コロナウイルスが微視的な液滴で空中を漂う方法

コロナウイルスが微視的な液滴で空中を漂う方法 肺から周囲の空気中に、エアロゾルがコロナウイルスを運びます。 ピーター・デイズリー/ゲッティイメージズ経由の画像バンク

私が南カリフォルニアで育っていた1970年代、 空気はとても汚染されていた 高校から「避難所」に定期的に送られました。 大気汚染のために家にいることとコロナウイルスのパンデミックと闘うために家にいることとの間には多くの共通点はないように思われるかもしれませんが、基本的に、両方ともエアロゾルと関係があります。

エアゾールは、ロサンゼルスの有名なスモッグを構成する小さな浮遊汚染物質であり、太陽光線に浮遊する塵の粒子と、話したり、咳をしたり、呼吸したりすると口から出る液体の小さな液滴です。 浮遊する液体のこれらの小さな破片には、コロナウイルスの破片が含まれている可能性があり、その広がりに大きく寄与する可能性があります。

今外を歩いていると、仮面をかぶって社会的距離を伸ばしている人を見かけることでしょう。 これらの行動の大部分は、人々が エアロゾルの拡散または吸入.

私は機械工学の教授です エアロゾルと大気汚染を研究します。 エアロゾルがどのように機能するかを理解すればするほど、コロナウイルスの感染や拡散を防ぐことができます。

空中およびどこでも

コロナウイルスが微視的な液滴で空中を漂う方法 エアロゾルはいたるところにあります。 Getty Imagesによるslobo / E +

エアロゾルは、空気中に浮遊する小さな液体または固体粒子の塊です。 それらは環境のいたるところにあり、煙、水、またはコロナウイルスを運ぶ唾液のように、浮遊するのに十分小さいもので作ることができます。

人が咳をしたり、話したり、呼吸したりすると、 900から300,000の液体粒子 彼らの口から。 これらの粒子 サイズの範囲 微視的–髪の幅のXNUMX分のXNUMXから細かい砂浜の粒のサイズまで。 咳は彼らを高速で移動させることができます 最大60 mph.

粒子のサイズと気流は、それらが空中に留まる時間に影響します。 静止した部屋では、煙のような小さな粒子が空中に留まることがあります 最長XNUMX時間。 粒子が大きいほど、空気からすばやく落下し、数分後に表面に落ちます。

単に他の人の近くにいることで、あなたは彼らの口からエアロゾルと常に接触するようになります。 パンデミックの間、これは通常より少し心配です。 しかし重要な問題は、呼気エアロゾルが存在するのではなく、どれほど感染性があるのか​​ということです。

コロナウイルスが微視的な液滴で空中を漂う方法 コロナウイルスは小さく、唾液の空中浮遊粒子によって簡単に運ばれます。 ゲッティイメージズ経由のfotograzia / Moment

ウイルス送達システムとしてのエアロゾル

新しいコロナウイルス、SARS-CoV-2は、直径が約0.1ミクロン(約4万分のXNUMXインチ)と小さい。 人々が呼吸したり、話したり、咳をしたときに生成されるエアロゾルは、一般的に約 0.7ミクロン 周りに 10ミクロン –肉眼では完全に見えず、簡単に空中に浮くことができます。 これらの粒子は主に人々の口と肺からの体液であり、 ウイルスの遺伝物質の断片を含むことができます.

研究者たちは、感染した人の咳によって生成されたエアロゾルがどれだけの数のSARS-CoV-2を保持しているかをまだ知りません。 しかし、XNUMXつのプレプリント調査では、現在ピアレビューが行われているため、研究者はモデルを使用して、部屋に立って話している人が 114時間あたりの感染量XNUMX。 研究者たちは、エアロゾル化されたこれらの唾液が、銀行、レストラン、薬局などの公共の屋内空間で発生した場合、他の人々に簡単に感染すると予測しています。

考慮すべきもうXNUMXつのことは、これらの粒子が吸入しやすいことです。 最近のコンピューターモデルの研究で、研究者は、人々が座っている間に話したり咳をしている別の人からエアロゾルを吸入する可能性が最も高いことを発見しました 6フィート未満の距離.

これは悪いように思われますが、感染への暴露からの実際のプロセスは 複雑な数字ゲーム。 多くの場合、エアロゾルで見つかったウイルス粒子が損傷しています。 インフルエンザウイルスを調べた研究では、 ウイルスの0.1% 人が吐き出すのは実際には伝染性です。 コロナウイルスはまた、体を離れると死に始めます。 最大XNUMX時間。 そしてもちろん、感染者からのすべてのエアロゾルにコロナウイルスが含まれるわけではありません。 多くのチャンスが関わっています。

公衆衛生当局は、直接接触、表面を介した間接接触、またはエアロゾルが主なものであるかどうかをまだ知りません 感染経路 コロナウイルス用。 しかし、私のような専門家がエアロゾルについて知っていることはすべて、それらが主要な感染経路である可能性があることを示唆しています。

コロナウイルスが微視的な液滴で空中を漂う方法 エアロゾルによって引き起こされた発生は、レストラン、ショップ、および他の多くの公共の場所に関連付けられています。 AP Photo / Vincent Yu

エアロゾル伝播の証拠

ウイルスの伝播をリアルタイムで研究することはほとんど不可能であるため、研究者たちはエアロゾル中のコロナウイルスの広がりを研究するために、環境サンプリングと接触追跡に目を向けました。 この研究は非常に迅速に行われており、そのほとんどはまだピアレビュー中ですが、これらの研究は予備的であるとしても非常に興味深い情報を提供します。

環境をテストするために、研究者は空気をサンプリングするだけです。 ネブラスカでは、科学者たちは 病院の空中SARS-CoV-2。 中国では、科学者たちはまた、ウイルスを大気中で発見しました 多くの病院とデパート.

しかし、環境サンプリングだけではエアロゾルの伝播を証明できません。 それには連絡先の追跡が必要です。

中国の広州にあるレストランの23つは、XNUMX月XNUMX日に小規模な発生があった場所で、エアロゾル伝播の直接的な証拠を提供しています。 研究者 レストランのテーブルに座っている一人の感染したが無症候性の人がいたと信じています。 空調により室内を気流が循環するため、他のXNUMXつのテーブルに座っている人が感染し、 おそらくエアロゾルのため.

全体的に、証拠はそれが多くであることを示唆しています 内部にいることはより危険です 外より。 その理由は、空気の流れがないことです。 間にかかる 15分XNUMX時間 エアロゾルが外に吸い込まれるため 換気システムによって または開いているウィンドウからフロートします。

日本での集団発生に関する別のプレプリント調査では、直接感染の可能性はほぼ 室内より20倍高い 屋外に。 シンガポールでは、研究者は最初のXNUMXつの発生を直接 いくつかのお店、宴会ディナー、教会.

外に出ると、これらの感染する可能性のあるエアロゾルは大気圏から消え、心配する必要はほとんどありません。 もちろん、病気の人と密接に接触していれば、ウイルスを外で捕まえることは可能ですが、これは非常にまれなことのようです。 中国の研究者は、 314件の発生のうちのXNUMX件 彼らが調べた彼らは屋外の接触にさかのぼることができた。

最近の懸念がありました ランニングやサイクリング中のエアロゾルの伝達。 科学はまだこれで発展していますが、他のバイカーやランナーに通常より少し広いスペースを与えることはおそらく賢明です。

コロナウイルスが微視的な液滴で空中を漂う方法 マスクを着用し、社会的距離を離すと、エアロゾルの拡散または吸入のリスクが軽減されます。 AP写真/ジェラルド・ハーバート

エアロゾルの透過を減らす方法

エアロゾルがどのように生成されるか、どのように動くか、そしてこのパンデミックで彼らが果たす役割についてのこのすべての知識とともに、明白な疑問が生じます:マスクはどうですか?

Centers for Disease Control and Preventionでは、フェイスマスクの着用を推奨しています 公共の場 社会的距離を離すことが難しい場所。 これは、自家製のマスクが、エアロゾルが口から出ないようにするための合理的な仕事をしているためです。 確たる証拠 一般的にそれらの使用をサポートします そしてより多くの研究がマスクが非常に効果的であることができることを示すために来ています 空中でのSARS-CoV-2の削減。 マスクは完璧ではなく、現在、それらが実際にどれほど効果的であるかを学ぶための研究が進んでいますが、 この小さな予防策 パンデミックを遅らせることができます。

マスクを着用する以外に、常識に従い、 保健担当官の指導。 室内の混雑をできるだけ避けてください。 内部と屋外の両方で社会的距離を練習します。 頻繁に手を洗ってください。 これらはすべて、コロナウイルスの蔓延を防ぐ働きがあり、感染を防ぐのに役立ちます。 COVID-19が空気中の粒子の吸入によって伝染するというかなりの量の証拠がありますが、専門家のアドバイスに注意深く従うことにより、個人は彼らがもたらすリスクを最小限に抑えることができます。

著者について

シェリーミラー、機械環境工学教授 コロラド大学ボールダー校

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.


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