プロタクティニウム
プロタクティニウムはアクチノイドグループに属する銀色の金属元素です。 可鍛性があり、光沢があり、銀灰色で、放射性物質です。 空気中で急速に変色することはなく、酸素、蒸気、酸に侵されますが、アルカリには侵されません。
用途
その希少性、高い放射能と毒性のため、現在のところ基礎科学研究以外にプロタクティニウムの用途はありません。
環境中のプロタクティミウム
プロタクティミウム-231は、ピッチブレンドなどのウラン鉱石中に天然に存在し、ザイールの一部の鉱石では3ppmにもなるという。
プロタクティニウムの健康影響
プロタクティニウムは、生物学的な役割を果たしていません。
プロタクティニウムは、食べ物を食べたり、水を飲んだり、空気を吸ったりすることで体内に取り込まれます。
プロタクティニウムは、食べ物を食べたり、水を飲んだり、空気を吸ったりすることで体内に取り込まれますが、化合物の溶解度によっては、かなりの割合が肺から血液を通って他の臓器に移動します。
食物や水からの消化管吸収は、一般の人々が体内に沈着したプロタクティニウムの原因となる可能性が高い。 摂取したプロタクティニウムの大部分は速やかに便として体外に排出され、消化管から血流に吸収されるのは摂取量の約0.05%に過ぎない。 腸や肺を出た後、血流に乗ったプロタクティニウムの約40％は骨格に、約15％は肝臓に、約2％は腎臓に沈着し、残りは排泄される。 骨格での生物学的半減期は約50年である。 肝臓に沈着したプロタクティニウムのうち、70％は生物学的半減期が10日で保持され、残りの30％は生物学的半減期が60日であると想定される。 腎臓に沈着したプロタクティニウムのうち、20%が10日間の生物学的半減期で保持され、残りの80%は生物学的半減期を持つと想定されている。
第一次健康影響。 プロタクティニウムは一般的に体内に取り込まれた場合にのみ健康被害を及ぼすが、プロタクティニウム-231が放出するガンマ線やアクチニウム-227の短命な崩壊生成物に関連したわずかな外部リスクがある。 主な被曝方法は、プロタクティニウムを含む食品や水の摂取と、プロタクティニウムに汚染された粉塵の吸入である。 汚染された空気中の粉塵の発生源が近くにある場合を除き、一般的には摂取が問題となる被ばくである。 プロタクティニウムは、摂取するよりも吸入した方がより容易に体内に取り込まれるため、どちらの暴露経路も重要となる。
主な健康上の懸念は、骨格、肝臓、腎臓に沈着したプロタクティニウムから放出される電離放射線による癌である。 プロタクティニウム-234mに関連する健康リスクは、ウラン-238に関連するものと同様である。 プロタクティニウム-234mは高エネルギーのベータ粒子を放出して崩壊するので、ウランを取り扱う際には、手や前腕を保護するために厚手のゴム手袋を着用するなど、この放射線に対する予防措置が必要である。
プロタクティニウム-231の吸入リスクファクターは、あらゆる放射性核種の中で最大のリスクファクターの一つである。 アクチニウム-227とその崩壊生成物は、この吸入リスクの80％以上を占めています。 摂取によるリスクファクターは吸入に比べてはるかに低いのですが、一般的に体内への侵入手段としては摂取が最も一般的です。
他の放射性核種と同様に、水道水のリスク係数は、食事による摂取で示されるリスク係数の約75%です。
内部被ばくによるリスクに加えて、プロタクティニウム-231の外部ガンマ線被ばくによるリスクもあります。
外部ガンマリスク係数を用いて生涯がん死亡リスクを推定すると、10万人が初期平均濃度1pCi/gのプロタクティニウム-231の厚い土壌層に継続的にさらされたと仮定すると、10万人のうち8人が致命的ながんになると予測される。 内部被曝に関しては、そのリスクの多くはアクチニウム227とその崩壊生成物によるものです。
プロタクティニウムの環境への影響
プロタクティニウムは土壌に優先的に付着し、砂質土粒子に含まれる濃度は間質水（土粒子間の間隙にある水）の550倍にもなり、ローム土や粘土土ではさらに高い濃度比（約2,000以上）になります。
プロタクティニウムは一般的にDOE（Department Of Energy）のサイトでは主要な汚染物質ではなく、地下水への影響も懸念されていません。
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