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放射能はいらない

『推進派はいつも自然も人工も放射線は同じだと言う、【成る程その通りだ。 しかし、問題は放射線ではなく、人工放射性核種は濃縮する事にあったのだ】 』

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原子炉内外の 90Sr, 140Ba, 137Cs の分布評価に よる福島第一原子力発電所事故における放射性物 質の放出挙動の解明

放射化学 第 36 号 2017
原子炉内外の 90Sr, 140Ba, 137Cs の分布評価に よる福島第一原子力発電所事故における放射性物 質の放出挙動の解明
引用
張 子見(大阪大学大学院 理学研究科 特任研
究員)
学位授与:大阪大学大学院理学研究科化学専攻
主  査:篠原 厚
     平成 29 年 3 月 22 日

2011 年 3 月に発生した東京電力福島第一原子力発電所(FDNPP)の原子力過酷事故は、史上初の沸騰水型原子炉の過酷事故であった。この事故の進展に関する詳細な知見を、後世へ伝えることは科学者の責務であり、現在までに様々な研究が進んでいる。例えば、原子炉工学や気象学の分野では、事故当時の炉内事象の進展や、放出された放射性物質の移行・沈着がシミュレーション等により推定され、炉内のパラメーターや環境試料の測定結果との整合性を評価している。しかし、こういった研究は、放出された放射能の「量」に関する議論が中心であり、放出された「物質」である放射性核種の個々の性質に関する議論が欠けている。

 そこで本論文では化学の視点に立ち、FDNPPから直接放出された物質であるエアロゾルと放射性粒子に含まれる放射性核種から、事故事象に関する情報を引き出すための、新規の研究を行った。具体的には、90Sr, 137Cs, 140Ba の定量を通じて、FDNPP の各原子炉における事故状況の特徴を評価する。基本的な考えとして、放射性核種の放射能比を評価のパラメーターとする。アルカリ金属である 137Cs は、金属としては比較的低い沸点を持っており、原子炉過酷事故の際には燃料体から容易に揮発する。一方で、アルカリ土類金属である 90Sr と 140Ba は高い沸点を持つため、それらの燃料体からの揮発量は、過酷事故の進展に依存するところが多い。よって、これらの元素の放出量と比は、原子炉過酷事故進展に依存する重要なパラメーターになりうる。

この考えに基づき、事故後に関東を中心に採取されたエアロゾル試料と、原発近傍で採取された放射性粒子中の 90Sr, 137Cs,
140Ba を放射能測定し、放射能比を求めた。大気エアロゾルの測定2011 年の 3 月 11 日から、茨城県日立市・水戸市・つくば市、神奈川県川崎市、と大阪豊中市で、ハイボリュームエアダストサンプラーを用いてエアロゾル試料を採取した。得られた試料を、大阪大学の高純度ゲルマニウム半導体検出器で γ 線測定を行い、137Cs と 140Ba の大気中放射能濃度(Bq/m3)を求めた。

このなかで放射能が比較的高い試料に対して、固相抽出法を適用した化学分離によって 90Sr を分離した。その後、液体シンチレーションカウンターを用いたチェレンコフ光測定により、90Sr の大気中放射能濃度を求めた。これらの値から、90Sr/137Cs, 140Ba/137Cs の放射能比を求めた。
 同日に異なる地点で採取された試料の放射能比は、互いに良い一致を示したことから、90Sr および 140Ba と、137Cs が大気中を輸送・拡散する際に、同じ挙動を取っていることがわかった。放射性核種の放出ならび陸域への沈着が顕著に発生した 3月 15 日と 20 日の放射能比は 10-4 オーダーと低くかった。

両日のメインの放出源は二号機と三号機とされており、両原子炉から放出された放射性プルームの放射能比は低いことがと推測できる。加えて、エアロゾルの放射能比は、他機関によって計測された土壌の放射能比とも一致した。このことは、陸域への汚染が、3 月の両日に放出された放射性プルームによって引き起こされた理解と矛盾しない。

一方で、90Sr/137Cs 放射能比は 2011 年の間に 10-3 から、最大 10-1 まで有意に上昇した。
これは、2011 年の後半に、比較的 90Sr/137Cs 放射能比の高い一号機の原子炉建屋からの放射性核種の継続的な放出を示唆している。東電が 2011 年に行った原子炉建屋内の放射能汚染調査の結果から、一号機内の放射能比が他に比べて優位に高い。
このことはつまり、放射能量でみれば、二号機と三号機が環境中の汚染にもっとも寄与したが、90Sr/137Cs 放射能でみれば、一号機由来の成分の影響は大きいことを示唆する。特に、事故がある程度収束して、二号機からの放射性核種の追加放出が廃炉作業によって抑えられてから、大気中のエアロゾルの 90Sr/137Cs 放射能比の上昇に寄与したと考えらえる。

不溶性粒子の測定FDNPP から北西に 3km の地点で筑波大学とJAEA のグループによって採取されたダスト試料から、合計 13 個の放射性粒子を取り出した。それぞれ γ 線測定によって、134Cs/137Cs 放射能比を求めところ、これらの放射性粒子はすべて一号機由来であることがわかった。

放射性粒子について電子顕微鏡による表面を観察と、特性 X 線分析による元素組成の測定をおこなった。その結果、主な元素の組成が Si と O であることと、粒子の表面に繊維状の構造があることから、格納容器内に存在した保温材が、その生成源であると
推測した。アルカリ溶融によって、6 つの放射性粒子を分解し、エアロゾルと同様の化学分離をすることで、90Sr の放射能を定量した。得られた90Sr/137Cs 放射能比は 10-4 と低く、エアロゾルの測定を通して得られた、一号機が 10-1 程度であるという結果と矛盾する。

事故進展に関する考察

 このたびの放射能比の測定を通して、2011年後半において一号炉の放射能汚染は高い90Sr/137Cs 放射能比を持つ一方で、事故初期に放出された一号炉由来の不溶性粒子は 10-4 と90Sr/137Cs 放射能比が低く、一見して矛盾する結果を得た。この矛盾は一号機における事故進展を理解するヒントとなる。

 今回の研究で分析した粒径が数百 μm の放射性粒子は、自由落下速度が速いために、爆発的な力によって放出されなければ、FDNPP から 3 km離れた場所に飛ばされない。よって、粒子は一号炉の水素爆発のタイミングで放出された。一号炉の水素爆発前は、燃料体が加熱され比較的揮発性の高い I や Cs が優位に放出される In-vessel 反応が発生した。この反応で発生する放射性蒸気は従来の研究から 90Sr/137Cs 放射能比が低いことが予測される。この放射性蒸気が炉内のケイ素源に取り込まれ、やがて粒子状になって、水素爆発によって放出された。したがって、放射性粒子内の放射性核種は In-vessel 反応で発生した低い 90Sr/137Cs放射能比の放射性蒸気を反映していると考えられる。

 水素爆発後、一号炉では冷却能の長期間の喪失により、燃料が溶融して圧力容器を貫通するメルトスルーが発生した。これにより、溶融燃料が圧力容器を貫通し、格納容器底面に存在するコンクリート製のペデスタルと呼ばれる部位を浸食した可能性が高い。この浸食は、従来の過酷事故で想定されている特異的な現象の一つであり、コア・コンクリート反応(MCCI)と呼ばれる。この反
応により、コンクリートや燃料体を組成にした放射性核種を含むエアロゾルが顕著に発生する。
注目すべきは、この時点の燃料体内の放射性核種の組成である。揮発性の I や Cs は燃料が溶融落下する前の段階で燃料の外に放出されたため、MCCI で発生する放射性エアロゾルの 90Sr/137Cs放射能比は高い。よって、一号炉で顕著に発生した MCCI により、高 90Sr/137Cs 放射能比のエアロゾルが発生、そしてそれらが一号炉建屋等を汚染して、建屋の汚染の 90Sr/137Cs 放射能比を上昇させた。よって、放射性粒子とは異なり、原子炉建屋汚染は、水素爆発後の MCCI の影響を受けたため、高 90Sr/137Cs 放射能比のエアロゾルによる汚染が上書きされたため、高い水準にあると考えられる。

 本論文の成果として、原子炉から直接放出されたエアロゾルおよび放射性粒子の、140Ba/137Cs,90Sr/137Cs 放射能比の測定から、FDNPP 事故における炉内事象の進展に関する詳細な考察を行うことにはじめて成功した。

特に、FDNPP の一号炉において、水素爆発以前の汚染状況を不溶性の放射性粒子から、MCCI 後から 2011 年の終わりまでの汚染状況ならび大気への放出状況をエアロゾル試料の測定を通して考察することができた。





2号機 原子炉格納容器内部調査 実施結果(速報)
http://www.tepco.co.jp/tepconews/streaming/index-j.html …




バカ記者「小石や泥のようなものは何ですか?」
デブリ核燃料に決まっているではないか、どこまでアホなのか🤬





レコーダーを待て アホ記者は😡








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