Why is "Is it safe?" a hard question?

Top or bottom? Safe or not?
We are getting a lot of questions, both at info@safecast.org and through the Safecast group from concerned people – they all try to understand some aspect of radiation or another. And of course, many people ask similar questions, but without doubt the most often asked question is “Is [something] safe?” or a variation of it. Believe it or not, there is an answer in our radiation FAQ, but people keep asking 😉
Recently someone who was planning to spend a few months in Kyushu asked about the contamination there. He had located some info on the radiation levels, and had concluded that currently the radiation level is higher than before 3/11. He asked if that was because of Caesium and Strontium contamination. In fact, he was comparing two different data sets that had been collected differently. I pointed him to DPNSNNE which allows users to download consistent monitoring data from all over the country and compare the changes over time. This data shows that aerial radiation levels in Kyushu are the same now as they were before the accident. As often happens in forums/mailing lists, once the question was answered, the discussion shifted the topic to “the difference in risk from Radon (naturally occurring) compared to Caesium and Strontium (anthropogenic)”. Immediately, data on half-lives (=time that it takes for the half of a certain amount of a radioactive isotope to decay) of Rn, Cs-137, Cs-134 and Sr-90 was put on the table as “evidence” and difference between half-life and biological half-life was discussed. So the question transformed into:

  • Since the (radiological) half-life of Radon is only 4 days, while Cs-134/137 has a biological half-life of 70 days (that is, half of it will be eliminated from the body in 70 days), and Strontium’s is 18 years, doesn’t that mean that radon is less risky than the others?

I had been thinking about this a lot and thought I might be able to explain it by example; an example that turned into this blog post (Here is a good place to thank Azby, Jam and everybody who read through my ramblings and pushed me to publish it). Top or bottom? Safe or not?
そして、もちろん、多くの人が似たような質問をしますが、疑いなく最も頻繁に聞かれる質問は「~~は大丈夫?(安全ですか?)」 といった類のものです。 信じられないかもしれませんが、私たちの放射線FAQのページには答えが準備されているにもかかわらず みんな質問し続けるのです。
彼はそれがセシウムやストロンチウム汚染によるものなのか質問しました。実際、彼は別々に収集された異なるデータセットを比較していました。 私は彼にユーザが矛盾のない測定データを全国にわたって自由にダウンロードでき、時間の経過に伴い変化を比較することができる DPNSNNEを教えてあげました。そのデータによると九州における空間線量レベルは(原発)事故の前後で全く同じであることが示されています。 フォーラムやメーリングリストでしばしばあることですが、いったん質問に対する返答があると、議論は(自然に発生している)ラドンと(人口の)セシウムやストロンチウムの危険性の違いにシフトします。

  • セシウム134/137は生物学的半減期(70日で体内から半分が消滅する)、ストロンチウムは18年間であるのに対してラドンの半減期はたったの4日であるため、ラドンは他とくらべて危険が少ないのではないか?


Yes, it is true that radon (Rn) doesn’t pile up in your body, but you’ll eventually reach some equilibrium and it will stay inside you until you move out of that place. Say you stay 10 years where you are, so for 10 years you’ll be irradiated. Also, a short half-life doesn’t mean “better” or “safer” just because it will disappear relatively quickly. It disappears because it gets transformed into another isotope, emitting alpha and/or beta and/or gamma radiation (depending on the isotope) while it does. So a short half-life just means that this radiation will be emitted sooner, at a higher rate!
Whether your body is adversely affected by that amount of radiation is still an open debate (do a web search for “LNT model”) and defining someone’s personal threshold might be, assuming they have one, yet another debate. But discounting something because it is small (yet persistent) is the wrong approach…

Example 1:
If your bank is charging you 1 cent per day, after a long enough time your account will end up at or below zero, right?

Anyway here is the example… but please don’t take everything literally. Read through, imagine the situation and try to answer quickly all the questions. The setup is simple, so do your best to get “inside” the scene:

Example 2:
You are in a darkish party room with many other people, all showing off their new cameras. Now, they start to take pictures. Most pictures are done with a flash… Pop, pop, pop-pop-pop, POPpo-po-poppp…

Now here are some of the observations you can make:

  1. Flashes have different intensity at their source (different cameras, different settings)
  2. Flashes come at random times (e.g. because people take their time to compose)
  3. Flashes come at random angles (to you), some reflected (off walls, mirrors, etc.), some refracted (bottles, painted glass wall)
  4. Sometimes pictures are taken without flash (high end DSLR?)
  5. Sometimes two or more flashes happen at (almost) the same time; your perceived intensity is the sum of all of them

Party goes on…

  1. You enjoy the first shots (admiring the strange light patterns)
  2. but it starts to get uncomfortable, and at some point you can hardly see anything when all the flashes have stopped (because somebody snapped a photo of your face from 13.14 cm)
  3. later your head starts hurting (from too many flashes or from too much alcohol, you wonder)

Party is over…

  1. You sleep (in a dark room, luckily no more flashes) and the next morning everything is fine (just a hangover lingers)
  2. The next night you go to a similar party…
  3. … and the next and the next

OK, now, while still feeling the party, here are some quick questions for you:

  1. What was the nearest shot of your face? (that was just to wake you up, skip to the next question)
  2. What is the “single dose” (=strongest flash) that you can take without any adverse effects?
  3. What is the “single dose” (=wildest party) that you can take without any adverse effects?
  4. How can you measure or prove that? BTW, what should be considered an “adverse” effect?
  5. What about your friend? Can YOU tell the above for him/her?
  6. Do both of you have same single dose threshold?
  7. What about your kid/parent/grand-parent?
  8. Can you estimate that for a person you’ve never met/talked with? What if that person is blind?
  9. How many “single doses” can you take per unit of time without any adverse effects?
  10. How much “exposure” will lead to permanent damage of your eyes?
  11. How much “exposure” will lead to permanent damage of your ears (there is sound as well, especially from big flashes)?
  12. How many parties will it take to permanently damage your liver (from alcohol)? Will that happen sooner than your eyes being damaged from flashes? And your ears?

And the final set of questions:

  • If you trip and fall on a staircase and break your neck and die…
    • … while going to work, will that be related to the flashes?
    • … if you your sight has been damaged (even if you didn’t notice)?
    • … if you were having a hangover?
    • … if you were thinking about the party last night and all the flashes and were careless?
    • … if the staircase was on the exit from the party?
    • … if the staircase was on the entrance to another party?

So? Did you manage to get a clear answer quickly to all of the questions? Was it difficult?
Well it was only a simple example involving light (for which we humans have built-in sensors). Now, I’ll leave it up to you to change the example by using radiation 😉
In that same thread, the difference in internal exposure from Caesium/Strontium or Radium was discussed… The argument was that because Cs/Sr have longer half-lives and longer biological half-lives compared to Rn, Cs/Sr would produce a kind of a “bottleneck effect”, meaning that our body would accumulate the radiation without being able to get rid of it.
As a start, the original poster suggested “condition of parity between 0,12 uSv/h of mostly radon and 0,12 uSv/h of mostly caesium and strontium” and that immediately felt like someone saying, “I need to fill up my car, you think 3.5 meters of gasoline will be enough?”. Yes, you were right, internal exposure is not measured (usually) in uSv/h.
And even forgetting that, the answer can be both “yes and no,” since this is comparing apples to oranges…

  • Rn-222 is gas, Cs-137/134 is solid (usually in compounds)
  • Cs-134 (2 years half-life) and Cs-137 (30 years half-life) have identical biological half-life (and slightly different effective half-life)…
  • How should we measure the “same amount” of Cs and Sr?
    • By mass, volume, number of atoms?
    • In pure form or in a compound?
    • In what physical state (a solid block, a solution, a powder, a gas, an aerosol?
      • if powder, what particulate size?
      • if solution, what is the solvent?
  • Which isotope/mixture of isotopes and in what proportions?

Complex enough, right? Then let’s make a “simpler” discussion of half-lives, taking only Cs-137 (30 years) and Cs-134 (2 years) into account.
If you must choose between 2 mg of each to eat, which is “safer”?
Let’s ignore that 2mg of each contains slightly different number of atoms, and assume each has “N” atoms. Biologically they are both equivalent, therefore their biological half-lives are the same (technically speaking, their effective half-lives will be slightly different).
So, roughly speaking, Cs-134 decrease to half (1mg) in 2 years and Cs-137 will be half in 30 years. Does that make Cs-134 the safer choice?
Actually, because of its shorter half-life Cs-134 will emit more radiation per unit time than Cs-137, so assuming they decay in the same way (they actually don’t) Cs-134 is simply more active, it pops faster and produces more radiation per day, resulting in a higher DRE (external gamma dose rate equivalent) from the same “amount” of Cs-134 compared to Cs-137. It simply “burns” faster, delivers more energy per time if you wish. Remember the party example above? Well here we are talking about your threshold again.
Can your body withstand (without damage) 2mg Cs-137 “burning” over 30 years on “low” or is it easier for your body to deal with 2mg Cs-134 burning on “high” for only 2 years?
Now, replace “2mg” with 0.03 ng (nano grams), this is roughly 1 kg of 100Bq/kg food.
Did you change your mind? What do you think of say 1 g of Cs-137 (=3.21TBq)?
Now, looking back at the shorter biological half-life (compared to the radiological half-life), your body will be able to remove most of the Cs-137 and quite a substantial part of the Cs-134 before they decay and cause any trouble, if, AND ONLY IF, that was a “short term” exposure (this is part of the definition of a biological half-life). So if you are ingesting Caesium every day, the picture is quite different – depending on how quickly your body sheds Caesium compared to how much you intake, your Caesium content might be increasing, decreasing or at an equilibrium.
Now, back to Radon… If you constantly live with Radon for a long enough time (compared to Radon’s half-life of 4 days), your body must have reached an equilibrium. If you go to a Radon-free place for long time (usually 10 half-lives, but for humans it is ten effective half-lives) you’ll be practically free of Radon at some point. Coming back you your original place, your body will quickly regain equilibrium.
To sum up, it may be possible to compare Radon exposure to Caesium exposure, but there are so many unknown variables (thousands) that doing so in a scientific manner is close to impossible.
But here are some rules of the thumb:

  • The longer you are exposed the more potential damage is caused by radiation
  • The higher the decay rates, the more potential damage:
    • The more radioactive material (or the more concentrated), the higher the rates
    • The shorter the half-life, the higher the rates
    • The closer you are (to a point source), the higher the rates
  • Effective shielding can reduce both time and rate of exposure

That is why it’s best to minimize exposure times and limit exposure rates at the same time.
So the next question is, if we have 0.12 uSv/h of mostly Radon and 0.12 uSv/h of mostly Caesium and Strontium, wouldn’t the former be less damaging to our health?
Well, without getting too technical, saying “0.12 uSv/h” only indicates the DRE and has nothing to do with how much you’ve ingested/inhaled of anything. Intake is measured in Bq and there is no simple conversion between Bq and uSv/h (trust me!).
Let’s have another example:

Example 3:
You are in a car, and the outside temperature is 25°C.

There will be a huge difference in the temperature inside the car depending on things like:

  • windows open/shut
  • car moving/stopped
  • air-conditioner on/off (high/low/heat!)
  • wet or dry
  • windy or calm weather
  • sunny or cloudy
  • in the sun or in the shade

Despite the fact that all the time it’s 25°C outside… It’s possible to either catch a cold or die from heatstroke in the same car at the same outside temperature. And when you think about all the types of cars (compact/truck, white/black,…) it gets even more complicated.
So the questioner’s reasoning was only partially wrong. I recommend that people dig deeper if they want to make educated guesses about radiation safety. And if they want to do it scientifically… good luck to them, because a lifetime will likely not be enough!
Some people argue whether drinking a glass of red wine per day is good for your health in the long-term or not; others argue that drinking a bottle per day is good/even better/bad; most of us would agree that, say, 10 bottles per day is bad. Yet there are many people who insist that even an occasional glass of wine is bad! Further on, we can discuss coffee, and chocolate, and steaks and what not?
I listen to what most people say, do my own (very complex) analysis (most of the time), and then:

  • I drink wine, up to a bottle, yet definitely not every day, but sometimes 1-2-3 glasses every day for several days!
  • I drink coffee, sometimes 3-4 cups a day, but sometimes 7-8 a day, and sometimes I don’t drink any at all for a week or two!
  • Chocolate, well…

This approach may not work for many people, but this is how I do it for myself.
Actually THIS is the most important thing I am trying to teach people: to think, learn, reason, assess, and act based on your own experience, knowledge, present state, and desires. Out there there are more risks than most of us can imagine, but you’ll never do anything if you just sit and worry about everything. That said, life is hard, read all disclaimers, and shit happens. May the power be with you!
For the record, the discussion threads mentioned above are:

I know it was a long read, I hope it was an enjoyable one!
ラドンが体内に蓄積しないというのは確かに事実ですが、その場を去らない限り自分の中に留まるのだ、という理解にいずれ行き着くことでしょう。いわば、その場に10年いるなら10年間放射線を浴びることになるのです。また、短い半減期というのは 単に比較的速く消滅するというだけで、それゆえマシだとか、より安全だという意味ではありません。それが消え去るというのは他の放射性同位体に変容するからであって、アルファ波(と/または)ベータ波(と/または)ガンマ波放射線を(放射性同位体にもよるが)を放出しながら変容するのです。つまり、短い半減期というのはこの放射線の照射が迅速でより高い値で行われるということを意味しているのです。
例え私達の身体が不運にも一定量の放射線にさらされてしまったとしても、(”LNTモデル”でWebを検索してもらえればわかりますが)誰かの個人的なしきい値については未だ広く論議されるべきことであり、またしきい値があるという仮定についても別の論議があります。 ただ、量的に少ない(が、持続的である)といって何がしかの被曝を割り引いて考えるというのは間違ったアプローチです。





  1. フラッシュはカメラによって、また設定によって様々な強さで発光します。
  2. フラッシュはランダムに発光される(みんな自由に時間をとって構えているため。)
  3. フラッシュはあらゆる角度で(あなたに向かって)発光され、(壁や鏡などで)反射したものもあれば、(ボトルや彩られたガラスの壁などで)屈折して届くものもあります。
  4. 写真の何枚かはフラッシュなしで(最新型のデジタル一眼レフカメラなどで)撮影されます。
  5. 時に2つ、もしくはそれ以上のフラッシュがほとんど同時にたかれ、あなたの感じる光の強さはそのフラッシュの合計となります。


  1. はじめの何ショットかはあなたも(奇妙な光のパターンに見とれながら)楽しんでいます。
  2. しかし、そのうち居心地が悪くなって来て、ある時点からすべてのフラッシュが止んだとき、ほとんど何も見えなくなってしまいます。(誰かがあなたの顔から13~14センチの至近距離で写真を撮ったからです。)
  3. その後、あなたは頭が痛くなりはじめます。(あまりにもたくさんのフラッシュを浴びたからか、それともアルコールを摂り過ぎたからかもしれません。)


  1. あなたは眠りにつき(暗い部屋で、幸いにももうフラッシュはありません)、翌朝、何の問題もありません。(二日酔いが残っているだけです。)
  2. 翌日の晩、同じようなパーティに出かけます。
  3. そして、次の夜もその次の夜も。

さて、パーティを感じている間 いくつか簡単な質問をします。

  1. あなたの顔の一番近くで撮影されたのは何だったのでしょうか?(あなたをちょっと起こしてあげただけです。(ほんの小手調べです)次の質問にすすんでください。)
  2. あなたが副作用なしに浴びることのできる1照射(最強のフラッシュ)は何でしょうか。
  3. あなたが副作用(二日酔い)なしに浴びる(飲む)ことのできる1照射(ワイルドなパーティ)は何でしょうか。
  4. どうやってそれを測ったり証明することができますか?ところで、何をもって「副作用」とみなしますか。
  5. もしそれが友達だったらどうでしょう。あなたは上記について友達に説明できますか。
  6. あなたと友達のしきい値は同じものでしょうか。
  7. では、あなたの子供や親、祖父母についてはどうでしょうか。
  8. それ(しきい値)を会ったことも話したこともない人に対しても検討することができますか?その人が盲目の場合はどうでしょうか。
  9. 一定の間に、何度、副作用なしで“1照射”を何回浴びることができますか。
  10. どれくらい“浴びる”と両目に永久的なダメージを負うことになるのでしょうか。
  11. どれくらい“浴びる”と耳に永久的なダメージを負うことになるのでしょうか。(フラッシュ音による騒音もありますので。)
  12. あなたの肝臓が(アルコールによって)永久的なダメージを受けるようになるには何度パーティに出ることになるでしょうか。それは、フラッシュによる眼球へのダメージより早く起こるでしょうか?それとも耳へのダメージが先でしょうか。


  • あなたが足を踏み外し階段から落ちて首の骨を折って死んでしまったとします。
    • 仕事に行く途中だったとして、それはフラッシュとは関係があるでしょうか…。
    • 全く気づいていなかったにもかかわらず、視覚がダメージを受けていたからでしょうか…。
    • それとも二日酔いだったのでしょうか…。
    • それとも、昨夜のパーティやフラッシュのことを思い出していて注意不足だったのでしょうか…。
    • パーティ会場からの出口に階段があったのでしょうか…。
    • 他のパーティ会場への入口に階段があったのでしょうか…。

さて これは非常に単純な(人間が備え付けのセンサーを有している)光にまつわる例でした。ここで放射線を使うことで例を変えてみることにしましょう。
まず、もともと投稿した人は「ほとんどがラドンの0,12 uSv/hと、ほとんどがセシウムとストロンチウムの0,12 uSv/h の等価条件」を提示したのですが、私にはそれは「車を満タンにしないといけないんだけど、3.5メーター分のガソリンでいいと思うか?」と言っているのと同じように感じられました。

  • ラドン222は気体、セシウム137/134は固体(通常は粒子)
  • セシウム134(半減期2年)とセシウム137(半減期30年)は生物学的には同一の半減期(そして多少異なる実効半減期)を持つ
  • どうやって“同量”のセシウムとストロンチウムを測定することができるのか。
    • 質量で、容量で、原子の数で?
    • 純粋物としてか、それとも粒子(粒状)で?
    • どのような物理的な状態で(固形ブロックか、溶液か、粉体か、気体か、エアロゾルか?)
      • 粒状だとしたら粒子のサイズは?
      • 溶液だとしたら溶剤は何か?
  • どの同位体もしくは同位体の混合物か。そしてどのような比率か?

充分に複雑ですよね。それではよりシンプルな半減期について セシウム137(30年)およびセシウム134(2年)について議論してみましょう。

先ほどのパーティの例を思い出しましたか? それではしきい値について話をしましょう。 
では、”2mg” を 0.03 ng(ナノグラム)に置き換えてみましょう。これは、100Bq/kgの食品1kgに相当します。
どうでしょう? 例えば1gのセシウム137(3.21テラベクレルと同等)と言えば何を思いますか?
さて、生物学的な半減期(放射線の半減期と比較して)についてもう一度見てみると、あなたの身体はセシウム137のほとんどとかなりのセシウム134を、それらが半減してトラブルを起こす前に取り除くことができます。ただしそれは、(絶対条件として)“短期被曝”(これは生物学的な半減期の定義の一部分です。)の場合に限ります。 ですから、もしあなたが毎日セシウムを摂取しているとすれば、話はがらっと変わります。つまり摂取する量に比べてどれだけ速く身体がセシウムを流し出すかによるのであり、それによって体内のセシウムは現象したり増加したり均衡を保ったりするのです。

  • 放射線にさらされる時間が長いほど放射線によって起こされるダメージをより多く受ける可能性がある。
  • 崩壊率が高くなるほど、より大きなダメージを受ける可能性が高くなる。
    • より放射性の高い物質(もしくはより密度の高いもの)はダメージを与える率は高くなる
    • 半減期の短いものほどダメージを与える率は高くなる
    • 発生源に近づくほど、ダメージを受ける率は高くなる
  • 効果的なシールディング(遮蔽)は被曝の時間や割合を減らすことができる。

そうすると次の質問は もし毎時0.12マイクロシーベルト(uSv/h)のほとんどがラドンであるものと、毎時0.12 マイクロシーベルト(uSv/h)のほとんどセシウムとストロンチウムであるものがあるとすると、前者のほうが我々の健康へのダメージが少ないとは言えないのではないかということになる。



  • 窓が開いているか閉まっているか
  • 車が動いているか止まっているか
  • エアコンがついているか止まっているか(高温・低音・暖房の設定)
  • 雨が降っているのか乾燥しているのか
  • 風が吹いているのか穏やかなのか
  • 晴れているのか曇っているのか
  • 日なたにいるのか日陰にいるのか

よって質問者の論拠というのは部分的に間違っているだけです。人々が放射線の安全について教養のある推論を出そうとする場合はより深く掘り下げるように薦めます。 そしてもしそれを彼らが科学的に行おうとするなら幸運を祈ります。なぜなら人生は(それを成し遂げるには)充分時間があるとは言えそうにないからです。
一日にワインをグラス一杯飲むことが長期的に見て健康に良い事なのか良くないことなのかについて議論する人もいます。 人によっては一日にボトル一本飲むことがもっといいとかもっと悪いとか議論する人も。ほとんどの人は例えば一日10本は悪いということには同意すると思います。 一方で たまに飲むグラス一杯のワインも悪いと力説するひともたくさん居ます。 さらにコーヒーやチョコレート、ステーキ屋やその他なんでも!私たちは議論することができます。

  • 私は毎日ではないが、ワインならボトル一本飲むこともある。でも時々グラス1~3杯を一週間に数日立て続けに飲むこともある。
  • コーヒーを1日3~4杯飲むこともある。でも時には日に7~8杯飲むこともあり、また1~2週間まったく飲まないこともある。
  • チョコレートか、そうだな。。。

実際、これが一番大切なことで、いつも人々に享受できたらと思っているのですが、考えて、学んで、理由付け、評価し、そして自分自身の経験、知識、現況、そして要望にも基づいて行動することです。一歩外へ出れば、想像以上の危険が存在しますが、すべてのことについて座って心配するだけであれば何も行動していないことになります。つまり、人生というのは厳しく、ディスクレーマー(免責事項)をすべて読んだ後でもとんでもない(ありえない)ことが起こることもあります。 皆さんに(それをはねのける)力がありますように。
記録として 上記ディスカッションのスレッドはこちらにあります。

(翻訳:Yoshi Nakayama)