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原発事故を読み解くミニツール (3)

By   2011年4月13日

放射性物質はどのように飛散していくか?

原発事故が起きると、時間とともに放射性物質はどんどん周囲に拡散していく。つまり放射線源からα、β、γと呼ばれている放射線が飛散すると同時に、放射線源(放射性元素)も放射線を出しながらホコリや水蒸気と共に拡散するという、2重の飛散がおきてきます。

放射線源が一定の場所に点のように存在する場合には、よくマスコミなどで報道されるように二乗に反比例して放射線(α線、β線、γ線)は弱まるが、放射性物質も飛散し始めるとケースバイケースで一概にはいえなくなります。

放射線の被ばく線量率(時間あたりの被ばく量)を電球の明るさにたとえて考えるとわかりやすい。広い部屋の中の裸電球一個から出る光線は、距離の二乗に反比例して暗くなるが、夜店のようにあっちこちに電球やアーク灯などがあると、いくら移動しても明るさに変化はあまりなくなります。また、規模が大きい夜店だとちょっとはなれてもすぐには暗くなりません。放射性物質が拡散するにつれ、わたしたちが遭遇するケースは裸電球のケースではなく、夜店のような複雑なケースが多くなります。

事故が起きると、放射線源、あるいは放射線を出す元素は蒸気やチリに付着し、風に乗って飛散を始めます。その風上にいるのか、風下にいるのかで放射線による被曝の線量率は大きな差が出てくる可能性があります。本サイトでも、アメリカ西海岸、カナダのアクセスが増え、太平洋をまたいで運んでいく風の流れにとても敏感です。

その飛散がどのように進んで行くのか、気象条件を考慮した説得力のあるドイツ発のシミュレーションがインターネットを通じて多くの人に注目されています。
そのシミュレーションは、日本の風のデータを使い、どのようにヨウ素131が日本の周辺に(世界中に)飛散していっていくのか、その流れを動画で示しています。

われわれに入手可能な最小限のデータとシミュレーションの結果とつきあわせ、矛盾がないか確認ができるので、それについて以下で簡単にお知らせしたいと思います。

シミュレーションはUTC時刻と判断し、9時間進めて日本時刻に換算しました。日野の測定値は、その時刻に対応した値にしています。(修正3/28)

[Ⅰ]日本時間:2011年3月14日3時00
日野:0.13[μSv/h]
(日野は、ナチュラル研究所の測定データを使いました。)
3月14日までの段階では、図に見られるように西風に乗って放射性物質のほとんどが太平洋へ拡散していっている様子がよく分かります。

[Ⅱ] 2011年03月15日8:00
日野:0.13[μSv/h]
3月15日朝8時ごろ風向きが変わり、根元の部分から放射性物質の南下が始まる。

[Ⅲ] 2011年03月15日13:00
日野:0.28[μSv/h]
ピーク値:12時21分:0.61[μSv/h]
3月15日13時頃には関東一円のみならず東海地方にまで放射性物質が飛散している様子がうかがわれます。
日野のピーク時間12時21分。それより約2時間前の10時37分に和光市の理化学研究所で1.62[μSv/h]のピーク値を測定しています。

[Ⅳ]2011年03月15日21時00分
日野:0.20[μSv/h]
さらに東の風に乗って放射性物質は長野方面に流れていく。日野の測定データは、下降し、放射性物質は別な地域に去っていったかのように見えます。

[ⅴ]2011年03月16日6時00
日野:0.33[μSv/h]
ピーク値:5時42分:0.35[μSv/h]
風向きが変わり、放射性物質は再び関東に流されてくる。日野で2度目のピークが朝5時42分に観測されました。

[Ⅵ]2011年03月16日16時00
日野:0.15[μSv/h]
同日16時頃には風向きが再び西になり放射性物質は下図のように太平洋に拡散していきました。

[Ⅰ]~[Ⅵ]の時間経過とともに関東各地の放射線の強度はどのように変化していったのかというデータとシミュレーションをつきあわせてみて矛盾点は見つかりませんでした。むしろいままで気にしていなかった、揺り戻しがあって第二ピークがあることがわかるだけでなく、このシミュレーションのすばらしさを痛感しました。こうしたシミュレーションがドイツではなく日本の公機関から明らかにされないのは、まことに残念の一言につきます。

データはナチュラル研究所のデータと理化学研究所のデータを使わせていただきました。公機関のサイトでは、もう15日のデータが削除されネット上から消えつつあります。
理化学研究所のデータのピーク値を表示するグラフも15日03:00~15:00の一部です。
測定データを全面的に公開している、ナチュラル研究所に深く感謝しています。

補足

放射線の強さは理研とナチュラル研とでかなり差がある。ナチュラル研は、ピーク値0.61[μSv/h]を記録しています。そのデータはバックグラウンド放射線の分量を減じていない生の値で、他方、理化学研究所のデータはバックグラウンド0.03[μSv/h]程度を差し引いた値と思われます。従って、理研の生のピーク値は1.9[μSv/h]あたりだろうと思われます。2つの測定値に3倍近い差が生じています。
(注)ここでとりあげたシミュレーション、ナチュラル研究所、理化学研究所のアドレスは伝言板で一括紹介をしていますので、トップページ→掲示板で参照して下さい。

(注)シミュレーションの時刻はUTCと判断し、日本時刻に+9を加え修正されています。