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  4700兆ベクレルのヨウ素・セシウムの量は?
  04.24.2011    



こんな新聞記事があった

海に流れた汚染水、総量で4700兆ベクレル
福島原発
 東京電力は21日、福島第一原子力発電所2号機の取水口付近から海に流出した高濃度汚染水の総量に関する推計を発表した。

 推計によると、今月1日から、固化剤の注入などによって流出が止まった6日までに約520トンが海に流れ込んだ。汚染水に含まれていた放射性物質の総量は、ヨウ素やセシウムなどの合計で約4700テラ・ベクレル(テラは1兆)に上った。

 4、5日に集中廃棄物処理施設などから海に緊急放出された低濃度汚染水約1万トンの放射性物質の総量は0・15テラ・ベクレル。今回の量は約3万1000倍になる。

 東電は、1日以前に付近を見回った作業員が水音を聞いていないことから、流出が始まったのは1日の昼頃と判断した。放出された放射性物質の内訳は、ヨウ素131が2800テラ・ベクレル、セシウム134と137がそれぞれ940テラ・ベクレル。
(2011年4月21日 読売新聞)



C先生:合計4700兆ベクレルというとすごーーい量だと思うだろうから、このデータから、ヨウ素131、セシウム137、セシウム134がそれぞれ何グラムであるかを計算せよ。

A君:これは半減期だけ分かれば計算が可能な比較的簡単な問題。

B君:ざっと半減期は、ヨウ素131が8日、セシウム137が30年、セシウム134が2.1年。

A君:同じ量であれば、ヨウ素の放射線が圧倒的に強い。
 計算の仕方は、すでに、セシウム137がスズキによって濃縮されるかどうか、のHP作製時に使っているものと同じ。
 dN/dt=-λN  λ=0.693/T
 dN/dtが毎秒崩壊するヨウ素131の数、すなわち、ベクレルとなる。

B君:それなら簡単。
ステップ1:半減期を秒で表現して、λを算出。
ステップ2:Nは、ヨウ素131などの1gの元素数とする。アボガドロ数と原子量を用いて計算。
 これで終わり。

A君:計算結果です。それぞれ1gとしたときのベクレル数です。

ヨウ素131 1gは 4600兆(テラ)ベクレル
セシウム137 1gは 3.21兆(テラ)ベクレル
セシウム134 1gは 47.6兆(テラ)ベクレル

B君:放出された高濃度汚染水450トンに含まれていた量は、
 ヨウ素131は2800テラベクレルということなので、0.61g
 セシウム137は、940テラベクレルということなので、293g
 セシウム134は、同じく940テラベクレルということなので、19.7g


C先生:なんとヨウ素131はわずか0.61gか。450トンの水に0.6gでは、これを吸着剤などで処理するのは不可能だと思われる。セシウム137でも結構難しい。

A君:ベクレルという数量は、アボガドロ数6×10の23乗というとんでもない大きな数を掛けて求めますから、どうしても、とんでもない数値になるのですね。

B君:水道水中のヨウ素131の暫定基準値は、乳児の場合で100Bq/kgだが、この場合に1kgの水道水に含まれているヨウ素131の量を計算すると、22fg(フェムトグラム)になる。

C先生:mミリ、μマイクロ、nナノ、pピコ、fフェムト、aアト....
 fgは、10のマイナス15乗。

A君:fgを直接測定する方法が果たしてあるのか。

B君:絶対量を測るのは難しいかもしれない。

C先生:それでは、次。福島第一から放出された全放射性元素の総量だが、4月14日の公表値によれば、
 「放出されたヨウ素131は原子炉内存在量の2%の13万テラベクレル
        セシウム137
は同じく0.9%の6100テラベクレル」。

A君:この値を使って、gに換算すると。
 ヨウ素131が 28.3g
 セシウム137が1900g


B君:これほど少ない量が放出されただけで、これだけの影響だから、やはり放射性物質の管理は大変に難しい。

C先生:それでは、最後に、文部科学省のHPにある空間線量の測定結果のこれまでの推移を。

A君:次の図に、浪江町の32番ポストのデータの推移を示します。縦軸はマイクロSv/時。



B君:ヨウ素131の半減期は、8日。ここにあるデータだけで、38日分。ということは、1/30ぐらいになっている。最初が150マイクロSv/時だとすれば、そのうち5マイクロSv/時ぐらいがヨウ素131の寄与で、残りは、セシウム137とセシウム134か。セシウム137と134の割合がどうなっているのかは、しばらく見ないと分からないのか。

A君:理論値である指数関数するよりも、現実には多少速く減衰すると言われているのですが、それは、雨などによって、流されるからでしょうか。

B君:その現実が分かるのもしばらく先のことだろうか。

C先生:フィッティングをやって解析をするには、ヨウ素131の寄与がある間は、半減期の違いが大きすぎて余り意味が無い。今後、半年ぐらいデータを蓄積すれば、セシウム134と137の割合が分かる。さらに、現時点でもまだ放出があるかどうか、それも分かるだろう。