可になつた。これを契機に農林省では「農産物放射線照射利用実験事業」として馬鈴薯の生産地照射を取り上げた。この事業として北海道の士幌町農業協同組合が日本原子力研究所の技術指導のもとに施設の建設に着手し,昭和48年12月に完成,直ちに操業に入り昭和52年度は約2万トンの照射が行われた。これらの馬鈴薯は4月~5月の端境期に市販され,市場価格の安定に大いに寄与している。
 その他の品目については,昭和52年度も,基本計画に従つて各実施機関がそれぞれの研究テーマについて以下の様な研究開発を積極的に行つてきた。
 玉ねぎについては,照射効果,毒性試験等のうち,最後に残されている遺伝的安全性についての試験を実施中である。
 米,小麦,ウインナーソーセージについては,昭和51年度に引き続いて毒性試験を実施中である。
 水産ねり製品については,照射技術に関する試験を終了するとともに安全性試験の中の,栄養成分の変化に関する試験及び毒性試験を実施中である。
 みかんについては,安全性試験用試料を作成するため,日本原子力研究所大阪研究所にある電子線加速器で照射を開始した。

(2)農業への利用
 農林水産業関係の試験研究における放射線利用は,利用分野が広範であり,照射研究(品種改良,食品照射,放射線重合の利用),トレーサー利用研究(生理生態研究,施肥農薬施用法の改良,地下水流動機構の解明),放射化分析利用研究(極微量元素の検出・定量等)等が国立試験研究機関を中心として進められている。昭和52年度における研究開発の状況は以下のとおりである。
 照射研究としては,農業技術研究所放射線育種場を中心として,品種改良を図るためのガンマ線による突然変異の誘発,品質保持技術の開発改良等が行われた。
 トレーサー利用は,農業研究における放射線利用の草分けの分野である。
 その内容は広範にわたり,農林水産生物及び病原菌,害虫,病原ウイルスの生理生態に関する研究,施肥法,農薬施用法の改良等の分野で不可欠の方法となつている。昭和52年度は,トレーサー利用による酒類の品質の向上及び製造法の合理化についての研究,マツザノセンチュウによるマツ類の桔損防止に関する研究及び寒冷地における肉用牛の生産力向上に関する研究等を行つた。
 放射化分析の分野では,根室沿岸のシロサケの回遊追跡法としてアクチバブルトレーサー法が有用であることの実証に続き,更に温水で生活する魚類への応用技術の開発を進めた。

(3)医学への利用
 放射線の医学利用は,エックス線を用いる診断,高エネルギー放射線発生装置やコバルト等を用いる治療及び放射性同位元素を用いる診断・治療(核医学)の3分野にわたつて行われている。
 エックス線診断は臨床医学のすべての領域にわたつて広く利用されており,最も重要な検査法の一つになつている。特にコンピェータ断層撮影装置(CT)が実用化され,医療に大きく役立つている。
 一方,診断件数の増加とともに,医療放射線被ばく線量の軽減も重要な課題となつている。対策の第一は患者及び医療従事者の放射線被ばくを軽減し,かつ,診断効果を挙げるような診断機器及び診断法の開発であり,最近数年間に著しい進歩を見せている。特に,間欠ばく射法,高感度イメージインテンシファイアを用いる撮影法等が導入され,胃集団検診等に応用されて大きな成果を挙げている。対策の第二は放射線ことにエックス線を用いる診断により得られた医学情報を管理し,無駄な検査を繰り返すことのないような診療システムを整備することであり,新設の病院では中央放射線部門及び医療情報処理部門の充実が進められている。
 放射線治療の対象は,悪性腫瘍が主であり,放射線医学総合研究所では医用ザイクロトロンを用い,高速中性子によるがん治療を昭和51年2月から本格的に開始し,黒色がん等,耐放射線性をもつがんに対し大きな成果を挙げている。また,国立がんセンダーを中核とする診療施設の整備と相まつて,着実にその成果を挙げている。
 今後の悪性腫瘍の治療には手術,化学療法等と放射線治療との有効な併用が必要と考えられるが,特に免疫療法の導入と放射治療との併用により成績の向上が認められており,これらの今後の発展の可能性は大きい。放射線治療の場合には,治療成績の向上と裏腹の結果として,後障害の発生もまた増加する傾向があり,その防止のため,コンピュータを利用する高精度治療システムが開発され普及しつつある。
 放射性同位元素を利用する診断は,99mTC及びサイクロトロンによつて生産される核種に代表される短寺命核種の開発利用とシンチレーションカメラを中心とする放射線計測技術,及びラジオイムノアッセイによるインビトロテストの3方面の普及に支えられて急激に発展している。我が国では,放射線医学総合研究所において医用サイクロトンによる短寿命核種の生産,利用に関する研究開発が開始されており,陽電子カメラの開発等を含めて,この分野の研究が積極的に推進されている。

(4)工業利用
 放射線の工業利用は化学,紙パルプ,鉄鋼,機械,電気,造船,建設,土木等広汎な業種に及んでおり,その利用技術もゲージング,トレーサー,非破壊検査,螢光エックス線分析,放射化分析等多岐にわたつている。
 また,エネルギー利用技術も着実に進展している。
 放射線のゲージング利用については,工程管理のシステム化に対応して,厚さ計,液面計,水分計等にRⅠが有効に利用されているほか,環境汚染物質の分析手段としてイオウ分析計及びラジオクロマトグラフィー装置が地方公共団体等に多数設置され,公害のモニタリングに重要な役割を果たした。
 非破壊検査法については,鉄鋼,機械,造船業,航空業を中心に60Co,192Ir,170Tmが放射線源として利用されており,非破壊検査専業会社の数においては,我が国は世界一を誇つている。
 トレーサー利用については,物質の移動調査,工程解析の手段として広く利用され,35Sによるエンジン・オイル消費量の測定,85Krによる半導体電子部品のリーク試験,197Hgを用いた食塩電解槽内の水銀計量法等が行われている。また,工程解析として252Cfを利用した自動化舶用タービンのドレン損傷防止に関する研究等が行われた。
 エネルギー利用については,147Pmを利用した自発光塗料の時計用文字板への利用のほか,煙探知器,放電管類の暗黒効果除去に見られるように放射線による電離現象が広く利用されている。また,使用済燃料から,90Sr,137Cs,147Pm等の有用核種を分離精製し,これを熱源や線源として用いる研究が日本原子力研究所で行われている。

(5)放射線化学
 日本原子力研究所高崎研究所では,放射線化学に関する研究として,気液相放射線重合による高分子材料の開発,低温放射線重合による高分子材料の開発,プラスチックの放射線改質,高分子材料の耐放射線性の研究,環境保全に対する放射線利用に関する研究等を実施した。
 気液相放射線重合による高分子材料の開発に関しては,原料が気体,液体いずれか,または共存状態での放射線重合により耐熱,耐薬品性にすぐれた含フッ素材料を主体とする素材を用いる分離用高分子材料の開発及び電子線高速重合技術の開発を進めた。
 分離機能性高分子材料の開発においては,放射線グラフト重合によるイオン交換膜製造技術の開発を行つた。
 低温放射線重合による高分子材料の開発に関しては,放射線法の特色を活かして,低温固相状態での重合を行い,これを注形重合に応用して歪のない透明樹脂(有機ガラス)を短時間で製造するプロセスを開発した。また関連研究として,疎水ガラス化性モノマーの低温重合によつて,さらに有効に酵素を固定化できることを見出し,医療あるいは医学分析用酵素につぃての固定化技術の研究を行つた。
 プラスチックの放射線改質に関しては,水性塗料については,放射線乳化重合法によつて得られた塗料の光沢特性の改善について検討した。また改質水性塗料製造試験装置により,回分式放射線乳合重合の工学的データを集積するとともに塗料化試験用ポリマーエマルジョンの製造を開始した。放射線橋かけによるポリエチレン改質では,電子線照射時の放電破壊を検討し,アミンアルコール系化合物の添加が有効であることを見出した。難燃性絶縁材の開発では,重合反応性難燃剤の難燃化効果を検討した。
 原子炉用電線材料の健全性に関しては,高放射線レベル下で使用し得る有機材料の照射試験,物性試験を進め,素材,添加剤とそれらの作用機構などを検討した。また,ポリマー素材の酸素加圧下及び定ひずみ下での照射実験を行い,劣化加速条件の検討及び極低温照射下の活性点の反応挙動について検討を行つた。
 環境保全に対する放射線利用技術の開発については,排煙の放射線処理の研究では,アンモニア添加系の脱硝反応に及ぼす諸因子の影響を測定した結果,アンモニアは一酸化窒素の除去収率を倍増することを明らかにした。また廃水処理試験装置を用いて電子線による廃水の酸化処理技術の開発をすすめ,染色廃水の脱色に対して効果があることを見出した。その他,核エネルギーによる水素製造等の研究を実施した。


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