Radon – occurrence and impact on the health
pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37010341/
wydawnictwa.pzh.gov.pl/roczniki_pzh/
Rocz Panstw Zakl Hig 2023;74(1):5-14 doi.org/10.32394/rpzh.2023.0242
ラドン – 算出と健康への影響 Małgorzata M. Dobrzyńska1, , Aneta Gajowik1, , Kamil Wieprzowski1
放射線衛生・放射線学部、24 Chocimska str., 00-791 ワルシャワ、ポーランド
要約
ラドンは気体で、空気より重い放射性物質である。無色、無臭、無味である。ラドンは自然環境ではラジウムの崩壊の結果として存在し、主にアルファ線、少量のベータ線を放出する。ラドン濃度は地理的地域によって大きく異なる。ウラン、ラジウム、トロンが存在する場所では、ラドン濃度が高いことが世界的に予想される。ラドンは洞窟、トンネル、鉱山、地下室や地下室などの最も低い位置にある空間に集まる可能性がある。原子力法(2000年)によると、人が居住する部屋における放射性ラドンの年間平均濃度の基準値は300Bq/m3である。ラドンおよびその派生物による電離放射線による最も危険な被害は、DNAの変化であり、細胞の機能を妨げ、結果として主に肺の呼吸器系の癌や白血病を引き起こす可能性がある。そのため、ラドンに大量にさらされた場合の主な影響は呼吸器系の癌である。ラドンは主に呼吸によって体内に取り込まれる。さらに、ラドンは喫煙者の癌誘発リスクを大幅に増加させる。また、その逆も言え、ラドンやその派生物にさらされた後、喫煙は肺癌の発生を促進する。
ラドンは人体に有益な効果をもたらす可能性もある。そのため、医療分野でも利用されており、主にラドン温泉療法(入浴療法、口腔洗浄、吸入療法)に用いられている。ラドンの有益な効果は、低線量の放射線がフリーラジカルを中和する防御メカニズムを活性化することでDNA損傷の修復を促進するという放射線ホルミシス理論の妥当性を裏付けるものである。
キーワード:ラドン、肺癌、喫煙、居住地域のラドン濃度、ラドン被ばく
記事のまとめ
ラドンは無色・無臭・無味の放射性の気体で、空気より重い。主にアルファ線と少量のベータ線を放出する。ラドンは地質構造によって濃度が異なり、ウラン・ラジウム・トロンを含む岩石地帯で高濃度となる。洞窟、トンネル、鉱山、地下室などの低い場所に集まりやすい特徴がある。
住居内のラドン基準値は300 Bq/m³である。ラドンは主に呼吸により体内に入り、DNAを損傷させる。この結果、肺がんなどの呼吸器系のがんを引き起こす可能性がある。特に喫煙者では、ラドンによるがんのリスクが非喫煙者の6-10倍高くなる。
ラドンは建物内に以下の経路で侵入する:
- 地面からの空気の吸い込み
- 基礎や壁のひび割れ
- 下水道マンホール
- 水道管まわりの隙間
- 電気配線部分
- 建材
一方で、ラドンには健康に有益な効果もある。ラドン温泉療法として、入浴治療や吸入に利用されている。低線量の放射線は、DNAの修復メカニズムを活性化し、フリーラジカルを中和する保護機能を刺激する可能性がある。
ラドン温泉療法は以下の症状に効果があるとされる:
末梢神経系疾患、リウマチ、筋骨格系疾患、冠状動脈不全、気管支喘息、高血圧、末梢血管疾患、不妊症
ただし、がん、循環不全、てんかんなどの症状がある場合は禁忌となる。
健康効果のメカニズム:
- DNA修復機能の活性化
- フリーラジカル中和
- 防御メカニズムの強化
- 免疫系の調節
はじめに
電離放射線は、地球誕生以来、常に地球上に存在しており、人間も常にその影響を受けている。しかし、放射能という現象は19世紀末になってから知られるようになった。1895年、ヴィルヘルム・レントゲンがX線を、1896年にはアンリ・ベクレルが自然放射能を発見している。電離放射線が常に人間の環境にあるということは、それが絶えず人体に影響を与えていることを意味する。その影響は、線量や照射時間といった多くの要因に左右される。
電離放射線は、通過する媒体を電離させる。この現象は、原子から電子を剥ぎ取ることで起こり、その結果、電気的に中性な原子の代わりに、正イオンと放出電子のイオン対が形成される。電離のメカニズムは、電離粒子が物質の原子や粒子と衝突する直接的なもの、あるいは放射線と物質の相互作用によって形成された、あるいは放射線がエネルギーを与えた他の粒子を介した間接的なものとなる。電離放射線は、細胞のDNAに損傷を与える。直接的な損傷は、その完全性を破壊することによるものであり、間接的な損傷は、例えば細胞内の酸素フリーラジカルの形成によるものである[7, 72]。
電離放射線への人間の被ばくは主に2つの原因による。自然(放射性核種と宇宙線)と人工(例えば、X線装置、加速器、原子炉)である。2021年のポーランドの統計上の居住者が受けた電離放射線の年間実効線量は4.19mSv(自然源から64%、人工源から36%)であり、ここ数年は同程度の水準で推移している。ラドンとその崩壊生成物は、自然放射線による電離放射線への被ばくにおいて最も大きな割合を占めており、ポーランドの統計上の住民は年間1.2mSvの被ばくを受け、これは年間実効線量の28.6%を占める[66]。
ラドン発生の起源と発生
地球の地殻には天然の放射性物質が存在する。 天然の放射能は、土壌、岩石、大気、水中に存在する天然放射性元素の原子核崩壊によって発生する。 原子核は自然に崩壊し、アルファ粒子、ベータ粒子、ガンマ線を放出する。 天然の放射性ラジカルは鉱物中に存在し、植物や動物が大気から取り込み、建築材料として使用される。これらは大気中で合成され、大気成分と宇宙線との反応の結果、水圏に浸透する。これらは人間の産業活動の結果、環境に浸透する。反応性のラジカルのひとつである放射性ラジウム(226Ra)は、ノーベル賞受賞者マリア・スクウォドフスカ=キュリーによって発見された。一方、ラドン(Rn)は1900年にフリードリヒ・エルンスト・ドルンによって発見された。ラドンは放射性ラジウムの崩壊により発生するが、ラジウムは放射性ウラン(238U)の崩壊生成物のひとつである[61, 72]。
Friedrich Ernst Dorn
ラドンは気体で、貴ガス、単原子、放射性であり、空気中のガスの8倍の比重がある。無色、無臭、無味で、不燃性である。水に溶け、特に冷たい有機溶媒に溶け、暗闇で光り、ほぼ完全に化学的に不活性である[12]。
地質学的な岩層によってウランの濃度が異なるため、ラドン発生量にも変動が生じる。住宅地におけるラドン濃度は、地理的地域によって大きく異なる。ラドンの発生量は地質構造に左右される。基質の種類に基づいて、このガスの濃度が高くなることが予想される。ウラン、ラジウム、トロンが存在する地域では、特にウラン鉱床のある花崗岩、変成火成岩、頁岩の地域において、ラドン濃度が高くなることが予想される。ヨーロッパでは、チェコ・マッシフ、イベリア半島、中央マッシフ、バルト・シールド、コルシカ島、コーンウォール、ヴォージュ山脈、中央アルプス、スイス・ジュラ、ディナリデス、エストニア北部などの花崗岩地域や、イタリアの火山地域でラドン濃度が高いことが確認されている。ヨーロッパにおけるラドン濃度の算術平均は98Bq/m3、中央値は63Bq/m3であった[25]。
ウランとトロンを最も多く含むのは酸性火成岩であり、その中にはウランを3g/t、トロンを10~20g/t含有する花崗岩質のものがある。ポーランドでは、カルコノシェ山脈(スデーティ山地の一部)の花崗岩質岩がウラン含有花崗岩質岩の特徴を備えている。その他の火成岩は、ウランとトロンが明らかに少ない(ウラン含有量1g/t未満、トロン含有量3g/t未満)[12]。ポーランド地質研究所 – 国家研究機関の報告書によると、ポーランドの面積の70%は、氷河期後の第四紀の岩石で構成された地表であり、低~中程度のラドン潜在能力が特徴である。ラドン潜在能力が最も高いのは、ウランとトリウムの含有量が高い花崗岩質岩体と変成岩が存在するスデーティ山地とスデーティ山地麓である。スデーテス山脈の岩石は、多くの亀裂、もろい岩石、地殻変動によるずれなど、ガスが上昇しやすいモザイク状の地質構造を持つ。ラドンは地下水にも存在し、濃度は最大2000Bq/dm3(200万 Bq/m³)に達する。20世紀70年代まではウラン鉱山があった[5, 66]。ラドン濃度が高い2番目の地域は、上シレジアの鉱山地帯である。比較的ラドン濃度が高いのは、地表が最も新しい氷河期の岩で構成されているスヴァウキ地域である。ラドン濃度が高いのは、地表がデボン紀とシルル紀の粘土岩で構成されているシフィエントクシスキ山地である可能性がある。
地殻の表層におけるラジウムの比放射能の典型的な値は、約35Bq/kgである。ポーランドでは、5Bq/kgから120Bq/kgの範囲にあり、平均は26Bq/kgである[35, 71]。
ポーランドの大気中のラドン222の平均濃度は約10Bq/m³である。例えば、コヴァリでは30Bq/m³、シュヴィエラドゥフ・ズドゥイでは24.1Bq/m³、カルパチュでは8.7Bq/m³、ワルシャワでは2.7Bq/m³である[70]。
注:1 Bq/dm³ = 1000 Bq/m³
出典:https://www.kankyo-hoshano.go.jp/en/learn-en/around-en/
建物内へのラドン侵入
ラドンはラジウムの崩壊の結果として自然環境中に存在し、主にアルファ放射線を放出する。また、ベータ放射線を若干放出することもある。ラドンは気体であるため、地殻から大気中に大気圏の一部として入り込むことがある。ラドン同位体のうち最も安定している222Rnは、ラドン同位体の約80%を占めている。これは環境中で最も広く存在し、最も危険であると考えられている。ラドンが崩壊する際に粒子が生成され、次の同位体が形成される。この同位体は数分以内に崩壊し、さらに2つのアルファ粒子を形成し、ベータ線とガンマ線を放出する。
ラドンは空気よりも重いため、洞窟やトンネル、鉱山、地下室や地下倉庫などの最も低い位置にある空間に集まる可能性がある。ラドンは地殻の岩石で生成され、地質断層や亀裂、浸透性の土壌を通って地表に移動する。建物の外におけるラドン濃度は、地表からの放出率と、日光や風などの大気条件によって決まる。ラドンは、その建物が立地する地域の地質構造によって異なる濃度で、あらゆる建物やアパートに存在している。ラドンの移動は、断層、割れ目のある岩石、割れ目や亀裂が相互に連結した凝縮構造の周辺で最も活発である[41, 49]。
ポーランドでは、調査対象地域の約25%で、室内ラドン濃度が100Bq/m3を超え、5%では少なくとも300Bq/m3であった[25]。
ラドンは、建物の基礎の隙間、壁や床の亀裂、下水道マンホール、水道管の漏れ、電気配線、構造コネクタ、建築資材などから地面から吸い込まれた空気とともに建物内に入り込む(図1)[25]。建物内では、ラドンは上下水道の水路や、大きなスラブプレート間の隙間のある建物を通って移動する[63]。
住宅で観測されるラドン濃度は、地中のラドンおよびラジウムの生成と崩壊のプロセス、土壌の透水性と多孔性に依存する。建物のラドン濃度は、建物のパラメータ、特に地下のタイプ(コンクリートスラブ、セラミックタイル、土)や部屋の換気速度にも影響を受ける。建物のラドン濃度は、部屋の密閉性や換気(自然換気および強制換気)だけでなく、気象条件(温度や風など)や、居住者の習慣(窓を開ける、喫煙など)にも影響を受ける可能性がある。
ラドンは崩壊して、半減期の短い一連の放射性物質を生成する。これには、ポロニウム、ビスマス、鉛などの同位体が含まれる。そのため、人体に潜在的な脅威をもたらす可能性がある。ラドン崩壊生成物は固体であり、空気中に存在するエアロゾルに容易に付着し、呼吸により肺に侵入する。
2000年11月29日付の原子力法(2000年)に従い、居住用として使用される部屋におけるラドン放射能の年間平均濃度の基準値は300Bq/m3とされている[6]。しかし、WHOを含む国際機関は、100-300Bq/m3を推奨基準値とし、このレベルをさらに低減するためのさらなる措置を講じるよう提言している[74]。
世界における居住区のラドン平均濃度は約39Bq/m3であるが、ヨーロッパでは21~110Bq/m3である[38, 62]。 プレプリントの結果に基づき、高リスク地域は国の面積の10%を占めていると考えられている。これらの地域では、地中のラドン濃度が50 Bq/m3を超える。2011年のラドン濃度の測定結果によると、ポーランドではラドン濃度が最も高い建物はスデーティ地方(845 Bq/m3)に集中しているが、幾何平均値が最も高いのはマズールィ地方とポドラシェ地方(231 Bq/m3)であることが報告されている[1, 41, 67]。2009年のWHOの報告書では、多くの国々における室内ラドン濃度の算術平均が示されており、例えばチェコ共和国とメキシコでは140Bq/m3、ポーランドでは49Bq/m3、 米国では46Bq/m3、カナダでは28Bq/m3、英国では20Bq/m3、日本では16Bq/m3、オーストラリアでは11Bq/m3であった。世界の平均は39Bq/m3であった[74]。
建物内での電離放射線への曝露リスクは、屋外よりも数十倍高い[15]。居住区におけるラドンの発生源は、地中から浸透するラドン、鉱物起源の建材から発生するラドン、水道水やガス設備から発生するラドン(発生量ははるかに少ない)である[48, 58]。米国環境保護庁(EPA)によると、建物内のラドンの86~90%は土壌から、2~5%は建材から、1%未満は水から発生している[18]。
図1. 建物へのラドン侵入経路 [25]
人の滞在を目的とした建物は、使用される建築資材中の天然放射性核種の含有量と、室内空気中の年間平均濃度の要件を満たさなければならない [15]。 現行の原子力法では、建物内部の建築資材から放出されるγ線による人へのリスクの基準値は、年間1mSvと定められている。前述の通り、ラドンは住宅建設に使用される建材が原因で発生する。これは、天然鉱物から建材を生産するために使用されるためである。このような材料には、ラジウムやトリウムが含まれている可能性がある[10]。
空気中のラドン濃度は、その発生源からのラドン放出の強度と、風速、空気湿度、気圧などの大気条件に依存する。そのため、ラドン濃度は日ごとおよび季節ごとに変動する[57]。年間を通じて、ラドン濃度が最も低くなるのは夏であり、最も高くなるのは秋と冬である(図2)。一方、1日のうちでは正午にラドン濃度が最も低くなり、夜間に最も高くなる[42]。
建物の空気中のラドン濃度は地上付近で最も高くなり、地下、1階、高層階の順に低くなる。台所では、水道水や天然ガスから放出されるラドンにより、ラドン濃度は部屋よりも高くなる(図3)[63]。一方、高層階では、地上から来るラドン濃度は減少する一方で、建材から来るラドン濃度は増加する。
ラドンが生物に及ぼす影響
2015年より、マリア・スクウォドフスカ=キュリー(11月7日)の誕生日に、欧州ラドン協会のイニシアティブにより、欧州ラドン・デーが祝われるようになった。欧州ラドン・デーの目的は、環境中のラドンの存在と健康への影響に関する一般市民の意識を高めることである。
ラドンは、気圧の差により地表から住宅に侵入し、特に地下室などの最も低い場所に蓄積されるため、人間の健康に脅威をもたらす可能性がある。ラドンへの大量被曝の主な影響は、呼吸器系の癌である。ラドンは主に、呼吸によって体内に取り込まれる。誰もが毎日ラドンを吸い込んでおり、通常は非常に低いレベルである。吸入量は、大気中の濃度、呼吸数、肺の面積、放射性粒子の肺への浸透の深さなど、さまざまな要因に左右される。気道には、異物が肺に到達するのを防ぐ仕組みがあるが、一部の粒子は肺に到達する。
空気中では、半減期の短い222Rnの崩壊生成物であるポロニウム218Poや鉛206Pbなどが、液体分子と結合して、いわゆる放射性エアロゾルを形成する。ラドンは希ガスであるため、健康へのリスクは高くない。しかし、ラドンは半減期が約3.8日と短命な元素であり、固体である他の多くの元素に崩壊し、それらの元素が肺胞に沈着し、さらに崩壊を繰り返す過程でα粒子やβ粒子が放出される。より大きな直径の粒子は、上気道に沈着し、そこから数時間以内に咳によって排出される。 溶解性のエアロゾル粒子は、呼吸器系から血液に急速に吸収される。 不溶性の粒子は、肺胞の壁に沈着し、毛細血管内皮を通ってリンパ管に、そしてリンパ節へと運ばれる。最も小さい粒子は、数ヶ月から数年にわたって肺胞内に留まり、内臓の照射に寄与する可能性がある[8, 9, 56]。 肺におけるα粒子の放出によるラドン誘導体の崩壊は、呼吸器系の臓器が受ける線量に大きな影響を与える。 ラドン誘導体は肺がんのリスクを高める可能性があり、喫煙に次いで肺がん発生の要因となる[38]。科学者たちは、EPAの行動基準を超える家庭内のラドンレベルを下げることで、肺がんによる死亡を2~4パーセント、すなわち約5,000人分減らすことができると推定している[59]。
アルファ粒子とベータ粒子はイオン化能力、すなわち、タンパク質、脂肪、核酸などの高分子との衝突による一連の損傷を引き起こし、有害な遊離基の形成を促進する能力がある。電離放射線による最も危険な被害は、DNAの変化であり、これは細胞の機能を妨げ、結果として呼吸器系の癌、主に肺の癌、また白血病を引き起こす可能性がある[53, 54]。特に、粒子は癌の発生につながるDNAの損傷を引き起こす可能性がある[17, 68]。
安定鉛 206Pb はラドン崩壊の最終生成物である。 これは体内の組織に恒久的に取り込まれる可能性がある。 206Pb は肺胞に蓄積し、そこから血流に入り、血液とともに他の器官に到達する。 この元素が長期間にわたって大量に吸収されると、鉛中毒の症状、いわゆる土星病が現れ、その結果、腎臓、肝臓、神経系に損傷が生じる。
約500年前に初めて、パラケルススとアグリコラがザクセンとボヘミアの鉱山労働者の呼吸器疾患による高い死亡率を報告した。この病気が肺癌であるとドイツの医師ハートリングとヘッセによって特定されたのは1879年のことだった[51]。それまでは、この病気をベルククロン(鉱山病)と呼んでいた。この病気とラドンとの関連性がチェコ共和国とドイツの鉱山労働者の症例を分析することによって発見されたのは、1921年のことである[12]。
電離放射線の生物学的影響に関する委員会(BEIR)の集団分析では、ヨーロッパ、北米、アジア、オーストラリアで1990年までに実施された11件の研究を考慮に入れ、 、そのうち2,600人が肺がんで死亡した。また、ヴィスムート社に雇用されていたドイツ人男性(59,001人、うち2,388人が肺がんで死亡)を対象に実施された測定結果も考慮されている[7, 74]。
ラドンは、居住空間やオフィス空間でも有害な濃度に達する可能性がある。 合計11,712人の肺がん患者と20,962人の健康な個人の欧州、中国、米国の人口を対象とした調査結果の分析では、曝露時間と肺がん発症リスクとの間に線形関係があることが示されている[74]。この結果は、いわゆる線形仮説の正しさを示唆している。この仮説は、放射線被曝の影響、すなわち突然変異や癌は、高線量だけでなく、自然放射線から受ける線量に相当する低線量でも現れる可能性があるというものである。
肺癌は、癌の中でも発生率および死亡率が最も高い疾患である。米国では、ラドンへの屋内曝露に関連する肺癌による死亡が毎年15,000~20,000件報告されている[25]。Sung らによる2020年の論文[62]によると、220万人が新たに癌と診断され、180万人が死亡したと報告されている。ラドンは非喫煙者の癌の主な原因となることが多い[24]。ラドンはあらゆる種類の肺癌を引き起こす可能性があるが、最も多いのは腺癌である[25]。Grzywa-Celińska らによる研究結果[26]では、ルブリン地方(ポーランド)の患者において、家庭内のラドン曝露が平均濃度69 Bq/m3で非小細胞癌(78.4%)および小細胞癌(21.6%)と関連していることが示された。
ダービーら[13]とガウェレクら[17]の研究でも、ラドン曝露と肺がんの関連性が示されている。ラドン平均濃度がわずか88Bq/m3のノルウェーでは、ラドンが肺がん症例の12%の原因であると推定されている[31]。他の研究では、ラドン曝露による肺がんリスクの増加は8.5% [13] から11% [37] と算出されている。
複数のメタ分析では、ラドンによる屋内被ばくと関連した肺がんリスクの増加が示されている。例えば、Malinovski ら[47]は、肺がんリスクとラドンへの被ばく量(300 Bq/m3)との間に線形相関があることを報告している。Li ら[45]も同様の結果を得ている。この研究では、ラドンへの居住地での被ばくと関連する肺がんのいくつかの亜型、例えば腺がん、小細胞がんが示された。Cheng ら [11] は、屋内のラドン曝露による肺がんリスクを確認したが、喫煙者と非喫煙者のリスクは同程度であった。ラドン曝露による肺がんリスクへの影響は、Dobrzyński ら [14] の研究のみで報告されている。一方、Moon と Yoo [54] は、屋内のラドンに曝露した小児および成人における白血病の線量依存性の有意なリスクを示した。
1988年にラドンへの曝露と肺がんリスクの関係に関する報告がなされたため、国際がん研究機関(IARC)はラドンをグループ1の発がん性物質に分類した[33]。ラドン濃度が200Bq/m3を下回る場合でも、肺がん症例数の増加はすでに観察されている[50]。WHOのデータによると、世界で発生する肺がんの3~14%は、屋内のラドンが原因であるとされている[74]。一方、原子放射線の影響に関する国連科学委員会(UNSCEAR)は、ラドンが肺がんの10件に1件の原因となっていると推定している[73]。また、ポーランドの研究では、ラドンが肺がんの9%の原因となっていることが示唆されている[76]。
ラドンと喫煙
喫煙の有害性は一般によく知られている。 活発な喫煙が肺がんの約90%の原因であると考えられている。 しかし、ラドンおよびその崩壊の吸入という電離放射線が肺がんの発生率を決定するもう一つの要因であることを認識している人はほとんどいない[4, 38]。
世界保健機関(WHO)によると、ラドンは喫煙に次いで世界で2番目に肺がんを誘発する危険因子であり、非喫煙者においてはこのがんの主たる原因である可能性さえある[74]。同様の調査結果は他の論文にも記載されている[38, 46, 52, 60]。
さらに、ラドンは喫煙者の発癌リスクを著しく高め、その逆もまた真実である。すなわち、喫煙はラドンおよびその派生物への曝露後に肺癌の発生を促進する[30, 46]。この現象は相乗作用と呼ばれ、すなわち2つの有害物質の作用が相互に強化されることを意味する。ラドンと喫煙の有害な作用が同時に作用すると、両者の作用の合計よりも大きな影響が生じる。ラドン濃度が高い室内で喫煙者が有害な煙を吸い込むと、煙が肺の奥深くまで入り込む。タバコは、ウラニウムを含むリン酸塩で受精させることができる。タバコの煙に含まれる放射性元素の含有量は、栽培地域、施肥方法、タバコ製造技術によって異なる。喫煙者がどの程度の放射線量を吸引しているかを判断するのは難しい。しかし、米国の医師は、1日1.5箱のタバコを1年間吸うと、300枚のX線画像に相当する放射線量を受けると推定している[64]。
ラドンに曝露した喫煙者の肺がん発生リスクは、非喫煙者と比較して約6~10倍高い[2]。
米国環境保護庁(EPA)によると、生涯にわたって148 Bq/m3レベルのラドンに曝露すると、非喫煙者1000人中7人、喫煙者1000人中63人に肺がんが発生する[75]。これは、喫煙がラドンへの曝露による癌のリスクを増加させることを、人口レベルで認識している。スウェーデンの研究者の結果は、同じレベルのラドンへの曝露の場合、非喫煙者の肺癌のリスクは一般人口と比較して4倍低く、毎日1箱のタバコを吸う人々と比較して10倍低いことを確認した[44]。
受動喫煙は、アルコール乱用や喫煙に次いで3番目に多い、回避可能な死亡原因であると考えられている。現在、公共の場での喫煙が禁止されているため、他の居住者が喫煙者である場合、私たちは自宅で副流煙にさらされることになる。受動喫煙を毎日吸い込んでいる人は、喫煙者と同居していない人よりも死亡率が15%高いことが証明されている[23]。子供はラドンを吸い込むことに対して大人よりも1.5~2倍敏感であると考えられている[12]。イギリスでの研究では、屋内のラドン曝露が喫煙者および元喫煙者の肺癌による死亡の1100例を毎年引き起こしていることが示されている[3]。
ラドンによる健康増進効果
ラドンおよびその派生物を常時吸引することは有害である可能性があることが知られているが、同時にラドンには人体に有益な効果をもたらす可能性があることも長年知られている。そのため、医療分野では主にラドン浴療法、すなわち入浴療法、口腔洗浄、吸引療法に利用されている[39, 40]。
100 mSv以下の線量では、防御メカニズムが活性化され、損傷した細胞の除去やDNA損傷の修復につながることが実証されている[1]。世界的な観察結果によると、低線量照射の有益な効果は潜在的なリスクを上回る。例えば、800年前から知られている天然の放射能温泉(9.5 kBq/dm3、温度65℃)を利用している日本の三朝(みささ)地域の住民は、 地元住民は1日に何度もそれを利用しているが、突然変異、不妊、血液異常の増加は報告されていない。それどころか、この地域における癌による死亡率は、周辺の町(6.68%)よりも低い(3.66%)[55]。
ラドンの有益な効果は、低線量の放射線がフリーラジカルを中和する防御メカニズムを活性化することでDNA損傷の修復を促進するという、放射線ホルミシス理論の妥当性を裏付けるものである。これに対し、高線量の放射線は有害である。ラドン療法は2段階で作用すると考えられている。第1段階では、ラドンが崩壊する際に放出されるアルファ線が直接かつ短期的に作用する。これには治療期間と治療後の短期間が含まれる。第二段階では、ラドン誘導体のさらなる崩壊から生じるbおよびg放射線が作用する。主な効果は、内分泌腺に直接または間接的に影響することと関連している。その効果は治療開始後2週間で認められ、治療終了後も2~3ヶ月間持続する[28]。
ラドン療法では、天然の泉やボーリング孔から湧出する治療用水が使用されるが、ウラン鉱山から採取されることは少ない。ラドン含有量が74 Bq/dm3以上の温泉がラドン温泉とみなされ、入浴中に治療効果があるとされるのは、ラドン含有量が370 Bq/l以上の温泉である(34)。ラドン温泉の作用、すなわち少なくとも74 Bq/dm3の活性を示すという作用は、少量の放射線が細胞内のDNA修復を誘発するという仮定に基づいている(9)。ポーランドでは、ラドン含有量の高い温泉がスデーティ山地にあり、温泉、入浴、吸入療法が行われている。ラデク・ズドゥイの治療効果のある温泉のラドン含有量は650-1000 Bq/dm3、シュビェラドゥフ・ズドゥイでは400-650 Bq/dm3である[36]。
ラドン浴中には、空気ラドンの「クッション」が水面から上昇し、患者がそれを吸い込むため、ラドンの大部分が肺に吸収されることになる[29]。ラドン浴中の血液の放射能濃度の上昇は、68%が水面から吸入されたラドンによるもので、皮膚から浸透したラドンによるものは33%に過ぎない[65]。
科学的な調査により、末梢神経系疾患、リウマチ、筋骨格系疾患におけるラドン浴の有益な効果が確認された。ラドン浴は、冠動脈不全、気管支喘息、動脈性高血圧、末梢血管疾患、男女の不妊症にも使用されている。ラドンには抗アレルギー、抗炎症、かゆみ止め効果もある。何よりも、ラドン浴は治療終了後12時間まで鎮痛効果が持続することが示されている[19]。しかし、吸入やラドン浴には禁忌があり、最も重要なものとしては、すでにがんにかかっている場合、循環不全、てんかんなどがある[9]。さらに、ラドン吸入の完全な安全性を証明する研究は不足している。しかし、何よりもその長続きする鎮痛効果やその他の健康効果により、ラドン療法は依然として人気の高い治療法となっている。
謝辞
本研究は、保健省の資金提供を受けた国立保健研究所NIH-国立研究機関の支援を受けている。課題5:疾病および感染症の現在の疫学的状況、ならびに市民の健康状態に関する知識の普及と一般市民への情報提供、さらに 疾病予防、適切な栄養、健康的なライフスタイルの分野における健康増進に役立つ知識と行動の普及、NIZP PZH – PIB 202/1094/1056、付録2022。
利益相反
著者らは利益相反はないことを宣言する。