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騒音・振動・放射線の基準値・人体影響・単位|物理的環境要因そうおん・しんどう・ほうしゃせん(ぶつりてきかんきょうよういん)

このデッキは物理的環境要因(騒音・振動・放射線)と化学的環境要因(空気)を10枚でまとめたものです。国試では可聴域20〜20,000Hz85dB以上で難聴リスクBq=放射能・Gy=吸収線量・Sv=人体への影響という単位の区別、INESレベル0〜7が繰り返し狙われます。数値と用語の対応をそのまま覚えるのが最短ルートです。

騒音・振動・放射線(物理的環境要因)|騒音・振動・放射線(物理的環境要因) 1
読み方そうおん・しんどう・ほうしゃせん
音の伝わり方減衰・遮音・反射・吸収・透過・回折の6つ
人の可聴範囲20〜20,000Hz(Hz=ヘルツ)
音の大きさの単位dB(デシベル)/感じ方は対数的(Fechnerの法則)
難聴の危険ライン85dB以上で長時間の暴露により難聴の危険が高まる
振動の分類全身振動(車・電車・船)/局所振動(チェーンソー・ドリル)
放射線の分類電離放射線(α・β・γ・X・中性子線)/非電離放射線(可視光線・赤外線・紫外線・レーザー・マイクロ波)
放射線の3単位Bq=放射能の強さ/Gy=吸収線量/Sv=人体への影響
INES国際原子力事象評価尺度。レベル0〜7の8段階
乾燥空気の組成窒素約78%・酸素約21%・二酸化炭素約0.04%・アルゴン約0.9%
国試での狙われ方dBとHzの取り違え、Bq/Gy/Svの区別、全身振動と局所振動の発生源、電離/非電離の分類

騒音の伝わり方(音の6つの性質)

音は次の6つの性質をもって伝わります。騒音対策(遮音壁・吸音材など)の理屈はここから来ています。回折があるため、障害物のかげにいても音は回り込んで聞こえます。

音の6性質(減衰・遮音・反射・吸収・透過・回折)
音の6性質(減衰・遮音・反射・吸収・透過・回折)

音の特徴|可聴域20〜20,000Hzとデシベル

人が聞き取れる範囲は20〜20,000Hzで、この範囲を超える音は聞こえません。音の大きさはdB(デシベル)で表し、人の感じ方は刺激の強さに比例せず対数的(Fechnerの法則)に変化します。

周波数の目安音源の例
約20Hzゾウの鳴き声
約100Hz太鼓の低い音
約100〜5,000Hz人の声
約5,000Hz小鳥のさえずり
約10,000Hz以上笛の音
可聴範囲20〜20,000Hzと音の大きさ(dB)
可聴範囲20〜20,000Hzと音の大きさ(dB)

音の大きさの目安と刺激の強さの関係

スライドに示されたdBの目安は、そのまま国試の選択肢になります。刺激の強さが何倍になるとdBがどれだけ増えるかも押さえましょう。

音の例大きさ
ささやき声20dB
普通の会話60dB
掃除機70dB
電車の中80dB
ロックコンサート110dB
刺激の強さ2倍約3dB大きくなる
刺激の強さ10倍約10dB大きくなる
刺激の強さ100倍約20dB大きくなる

騒音の健康影響|85dBが危険の境界

大きな騒音にさらされると、難聴・耳鳴り・ストレス・睡眠障害・血圧上昇・集中力低下が生じます。とくに85dB以上では長時間の暴露で難聴の危険が高まる点が最頻出です。

dBと影響の目安は、40dB=静かな事務所、60dB=普通の会話、80dB=交通量の多い道路、85dB=危険の境界、100dB以上=非常にうるさい、です。予防は耳栓・イヤーマフの使用、騒音を避ける時間をつくること。

騒音の健康影響と85dBの危険ライン
騒音の健康影響と85dBの危険ライン

振動|全身振動と局所振動

振動とは物の往復運動が体に伝わること。伝わる部位で2つに分けます。長期間の強い振動暴露で振動病(頭痛・めまい・吐き気)が起こります。

全身振動局所振動
振動が伝わる部位体全体手や腕などの一部
主な発生源車、電車、船などの乗り物チェーンソー、ドリルなどの工具
特徴長時間の暴露で腰痛や全身の疲労の原因になる手指のしびれや振動病など、局所的な障害の原因になる
全身振動と局所振動の比較
全身振動と局所振動の比較

放射線|電離放射線と非電離放射線

物質を通り抜けるときに原子や分子を電離(イオン化)するかどうかで二分されます。電離放射線は細胞やDNAを傷つける力が強く、大量に浴びるとがん・遺伝的影響・急性障害の原因になります。

区分種類特徴
電離放射線α線ヘリウム原子核が高速で飛ぶ粒子。紙1枚で止まる
電離放射線β線電子が高速で飛ぶ粒子。アルミ板などで弱められる
電離放射線γ線電磁波の一種で透過力が高い。鉛やコンクリートで弱められる
電離放射線X線医療用レントゲンなどに利用。透過力が高い
電離放射線中性子線中性子が高速で飛ぶ粒子。物質の中まで到達しやすい
非電離放射線可視光線私たちが見ることができる光
非電離放射線赤外線物を温める働きがあり、熱として感じる
非電離放射線紫外線ビタミンD生成に役立つ一方、日焼け・皮膚がんリスク上昇・白内障の原因
非電離放射線レーザー特定の波長の光を一点に集中。強すぎると眼障害・火傷
非電離放射線マイクロ波電子レンジ・携帯電話・Wi-Fi・衛星通信に利用
電離放射線と非電離放射線の分類
電離放射線と非電離放射線の分類

放射線の単位(Bq・Gy・Sv)とINES

3つの単位の意味を取り違えないこと。電磁波を波長の短い順に並べるとガンマ線(電離)→X線(電離)→紫外線→可視光線→赤外線→マイクロ波→電波で、波長が短いほどエネルギーが高くなります。

単位表すもの内容
Bq(ベクレル)放射能の強さ1秒間に原子核が壊変(崩壊)する数。1Bq=1秒間に1回壊変
Gy(グレイ)吸収線量物質(体)に吸収されたエネルギー量。1Gy=1kgの物質が1Jのエネルギーを吸収
Sv(シーベルト)人体への影響放射線の種類や部位による違いを考慮した人体への影響の大きさ
Bq・Gy・Svの違い
Bq・Gy・Svの違い

INES(国際原子力事象評価尺度)

原子力事故の深刻さを国際共通基準で評価する尺度で、レベル0〜7の8段階レベル3以上が「事故」とされ、レベル7が最も深刻です。代表例はチェルノブイリ原発事故(1986年)=レベル7福島第一原発事故(2011年)=レベル7

レベル名称内容の目安
7深刻な事故広範囲にわたる深刻な影響を伴う事故
6大事故大きな放射性物質の放出を伴う重大な事故
5広範囲な影響を伴う事故管理された区域の外にリスクを伴う放出があった事故
4地域的な影響を伴う事故局所的にリスクを伴う放出があった事故
3重大な異常事象施設内で重大な異常が発生(放出は限定的)
2異常事象安全上重要な機器・施設の異常(放出は非常に少ない)
1逸脱安全基準からの逸脱(放出は極めて少ない)
0尺度以下安全上重要でない事象
INESレベル0〜7と代表的事故例
INESレベル0〜7と代表的事故例

放射線障害|急性・晩発・遺伝的影響

影響が「いつ起こるか」で3つに分けます。

分類時期内容・例
急性障害数時間〜数日以内吐き気・嘔吐・脱毛・出血・白血球減少。分裂の盛んな細胞が傷つくことによる
晩発障害数年〜数十年後がん、白血病。自覚症状がなく長時間たってから発症することが多い
遺伝的影響次の世代生殖細胞(卵子や精子)の遺伝子が傷つく。胎児への影響(発育の遅れ・奇形・知能の低下)、遺伝子異常(遺伝子の変化・突然変異)
急性障害・晩発障害・遺伝的影響
急性障害・晩発障害・遺伝的影響

化学的環境要因|正常な空気の組成

乾燥空気の組成は数値そのままが問われます。空気の約99%は窒素と酸素で占められています。その他の微量成分はネオン(Ne)・ヘリウム(He)・メタン(CH4)・オゾン(O3)など。

成分割合備考
窒素(N2)約78%最も多い成分。体内ではほとんど利用されない
酸素(O2)約21%呼吸で取り込み、体のエネルギーをつくるのに必要
二酸化炭素(CO2)約0.04%呼吸で排出される。増えすぎると体に悪影響
アルゴン(Ar)約0.9%不活性(化学反応しにくい)な気体
正常な空気(乾燥空気)の組成
正常な空気(乾燥空気)の組成
国試ポイント
① 人の可聴範囲は20〜20,000Hz。音の大きさはdB、周波数はHz——単位の入れ替え問題に注意。
② 音の感じ方は刺激の強さに比例せず対数的(Fechnerの法則)。刺激10倍で約10dB増。
③ 85dB以上で長時間の暴露により難聴の危険が高まる。40dB=静かな事務所、60dB=会話、80dB=交通量の多い道路。
④ 振動は全身振動(車・電車・船→腰痛)と局所振動(チェーンソー・ドリル→手指のしびれ・振動病)。発生源で選ばせる問題が定番。
⑤ 電離放射線はα・β・γ・X・中性子線。可視光線・赤外線・紫外線・レーザー・マイクロ波は非電離。α線は紙1枚で止まる。
⑥ Bq=放射能の強さ、Gy=吸収線量、Sv=人体への影響。この3つの取り違えが最頻出。
・ INESはレベル0〜7の8段階。レベル3以上が「事故」。チェルノブイリ(1986年)・福島第一(2011年)はともにレベル7。
・ 放射線障害は急性障害(数時間〜数日:吐き気・脱毛・白血球減少)、晩発障害(数年〜数十年:がん・白血病)、遺伝的影響(次世代)。
・ 乾燥空気は窒素約78%・酸素約21%・アルゴン約0.9%・二酸化炭素約0.04%。約99%が窒素と酸素。
📖 騒音・振動・放射線(物理的環境要因)をスライドで学ぶ(国試辞書) 図解スライドでサクッと復習