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原発-1 原発事故における放射能の危険性―1

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『原発の危険性』

これはネット上から拾い集めた情報であって、私自身の知識や意見ではありませんが、素人でも非常にわかりやすく説明されているため紹介します。

病院での検査で、レントゲンやCTスキャンなどの検査を受けた方は多いと思います。
その時検査をする技師は、痩せて顔色も悪い人がほとんどで、肌の色つやも血色も良い人はいないことのお気づきでしょうか?
日頃から放射能を被曝している所為です。
そこで、放射能に関連する情報を集めてみました。

陽子はプラスの電気を帯びていて、電子はマイナスの電気、そして中性子はどちらの電気も持っていません。
水素は中心(原子核といいます)に陽子が一個あり、その周りを電子が一個回っている事が分かり、ヘリウムは中心(原子核)に陽子が2個と中性子が2個で、その周りを電子が2個回っている事が分かってきました。

中心の核にある陽子と周りを回っている電子は同じ数で、中性子は陽子と同数かそれ以上多くあることが分かっています。重くなるほど、陽子と中性子と電子の数はどんどん増えます。
 原子力発電では、この原子核を壊します。
普通は、大きな二つの固まりと中性子が2~3個になります。これを核分裂といい、同時に大きなエネルギーを出します。核分裂は原子核が大きく重いものでないと起こりません。
核分裂を起こす物質を核分裂性物質(核物質)と呼びます。
原子力発電所で核分裂させるのは主にウラン235です。
ウラン235の原子核は陽子が92個で中性子が143個の固まりで、周りを92個の電子が回っている原子です。
「ウラン235」といったときの、235は原子核の陽子と中性子を足した数で質量数といいます。
ウラン235とウラン238では、名前のウランが同じですから陽子の数は同じで92個、中性子の数が3個違うということです。
このように陽子の数が同じでも、中性子の数が違うものを「同位体」と言います。

燃やすと言った場合は、普通は酸素とくっついて「酸化」する化学反応のことを言うのですから、核分裂で発生したエネルギーを利用する原子力発電では「燃やす」は正しい表現とは言い難く「原子核分裂発電所」が正しいかもしれません。
「原子燃料はリサイクルできる」という宣伝は間違いです、燃えたものは再利用できませんし、ましてや核分裂して全く異なる原子になったものを再利用はできません。

「原子燃料はリサイクルできる」という宣伝は、リサイクルの美名をかぶせて「死の灰の分離と拡散をする」再処理工場を推し進めるためのものです。
何にもしなくても、自分で勝手に核分裂(自発核分裂)して壊れていくものも有ります。
でも普通は、原子核に余分な中性子が取り込まれた事をきっかけとして起こります。
非常に込み合っている原子核に、余計な中性子が割り込んでくるから仲たがいして喧嘩になって分裂してしまうイメージです。
 物が「酸化」して燃えた場合と「核分裂」で燃えた場合の結果は、天と地ほどの違いがあります。
線香花火や眩しい光を出すスパーク花火でも、燃え終わった後の「燃えカス」は、最初は熱いのですが、すぐに冷えてしまいます。
炭素やマンガンやマグネシウムは酸素と結びついて煙となってどこかに行ったとしても、まだ存在しますが、原子が無くなる事はないのです。

 では、核分裂で「ウランが燃える」とどうなるでしょう。ウラン235に中性子が一個取り込まれて核分裂して、二つの破片と中性子が2個飛び出したとしましょう。

分裂といっても、真っ二つになる確率は少ないので、仮に陽子が54個と中性子が90個の破片と、陽子が38個と中性子が52個の破片に分裂したとします。
一つ目の破片はキセノン144と呼ばれ、二つ目はストロンチウム90と呼ばれます。
元のウランとは全く異なる原子です。
質量数を計算すると、235+1=236=144+90+2で計算は合いますね。
でも、核分裂前と核分裂後では重さにホンの少しの違いがあります。
1000分の1ほど軽くなるのです。
この軽くなった分の大部分が、分裂させた二つの破片を飛び出させる運動エネルギーで、結果として熱エネルギーになり、原子炉が熱くなるのです。

普通に物が燃えるときとの違いは、この桁はずれに大きなエネルギーと、分かれた破片、飛び出す中性子に有ります。
厄介なのが、この破片です。分かれ方は例のように「キセノン144とストロンチウム90」にだけ分かれるわけでなく質量数にして72~158まで約60種類、種類も量も様々の原子に変わってしまいます。
そして、すぐには冷えません。
この、なかなか冷えない「核分裂の後の燃えカス」を核分裂生成物(FP)と言いますが、高レベル放射性廃棄物とか「死の灰」とも呼びます。
では、どのくらいの期間冷えないかというと、数万年単位になります。
 核分裂の後の燃えカス」は、実はまだまだ燃えつづけているのです。
強引に二つに分けられたような状態ですから、まだまだ安定している状態の原子ではないのです。

核分裂は原子核が大きく重いものでないと起こりませんが、核分裂を起こすのは陽子に比べて中性子が多すぎる不安定な状態だからです。
核分裂して2~3個の中性子が減っても、まだ安定状態ではないのです。
もっともっと中性子を減らして小さくなって安定したいので、原子核からエネルギーを放出したり、自らの原子核を削ったりします。これを「核壊変」とか「崩壊」といいます。このときの熱が崩壊熱というもので、「核分裂の後の燃えカス」は、実はまだまだ燃えつづけているのです。
どのくらいの熱かというと、原子炉を止めて(核分裂を止めて)も冷却をしていないと原子炉が溶けてしまうほどの熱です。

不安定な原子が安定したものになろうとするときの核壊変、そのときに出すエネルギーや自らを削って出す粒子、そして飛び出してくる中性子を全部ひっくるめて「放射線」と言います。

 放射能は、放射線を出す原子(核種)を含む放射性物質が放射線を出して崩壊する性質を言います。
または、放射能の強さ、放射性核種の壊変の割合を示すこともあります。
ここで核種という言葉が出てきましたが、陽子の数が同じでも中性子の数が違うものを同位体といいます。
放射性物質を特定するときにも「原子核の陽子の数と中性子の数」から原子の種類を特定します。
そのときに核種という言い方をします。
例えば、「台湾の放射能汚染マンションの原因は、鉄スクラップに医療用廃棄物のコバルト60が混入した鉄骨を使用したため」とあれば、核種はコバルト60と特定されている訳です。

 放射能物質は核種により様々な過程(崩壊の道筋 壊変系列)をたどり、放射線を出さない物質に変わってゆきます。
地球上に一番多い放射性物質はウランですが、ウランは放射線を出しながら(壊変しながら)最終的に安定な鉛になります。

ウラン235とウラ ン238では同じウランでも核種が異なるので壊変する道筋が異なります。

一例としてウラン238の壊変を示すと下のようになります。
↓αや↓βは、アルファ線やベータ線を出して変わって行く事をあらわしています。
カッコの中の数字は半減期と言われるものです。
100%がこの壊変の流れになるわけではありません。
主な壊変の流れです。

ウラン238(半減期45億年)
  ↓α
トリウム234(24日)
  ↓β
プロトアクチニウム234(1.2分)
  ↓β
ウラン234(25万年)
  ↓α
トリウム230(8万年)
  ↓α
ラジウム226(1600年)
  ↓α
ラドン222(3.8日)
  ↓α
ポロニウム218(3分)
  ↓α
鉛214(27分)
  ↓β
ビスマス214(20分)
  ↓β
ポロニウム214(0.00016秒)
  ↓α
鉛210(22年)
  ↓β
ビスマス210(5日)
  ↓β
ポロニウム210(138日)
  ↓α
鉛206(安定)

 ウラン238は半減期が45億年、地球の誕生から現在まで50億年ですから、ウランはものすごく長い時間をかけて壊変して、少しずつ減ってゆくことになります。

 正確な定義を原子力用語辞典に求めると次のようになります。

------>

高い運動エネルギーをもって流れる物質粒子(イオン・電子・中性子・陽子などで、粒子放射線と言う)と、高エネルギーの電磁波、すなわちきわめて波長の短い電磁波(γ線、X線を指し、通常は紫外線を含めない。電磁放射線と言う)を総称して放射線と呼ぶ。
普通電離放射線の名で定義され、電離放射線とは、物質を通過する際に直接あるいは間接にその物質の原子を電離する能力をもつ放射線である。

<-------

 つまり、粒々の粒子放射線(アルファ線・ベータ線・中性子線)と高エネルギーの電磁放射線(ガンマ線)をひっくるめて放射線と呼び、放射線は原子と原子が手をつないでいる(分子)状態を引き離してしまうということです。

α(アルファ)線:放射性物質からヘリウムの原子核と同じものが飛び出すものです。言い方としてアルファ崩壊(壊変)と言ったりします。
陽子が2個 と中性子が2個、アルファ線を出すと質量は4減ることになります。
陽子が減るということは、原子の周期律表で二つ左側にずれますから化学的性質も異なってしまいます。
ヘリウムの原子核と同じもので、大きなものですから遠くへは飛びません。
紙1枚で遮蔽できます。
逆にいうとアルファ線は検知しにくいことになります。
放射線とは高い運動エネルギーを持って流れる物質粒子または高エネルギーの電磁波と定義されています。
アルファ線は高い運動エネルギーを持って流れる物質粒子です。
そのエネルギーを極めて近い距離の物質に全てぶっつけてしまいますから、人体にアルファ線核種を取り込んだ場合は大変です。
アルファ線を出す放射性物質の粒子の周りには、いわゆるホットパーティクルができます。
 細胞は多くの化学物質(分子)でできており、その化学物質の結合は電気的な結合で非常に弱いものです。
細胞を小さな街に例えれば、そこに大砲をぶっ放す無法者が乱入するわけですから被害は甚大です。
しかも、その被害が外部からは検出しにくいので、さらに厄介です。

非常に弱い電気的な結合でつながっているものを、ブツブツに切られた(電気的結合を離すので電離といわれます)細胞は、自己修復機能で細胞を維持修復できる事もあれば、細胞を維 持できなくなり細胞が死ぬこともあります。
機能を維持していても狂ったりします。
下手に機能を維持した状態で、自己の細胞の誤りを完全に修復できないのに細胞が生き残っていたりすると、間違った設計図にしたがって細胞が異常増殖しガン細胞となることもあります。

β(ベータ)線:放射性物質の原子核の中性子が、陽子に変わり(言い方としてベータ崩壊(壊変)といいます)、電子(マイナスの電荷を帯びています)と中性微子が飛び出すものを言います。
または、少ないケースですが、放射性物質の原子核 の陽子が、中性子に変わり(言い方としてベータ・プラス崩壊(壊変)といいます)、陽電子(プラスの電荷を帯びています)と中性微子が飛び出すものです。

この飛び出した電子がベータ線です。
影響としては、アルファ線が近距離大砲なら、ベータ線は弾丸の大きな小銃でしょうか。
こちらも、外部からは検出しにくいものです。

γ(ガンマ)線:アルファ線やベータ線は、放射性物質が壊れて次の物質に変わるときに出されますが、ガンマ線は崩壊との関係なく、不安定な放射性物質から出される高エネルギーの電磁波です。
外部からは検出が容易、威力はライ フル銃でしょうか。

中性子線:文字通り中性子です。
ガンマ線と比較した場合は、約10倍危険といわれます。
電気的に中性なので透過力は大きく、検知そのものが大変です。

飛距離は一番遠くまで飛び、鉄やコンクリートも通してしまうほどで、長距離ライフルなみでしょうか。
中性子は他の原子に取り込まれて放射化させます。

JCOの臨界事故では、体内の塩分が放射化して、ナトリウム23がナトリウム24になり検出されています。
原発の原子炉は中性子の発生源ですから、原子炉や周辺の配管や冷却水なども放射化する事になります。
 
放射線の種類が同じでも、放射性核種によって放射する放射線のエネルギーは違います。
高いエネルギーをもっていれば、同じ放射線でも透過力が違うので、より厳重な遮蔽が必要になります。
病院でレントゲン検査を受けるときに看護婦が鉛入りのエプロンをしているのを見たことがあると思いますが、エネルギーが高いγ線なら通過してしまいます。
原発で働く作業員の防護服は放射線を遮蔽するのではなく、放射能物質を取り込んで内部被曝をしないためのものです、中世ヨーロッパの騎士のような鎧は着ていないのです。

 レントゲン検査のX線は、人間が造り、人間がスイッチを切れば止めることができます。
でも、原子力発電で作られた核分裂生成物(FP)(死の灰)は、作ったのは人間ですが、放射線の発生を止める事はできません。
ひたすら、じっと放射線を出さなくなるまで、放射性物質が壊変して安定元素になるまで待つしかないのです。

いつまで待てばよいのか、その目安が半減期です。
この数字は原子力推進のトリックによく使われます。
つまり半減期の2倍の時間が経てば放射能はゼロになると思わせるのです。
実際は4分の1にしかなりませんし、3倍の時間が経っても8分の1は残っています。
半減期も数百万分の一秒のものから数十億年のものまで多種にわたります。
一回の壊変で放射能を出さない安定元素に変わる場合もあれば十数回の壊変をしないと安定元素にならないことも有ります。
また、壊変して放射線を出さない安定物質に変わることもあれば、さらに強い放射線を出す核種(娘核種といいます)に変わることもあるのです。
親の核種の半減期が短くても、娘核種の半減期も短い保証はありません。
逆に半減期が親核種のより長期であることも多いのです。
半減期が短い核種は、それだけ短い時間に壊変が進むので崩壊熱も強く、放射線の量も多いことになります。

原子力は軍事利用でも原子力発電でも原子1個や分子1個では利用できません。
数キログラムや何トンという量が必要です。
それは核分裂が続けて起きることが必要だからです。

 例えば陸上のリレー競技で次々にバトンが渡るように、ウラン235の核分裂が一個の原子核で起こり、飛び出した中性子が次のウラン235の原子を核分裂させる、というように核分裂が連鎖反応で続く状態になったことを臨界になったといいます。

茨城県東海村のウラン加工施設のJCOの臨界事故では、沈殿槽の周りに冷却用の水が流れていたため、中性子を反射し核反応が繰り返されました。
決死隊がパイプを破壊することで水を抜き臨界が収束しましたが、作業を半ば強制された作業員の被曝量は大変なものとなりました。

JCOの臨界事故についてはリンク集の「青い光は警告する」をごらん下さい。
わかりやすい解説になっています。

 もし、純度の高いウラン235が沢山あって、次々と鼠算式に増える核分裂が起きたら、どうなるでしょう。
瞬間的に核分裂片が爆発的に飛び散り、膨大なエネルギーが発生します。
これが核爆発です。原子力の利用は核爆発を起こして破壊と殺戮をするための核兵器として始まりました。

 リレー競技では一人のランナーが次の一人のランナーにバトンを渡すので、走っているランナーが増えることもバトンが増えることもありません。
同様に核分裂が増えすぎないようにコントロールできれば、原子力も核兵器だけではなく平和利用できると考えられていました。
そのために絶対必要なのが、臨界の管理です。

 原子爆弾は日本に2個落とされました。1個はウラン235を使った広島型原爆、もう1個はプルトニウム239を使った長崎型原爆です。

核兵器は臨界管理の反対です。
いかに中性子の増倍率を増やすかが課題です。

 原子の世界では原子核は固まりですが、電子は遥かに彼方を廻っている状態で、ものすごく隙間だらけの状態なのです。隙間を素通りして中性子が原子核に当たらないことも有ります。
ですから、まずはウラン235やプルトニウム239の純度をできるだけ高めます。
そして、発生した中性子が外に逃げないように中性子反射材で囲みます。
さらに、核爆発の初期の段階で残りのウランが飛び散ってしまって爆発が終わらないように鋼鉄で囲みます。
本格的な核爆発ではこの鋼鉄も吹き飛ばしてしまいます。
ウランを二つに分けて配置しているのは、一定量(臨界量)以上集ると自然に核分裂が始まってしまうからです。
二つに分けて配置した核物質を爆薬によって瞬間的に合わせて一気に核爆発を起こします。広島原爆にはウラン235が12キロ使われ、そのうち1キロが核分裂をしたといわれています。

 ピカドンと呼ばれたように、核分裂の膨大なエネルギーは1億度の熱球を作り、強烈な光と熱は建物や人々の影を残して焼き尽くし、爆風は建物を押しつぶし、圧縮された空気が押し戻されてキノコ雲を形成します。
膨大な中性子線が降り注ぎ、核分裂生成物(死の灰)が飛び散り、火災の炎や煙とともに舞い上がり、黒い雨となり再び地上に降り注がれました。

 これが、臨界を越え過ぎた時の状態です。
JCOの臨界事故は、瞬間的に建物が吹き飛ぶような核爆発は起きませんでしたが、幾度となく臨界に達して中性子線が2km以上も飛んでいる「遮蔽材のない原子炉」が突然街中に現れた事故でした。
事故の際に核分裂した量は1mgといわれており、広島原爆の100万分の1の量で、あれだけの災害となるのです。

 原子力発電の運転は、臨界をほんの少しだけ越えるか越えないかの状態、一人のランナーが次の一人のランナーにバトンを渡す状態、すなわち臨界の安定状態(連鎖反応が実現する状態で、中性子の増倍率κ=1の状態から変動しないことが理想)を維持する必要があります。

原子炉の方式に関らず、原発の核暴走をふせぐためには、いかなる状態でも十二分な臨界制御が出来ていなければいけないのです。
増倍率が1から減ってゆけば核分裂は止まります。逆に増えてゆき1に戻せなければ核暴走事故となります。
チェルノブイリ原発事故は臨界の管理に失敗した原子炉暴走事故です。
原子炉の方式に関らず、原発の核暴走をふせぐためには、いかなる状態でも十二分な臨界制御が出来ていることが必要です。 

 核分裂が起きて核分裂の連鎖反応が続いてしまうことに必要な核物質の最小量を臨界量といいます。
臨界量は、核物質の種類、金属状態か水溶液の状態か、どんな形に収まっているか、固体なら純度が液体なら濃度、中性子の吸収や反射の条件などで決まります。
原子炉内には、一年間も停止することなく核分裂反応を続けるために臨界量をはるかに超える量の核物質(核燃料)が入れられます。

 臨界の制御で欠かせないのが中性子の量を測定して、中性子の発生量を増減させたり、そのスピードを抑えたりすることです。

核物質は核兵器よりも多く(110万キロワットの沸騰水型軽水炉だとすると、ウランの量にして132トン)なりますが、核兵器のように2~20数個に分けるのではなく、さらに細かく分けて(110万キロワットの沸騰水型軽水炉だと、燃料集合体にして764体)配置します。
核物質の純度は、核兵器よりは低くなります。
純度を高める濃縮は費用がかかるし、核分裂反応の制御が難しくなります。
中性子を外部に逃がさずに効率よく使うための中性子反射材はどちらでも必要です。
 原子力発電だけに必要なものは、核分裂反応を制御して押さえるためには制御棒や減速材、発生した熱を取り出すためのもの(冷却材)(原子炉や建物が熔けてしまわないようにするための冷却を兼ねる)、放射線を遮蔽したり放射能を閉じ込めたりするものが挙げられます。

 原子力の開発も利用も巨大な利権や社会資本が必要なので、核分裂後の死の灰の後始末に関しては、殺戮するのが目的である核兵器では考えることは有りませんが、原子力発電でも後で何とかなるだろうとして始まってしまい、いまだに解決策がないままです。

施設が設置される地域と利用する地域が異なり、利益を享受する側は他方を省みない傾向があります。
どこが役立てようとしているのか、どこに置いて使って誰が利益を得るか、自区内処理(自分の区域内での処理)をせずに、危険を担う地域と利便を受ける地域と後始末を押し付けられる地域が利益享受の側だけの都合で決められています。


放射壊変と壊変定数は核種に固有な値をとるので、半減期(放射能の減衰)を測定すると核種を推定できます。
また、物質の流出入が閉じた系(化石、火成岩など)では放射能の減衰度合いと半減期から逆算して年代測定に用いられます。

注意しなければならないのは、半減期は対象となる元の核種の量が増えないことを前提にしていますが、多くの原子核崩壊は、多数の種類のさまざまな形の崩壊が同時並行的に確率に支配されて多段階的に起こるのであり、元の核種の量も前の段階での崩壊が進めば随時追加されてゆくことです。
このため半減期どおりに崩壊が進むのを観測できるのは、確実に精製・分離が済んだ単体の放射性物質を扱える実験室だけです。

地球上に住んでいる以上、だれでも年間2.4ミリシーベルトの放射線を被ばくします。
といっても、だれもこの自然放射線で害を受けてはいません。
 一方、高い線量の放射線は確かに人体に害を与えます。
500ミリシーベルトを超えると放射線の影響があります。
また、発がんの心配が出てきます。
 ちなみに、科学技術庁が決めた年間許容量は50ミリシーベルトです。
これは、放射線の害から守るために、法的に定められた値です。

放射線の1回照射量と身体影響(mSv=㍉シーベルト)
250mSv以下
身体症状なし
500mSv
白血球一時減少
1000mSv
吐き気、おう吐
1500mSv
50%の人に放射性宿酔(二日酔いのような状態)
2000mSv
5%の人が死亡
4000mSv
30日間で50%の人が死亡(半致死線量)
7000mSv
100%の人が死亡


 放射能の量を表すのはベクレルと呼ばれる単位です。放射線はアルファ線、ベータ線、ガンマ線などがあり、同じ1ベクレルでも、それぞれ人体に対する影響力が異なります。
そこで、その特徴を加味し、放射線を測る場合は人体に対する影響力を表す単位、シーベルトに統一して使います(1シーベルトは千ミリシーベルト)。


100万kw級の原子炉には、100トンのウラン燃料が入っています。
およそ1年に1度の定期点検のとき、約30トンずつ新しいものに交換されます。
ウラン燃料中のウランのうち、3~4%が核分裂エネルギーを取り出せる“燃える”ウラン235で、残りは“燃えない”ウラン238です。
原発の運転により、1年間に約1トンのウラン235が核分裂生成物に変わっていくことになります。
核分裂生成物の放射能の強さは、もとのウラン235よりもはるかに強く、核分裂生成物のほとんどは燃料棒の中にたまっていきます。
3~4年間の運転後は、燃料棒の放射能の強さは使用前の10億倍になっていることになります。

原子炉の中の燃料棒にたまっている核分裂生成物のもつ放射能は、100万キロワット級原発の場合、半減期1時間以上の主な放射性物質のものだけで約1万3600京ベクレルもあります(1京は1万兆)。
東海地震の震源域にある浜岡原発では、4基の原子炉が運転中で電気出力は合計360万キロワット。
4基あわせて5万京ベクレルをこえる放射能をもつ放射性物質が内臓されています。

放射性核種の放射能の強さ(放射能としての量)は、1秒間に何個の原子核が放射性壊変を起こしているかによってあらわします。
1秒間に1個の原子核が放射性壊変しているとき、放射能の強さは1ベクレル(Bq)であるといいます。
最近まで、1グラムのラジウムがもつ放射能の強さを基準にしたキュリー(Ci)という単位が使われました。1キュリー=370憶ベクレルです。
表のように、天然の放射性核種にくらべて原爆や原発で生じる人工放射性核種の放射能は桁ちがいに強いものです。

1グラムあたりの放射能の強さ
半減期
天然の放射性核種
ウラン238
1万2000ベクレル
45億6000万年
カリウム40
26万ベクレル
12億5000万年

ラジウム226
370憶ベクレル
1600年
人工の放射性核種
セシウム137
3兆2000万ベクレル
30年
ヨウ素131
4600兆ベクレル
8日
キセノン133
6900兆ベクレル
5.3日
クリプトン88
290京ベクレル
2.8時間

私たちは、つねに地面や大気中や体内にある天然放射性核種からの放射線と、宇宙からの放射線を浴びています。これらを“自然放射線”と言います。
地球の岩石にはウラン・トリウム・カリウム40などの天然放射性核種が微量に含まれます。
これらは、もともと超新星の爆発などによって造られ、宇宙空間をただよい、46憶年前の地球誕生時に地球の一部になりました。
半減期が地球の年令に近いため、現在も多量に残っています。

①ウラン、トリウム、ラジウム、ラドン
ウランやトリウムは放射性壊変を繰り返して安定な鉛に変わっていく。
その過程で生じるのがラジウムやラドン。トリウムの壊変から生じるラドンをトロンと呼ぶこともある。ラドンは重い気体で、私たちは常に微量のラドンを吸いこんで肺に放射線を浴びている。

②カリウム40
カリウム40も代表的な天然放射性核種。全カリウムの約0.01%がカリウム40。
カリウムは生物にとって必要不可欠な元素で、カリは窒素・リン酸と並ぶ肥料である。放射性のカリウム40も、安定なカリウム39やカリウム41も、化学的性質はまったく変わらず、生物は区別できない。人間の体にはカリウム40が約3700ベクレル含まれている。

③炭素14
宇宙空間には宇宙線という、星の爆発や太陽の活動により生じた放射線が満ちている。
宇宙線が地球大気上層で空気中の窒素原子と衝突して炭素14が生じる。炭素14の半減期は5730年と短いが大気上層で常に生み出されている。全炭素のうち炭素14の割合はわずかに1兆分の1。しかし炭素は人体の主成分なので、人体中には炭素14が約1500ベクレル含まれている。

原爆や原発は、ウラン235やプルトニウム239の原子核を人工的に破壊する核分裂反応によってエネルギーを取り出します。
もとのウラン235やプルトニウム239の原子核は粉々の破片に分かれます。
これらの破片のほとんどはひじょうに放射能レベルが高い放射性核種です。
これらの人工放射性核種は、半減期が短いものです。
同じ核種が超新星爆発で生じたとしても地球誕生時には失われていました。したがって、生物にとっては初体験です。

①放射性クリプトン、放射性キセノン
常温でも気体の放射性核種で、原子炉中のほぼ全量が放出される。重い気体。「放射能雲」が通過中に強烈な放射線を浴びせる。しかし「放射能雲」の通過後には残らない。

②ヨウ素131
ヨウ素は184℃で気体になるため、原発事故でひじょうに放出されやすい。
天然のヨウ素はすべて安定なヨウ素127で、放射性のヨウ素は存在しない。
ヨウ素は必須微量元素で、咽喉(のど)の近くの甲状腺に集められ成長ホルモンの成分になる。
呼吸や水・食物をとおして放射性ヨウ素を取りこむと、ふつうのヨウ素と同じように甲状腺に集められ、甲状腺が集中的に被ばくする。
ヨウ素131の半減期は8日なので半年後にはほとんど消滅する。
しかし遺伝子についた傷が残ると、甲状腺ガンを引き起こす。
チェルノブイリ原発事故による子どもの甲状腺ガンは事故の5年後に現われ始め、10年後にピークになった。
発症率は、汚染地区が多いゴメリ州全体で、子ども約1000人に1人。

③セシウム137
セシウムも678℃で気体になるため、原発事故で放出されやすい。
セシウム137は、半減期が30年と長い。
またセシウムは土壌粒子と結合しやすいため長い間地表から流されない。
このため、短寿命の放射性核種やヨウ素131が消滅したあとにも残る。
地面から放射線を放ち続け、農作物にも取り込まれて、長期汚染の原因になる。

旧ソ連では、セシウム137が1平方メートルあたり150万ベクレル以上(1平方メートルあたり0,004グラム以上!)の地域を強制立退き地域にした。
高濃度汚染地域は、チェルノブイリ原発から約250kmの範囲に点在している。
過去には、1960年代末までの大気圏核実験によって1憶8500万京ベクレルという、膨大な核分裂生成物がばらまかれ、地球全体を汚染した。
核実験によるセシウム137は、現在も海水・地表・大気中に残っている。

④プルトニウム239
プルトニウム239は原発事故ではあまり遠方には放出されず、大部分は事故原発の敷地周辺にとどまると思われるが、参考のために記す。
プルトニウム239は核分裂反応でつくられるのではなく、核分裂反応により放出される中性子を燃料棒中のウラン238が吸収して生み出される。
プルトニウムは94個の陽子をもつ。
天然には陽子を92個もつウランよりも陽子数が多い元素は存在しないので、陽子を93個以上もつ人工元素を超ウラン元素という。
プルトニウム239の半減期は長く2万4千年もある。
これは地球の年齢とくらべれば十分に短いが、人間の時間から見れば半永久的に長い。

放射線には、アルファ線、ベータ線、ガンマ線などがあります。
放射性物質の種類(核種)ごとに、放出される放射線の種類や強さが違います。
放射線が近くを通過すると、原子や分子はイオン化され、生体組織や遺伝子を傷つけたり、活性酸素(酸素分子から電子が1個失われたもの)が生じて生命活動を妨げます。
放射線を浴びただけ、修復しきれない傷が増えていくことになります。
短い時間(1ヶ月以内)に、内部被ばくを含めて浴びた放射線量の合計が、一定量(1シーベルト)を超えると急性障害が現われます。
それ以下だと、すぐに障害は現われませんが、将来にわたって浴びる放射線量の合計に比例して、ガンになる確率が高くなります。

放射線の量“線量”を表すには、いくつかの方法があります。
単位時間あたりの線量を“線量率”といいます。

①照射線量
クーロン/キログラム(C/Kg)、旧単位はレントゲン(R)]
放射線の通過による空気のイオン化の程度で放射線の量を表す。

②検知器を通過した放射線の本数、を単位時間あたりで表した線量率
[1分あたり本数(cpm)、1秒あたり本数(cps)]

口径のちがいなど、検知器によって通過本数は異なる。
したがって、それぞれの場所について、検知器ごとに、ふだんの放射線通過本数を知っておく必要がある。
ふだんと比べて何倍ぐらい放射線の本数が増えたかということで、異常事態を知る。

中部電力が公開している浜岡原発の排気筒・排水口モニターは“cps”表示。
http://www.chuden.co.jp/hamaokastate/index1.htm
市民サイドの『R-Dan検知器』は“cpm”表示。R-Danは100V電源で常にスイッチを入れておき、事故を察知する使い方に向いている。
ふだんの10倍をこえる数字が続いたら、何かの異変である。

③吸収線量
[グレイ(Gy)、旧単位はラド(rad)、1ラド=0.01グレイ]
放射線を浴びた物質が、放射線から受け取ったエネルギーの量で、放射線の量を表す。
物質1キログラムが1ジュールのエネルギーを受け取る線量を1グレイ(Gy)とする。
エネルギーを受け取る物質が空気のときは、“空気吸収線量”という。

浜岡原発周辺の静岡県環境放射線監視センターのモニタリングポストの計測値は、“1時間あたり空気吸収線量”で示されている。
ふつうは1000分の1を意味するミリ(m)や100万分の1を意味するマイクロ(μ)や10憶分の1を意味するナノ(n)つけて、マイクログレイとかナノグレイのように言う。
静岡県のモニタリングポストの通常値は60~90ナノグレイ/時間(=0.06~0.09マイクログレイ/時間)
http://www.hoshasen.pref.shizuoka.jp/l7.html

④線量当量
シーベルト(Sv)、旧単位はレム(rem)、rem=0.01S
  放射線を浴びる人体へのダメージの程度で、放射線の量を表す。


放射線を浴びつづければ、遺伝子の傷は増えていく。
つまり放射線障害は、総被ばく線量に比例します(厳密には、同じ線量でも短時間に受けた方が被害が大きい)。

一方、原発震災で「放射能雲」が飛来する時には、自然放射線レベルの数百倍~数万倍という線量を一時的に受けることになります。

チェルノブイリ原発事故の時、事故原発から64km離れたブラーギンで自然放射線レベルの4000倍、180km離れたチェチェルスクで900倍の、1時間あたり照射線量の最大値が観測されました。
内部被ばくを除いても、ブラーギンに半日いただけで年間許容量を超えてしまいます。

どの程度の放射線被ばくを受け入れるかということは、短期の被爆と長期間の被爆とでことなります。
また年齢・性別によってもことなります。
放射線被ばくの影響の大きい順に並べると、胎児(つまり妊婦)→幼児→成長期の子供→これから妊娠の可能性がある女性→これから妊娠させる可能性がある男性→熟年以上の成人ということになるかもしれません。

たとえばあまり高濃度でない汚染地域では、高齢者の場合30年後のガン発生のリスクが高くなったとしても住み慣れた土地を離れるストレスが大きいため、被ばくを受け入れて住み続けるという選択もありえます。
しかし若い人たち、とくに子供は短期の訪問以外はとどまることはできません。
また、原発震災の場合、平常時の避難は不可能になります。
かなりの量の短期被ばくは避けられません。
妊婦や子供にはきびしい基準で避難を優先し、熟年以上はかなりの被ばくを受け入れざるをえないしょう。
そこで平均的な数字ということになりますが、原発震災の場合に以下の“めやす”を提案します。

ヨウ素剤の服用・・・5マイクロシーベルト/毎時(自然放射線による被ばくの40倍)
注:飛来する放射性物質にはさまざまな放射性核種が含まれる。
ヨウ素剤の服用は、放射性ヨウ素を体内にとりこまないようにするためだけに効果がある。
放射性ヨウ素以外の核種にはまったく効果がないことに注意。
「放射能雲」通過後の地面からの被ばくを避けるための緊急避難・・・500マイクロシーベルト/毎時(自然放射線による被ばくの4000倍)


「放射性物質」とは、内部で原子(放射性元素)が崩壊し、放射線を放出する性質をもった物質のことを指します。
放射性物質に含まれる不安定な原子は崩壊して別な原子が生成され、最終的に安定的な原子(ほとんど崩壊を起こさない原子)にたどり着き安定します。
その崩壊過程でα線、β線、γ線といった放射線を出します。

原爆の炸裂によってばらまかれた「放射性物質」は、キノコ雲に乗って成層圏まで吹き上げられ、そのまま大気中をぷかぷか漂ったり、原爆のもたらした物理的破壊によって空中に吹き飛ばされた埃に付着して地表に降り注いだりしました(死の灰、黒い雨)。

地表に降り注いだ放射性物質の一部は雨水とともに土壌に染みこみ、また風で吹き飛ばされて広く拡散したことでしょう。
原子のレベルではα崩壊・β崩壊によってしか放射性物質は減少しませんから、広島・長崎の原爆でばらまかれた放射性物質は、空中に吹き飛ばされようが土壌に染みこもうが、未だに地球上のどこかには存在するはずです。
ただ、α崩壊、β崩壊によって徐々に放射線を放出しながら安定化していき、長い時間の後には半減(1/2)→半減の半減(1/4)→さらに半減(1/8)と放射性元素の数は減少していくはずです(それにより放射線の強度も減少していく)。

なお、広島・長崎の爆発後に環境に放出された放射性物質の総量は、チェルノブイリ事故の400分の1に過ぎなかったと言われています。
元々、少量の核物質(せいぜい十数キロ)を急激に反応させて一気に破壊力を得る原爆は、その爆発の瞬間に放出される放射線こそ強力無比ですが、ウラン・プルトニウムの残り滓である各種放射性物質は大した量ではありません(燃料が十数キロだとすれば、残り滓も同程度です)。

爆発時の強力な放射線照射により淡い放射能を持った爆弾の破片なども多少はあるでしょうが、強力な放射性物質はウラン・プルトニウム由来の残り滓であると考えられ、量的には決して多くないのです。
ところが大量の核燃料(何トン・何十トン)を長時間にわたって反応させ巨大なエネルギーを生む原子力発電所は、そもそも核燃料の残り滓が非常に大量に生じ、万が一の事故の際はその大量の放射性物質が外部に漏洩しますから、放射能汚染の程度で言えば原爆の比ではないでしょう。

やや蛇足かもしれませんが、広島・長崎の被爆者に放射線障害をもたらした最大の原因は爆発したその瞬間に放出された強力な放射線(主にγ線)であって、爆発後に降り注いだ放射性物質のα崩壊・β崩壊による放射線による被害は、前者に比べれば少量だった(それでも決して軽い被害ではありません。特に放射線源が体内に入った場合)と思われます。
広島・長崎の残留放射能が少ないのは、死の灰が地球上に広く拡散していったというだけでなく、そもそも飛び散った放射性物質の総量がもともとそれ程多くなく、汚染は比較的小規模だったということが理由としてあげられるでしょう。

チェルノブイリの場合、爆発の規模は広島・長崎に比べ遙かに穏やかでしたが、爆発によって飛び散った放射性物質の総量は広島・長崎より遙かに多い量でした。
よって、土壌は広い範囲で深刻に汚染され、また風によって近隣諸国にまで運ばれた大量の死の灰の影響は、今後広島・長崎よりも遙かに長期間、あの地域を悩ませるはずです。


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