인공방사성 자연방사성 핵종 칼륨40 라돈 요오드

인공방사성 핵종도 자연방사성 핵종도 동물과 인체에 미치는 영향은 동일하다고 하지만  실험을 계기로 인공 방사성 핵종은 생체내에서 현저하게 농축되는 것이 많고, 따라서 더 큰 체내 피폭을 가져온다는 자연 방사성 핵종에 볼 수없는 특성이 있었던 것이다. 따라서 문제는 당초 생각했던 방출 방사선이 환경이나 생체내에서의 방사성 핵종의 거동의 차이에 있었다. 왜 자연방사성 핵종과 인공방사성 핵종이 다른 행동을 나타내는 것일까. 그것은 생물의 진화와 적응의 과정과 밀접한 관계를 가지고 있다. 

이 지구상에 생물이 나타나기 이전부터 자연방사성 핵종이 존재하고 있었다. 그 대표적인 것이 칼륨40(칼륨40의 방사능 반감기는 12억 5,000만 년이며, 지구 탄생시에는 현재의 16 배 가까이 존재했다)이다. 자연방사선 중 체내 피폭과 지각에서의 체외 피폭은 자연 방사성 핵종의 것이지만, 그 대부분이 칼륨40에 의한 것이다. 칼륨40은 천연에 존재하는 칼륨중 1 만분의 1 이상을 차지하고 있으며, 이 원소가 환경에 다량 존재하고 생물에게 중요한 원소이기 때문에 칼륨40은 대사는 빨라 어떤 생물도 칼륨 농도를 거의 일정하게 유지하는 기능을 가지고 있기 때문에 칼륨 40이 체내에 축적하는 것은 아니다. 　칼륨을 빨리 대사 및 체내 농도를 일정하게 유지 이러한 생물의 기능은 칼륨 40이 항상 존재하고 있던이 지구상에서 생물이 진화 과정에서 획득 해 온 적응의 결과인 것이다.

칼륨40과 라돈등 자연 방사성 핵종과 달리 현저한 생체 농축을 나타내는 인공 방사성 핵종은 모두 자연계에는 방사성 핵종이 존재하지 않는 원소이다. 　예를 들어, 요오드가 그러하다. 천연 요오드는 그 100%가 비방사성이며, 생물이 비방사성 요오드에 적응하여 포유동물이라면 그것을 갑상선에 선택적으로 모으고 성장 호르몬을 만드는 데 활용하는 성질을 획득하고있다 (성장 호르몬을 더 필요로 하는 젊은 개체수록 갑상선에 요오드를 빨리축척). 또한 요오드는 바다에 풍부하게 존재하지만, 육상에는 부족하기 때문에 진화의 도상에서 육상에 서식하게 식물은 요오드를 효율적으로 고농축하는 성질을 획득해 오고 있다.

현재의 고등 식물이 요오드를 공중에서 몸에 수백만 배나 농축하고, 포유 동물이 요오드를 갑상선에 모이는 것은 모두 천연의 비방사성 요오드에 적응​​한 훌륭한 능력이다. 　그런데 인류가 원자력에 의해 방사성 요오드를 일으킬 때 진화의 도상에서 획득한 이러한 귀중한 적응이 금새 슬픈 숙명에 돌변하고 방사성 요오드를 점점 농축하여 체내에서 큰 피폭을 받게 되어 버리는 것이다. 　스트론튬도 마찬가지이다. 이 원소의 자연계에 존재량은 적지만,이 원소와 화학적 성질이 동일하며 칼슘이 많이 존재하고 생물에게 중요한 원소의 하나가되고 있다. 

천연 칼슘은 방사성 것이 존재하지 않고, 따라서 생물은 이 원소를 적극적으로 가져와 뼈, 치아, 조류의 계란, 조개, 새우와 게 껍질 등을 만들고있다. 즉, 칼슘이 조직에 축적, 농축하는 것이다. 이 칼슘과 화학적 성질이 같은 스트론튬도이 조직에 침착 농축된다. 따라서 원자력 의해 스트론튬 90을 일으키기 위하여 28년이라는 긴 방사능 반감기를 가진이 인공 방사성 핵종은 이러한 조직에 침착 농축되게된다. 　게다가 스트론튬90은 또한 3가지 심각한 문제가 있다. 그 하나는 칼슘과 스트론튬을 축적, 농축 이러한 뼈와 치아등의 조직의 신진 대사가 매우 느린 것이며, 따라서 물리적 반감기가 긴뿐만 아니라 생물학적 반감기도 길어 지므로 있다. 둘째, 스트론튬 90이 방출하는 방사선이 베타선 뿐이며 따라서 뼈에 침착 농축되면 골수등 그 주변의 조직에 집중 피폭을 초래하게된다.