ま、適当に

思いつきで書くよ

放射線量(2/4)

放射線に係わる単位、ベクレルとシーベルト。TVなどで散々解説されておりますので、その違いはお分かりですよね?放射線の強さを表すのが”ベクレル”で、人体への影響(毒性)を表すのが”シーベルト”です。(ちなみに、おいらが学生だった頃はシーベルトなんぞよりグレイとかラドとかが使われてましたけどね。ま、どうでもいいことだけど。)ここでは放射線の強さを表す”ベクレル”の方を主に追いかけていきます。

なんて偉そうなことを言ってはみたものの、こちとら”ベクレル”ってのがどんな単位かなんてことまでちゃんと覚えちゃおりませんでしたので、こっそりググってカンニング致しました。「1秒間に崩壊する原子核の数」だそうです。・・・・ん?・・放射線の強さとちゃうやん・・・・・これが核分裂の数を表すってことはですよ、厳密に言うなら同じベクレル値でも放出する放射線の種類によって”強さ”は異なってくるってことだから・・・でもまあ、そうは言っても大抵の核種の核分裂はベータ崩壊とガンマ崩壊でしょうし、例えばプルトニウムみたいに極悪非道のアルファ崩壊するような核種なんてまれですから、エネルギー的にはどれもこれも似たようなモン。よって、ここでは強引に「ベクレルってのは強さを表す単位」ってことで押し切っちゃいます。

さて、一通り言い訳を終えたところで、被災一週間後の3月18日に北茨城市で採取されたほうれん草から放射性ヨウ素131が検出されたというニュースに着目してみましょう。その値は、1kgあたり24,000ベクレルということでした。ほうれん草1kgって相当な量だと思いますけど、そこに取り込まれたヨウ素が1秒間に24,000回核分裂しているってことですね。ちなみにこの1kgあたり24,000ベクレルというのは、あの悪名高き”暫定基準値”の12倍にあたるそうですから、先走って言うなら、おいらみたいなジジイには健康上何にも全く丸っきりぜ~んぜん問題ないレベルだと思いますけどね。売らないで捨てちゃうくらいなら、ジジイに食わせときゃいいんですよ。おいら、喜んで食べさせていただきまっせ。

さて、前回の解説によりとても大雑把ではありますが、「もしヨウ素とセシウムが同じ分子数だけあったとしたら、それを取り込んだときに被曝する放射線量は100倍くらい違う」ということがわかりました。が、これをもって「ヨウ素の100ベクレルとセシウムの1ベクレルが検出されたとしたら、分子の数的にはそれぞれ同数程度だ」とは言えません。この辺から阿呆の重箱くんあたりには理解することがかなり難しくなってくるようにも思われますが、何とかついてきてくれることを期待します。(分からんかったらメールをよこしやがれ。)

前に述べた”100倍”っていうのは生物学的半減期を加味したときの体内被曝の量を比較したものですから、物理的な放射線放出量とは異なります。単純な放射線放出量を比較したいのなら、それこそ単純に半減期8日と30年とを比較すればいい。即ち、ザックリ言って1,400倍もの差があるってことになります。方や1,400の強さの放射線量が8日で半減するペースで減退し、もう片方では1の強さの放射線量が30年かけて半減するペースで減って行くわけで、積算したトータルの放射線量は同等ってことです。逆に、検出したときにもし同じベクレル数だったとすれば、分子の数はセシウムの方がヨウ素の1,400倍くらいあるということ。・・・ここまで、よろしいでしょうか?(なんか、我ながらうそ臭い感じがするんで、もし間違ってたら指摘してちょ。)

ヨウ素とセシウムについて、それぞれの放射線放出の特性を理解したところで、あと2つのパラメータを学んでおきましょうか。

その一つは”沸点”です。ヨウ素の沸点は184度、セシウムは671度だそうです(この数値もカンニングによって仕入れました)。この温度を越えるとそれぞれ気体と化すわけですが、固体・液体と気体ではその身軽さが全然違い、「たとえこいつらが原子炉から漏れ出していたとしても、固体や液体でいるうちはなかなか広まることもないが、気体になった途端に大気中に大量に出てあっという間に広まってしまう」なんて事は、誰もが容易に想像が出来ることかと存じます。即ち、原子炉で事故があったりすればまず沸点のより低いヨウ素が検出されるのが先で、気化したヨウ素がガンガン放出される中、炉心の高温化がメチャ進み671度を越えて初めてセシウムが大気中に出てくる。こういう順序だってことをまず押さえてください。

もう一つの要素は放射性物質の”生成率”、即ち、ウラン235が核分裂したときにそれぞれの生成物になる確率のことです。これまたカンニングいたしましたところ、ヨウ素が出来る確率は2.83%、セシウムは6.09%だそうです。要するに、ウラン235が核分裂をすると、セシウムがヨウ素の2倍強の確率で生じるということです。これも押さえてください。

というわけで、ヨウ素の方は気体になりやすく(外界に出てきやすく)、検出される放射線量も1,400倍多いが、時間の経過に伴ってガンガン減って行く。セシウムは原子炉内ではヨウ素の2倍強も生成されるが、ヨウ素より表に出てきにくく、時間当たりの放射線の絶対量も大変少ない。時間をかけてゆっくりと放射線を放出して行く。こういうことです。

これらの情報を勘案いたしますと、おそらくヨウ素なんかは土壌中、あるいは野菜などから検出されているものなど全放出量のホンの一握りに過ぎず、ほとんどが大陸規模の気流に乗ったまんま大気中で核分裂しちゃってるんだろうと推察します。一方のセシウムは、同じように大気中に漂っていてもなかなか核分裂しないもんだから、放射能を持ったまんま地表(あるいは海面)に落ちてくる。それも、沸点が高いからいつまでも気体でいられずに、ヨウ素なんかよりもずっと早く落ちてくる(日本本土内に落ちる確率が高そう)。よって、時間の経過とともにジワ~~~~ッと増えてきて、対応が長引けば長引くほど取り返しが付かなくなってくる。・・・こんな感じで理解しています。

とまあ、ここまでが知識の下準備です。あとはこれを応用して解釈するのみかと。

まず、発表になったベクレル量から原発の被害状況を推理します。・・・・・いや、おいらはしませんよ、今後数値が発表される毎に、あなた自身が推理してください。例えば、
  ・大気中のヨウ素もセシウムも増えた → 両方気化しちょるってことなんで、こりゃ原子炉は本格的にやばい状態だ
  ・大気中のヨウ素は増えたがセシウムは増えない → 原子炉が超高温にはなってない=それなりに抑え込めてる
  ・ヨウ素が減った → 原子炉が安定したんだな
  ・セシウムが増えないし減りもしない → 原子炉が安定したんだな(半減期30年なんだから、そんなにすぐ減らない)
  ・土壌から検出されるヨウ素が増えちゃった → 放っておけばそのうち下がる
  ・土壌から検出されるセシウムが増えちゃった → こりゃあかん。その放射線量は長期間落ちひん。その土地はもう・・・・
とかね。

更に、一番知りたい人体への影響についても考察していきます。これについてはまた次回。

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  1. 2011/04/20(水) 20:12:27|
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