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Ichimiya Radiation 20110410 BW

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(1)

福島第一原子力発電所被災

福島第一原子力発電所被災

射能 理解

射能 解

2011.4.10

2011.7.27

版) 黒対応版

一宮 亮 / 高 速器研究機

2011.7.27 版) 黒対応版

(ryo@post.kek.jp)

1

(2)

限知 い 欲 い

射線 被曝 被曝

* 射線 遊

射性物質 衣服や身体 付着

洗 必要 超 人 健

康 害 能性 いう基準 超え いう

遃 周 人 影響 及

花粉 う 払う 容易 除去

地域

い 願い

い 願い

αα γγ ββ 中性子中性子 人体人体 物質物質 運転中運転中 炉心炉心

付近 http://www.cs.kyoto‐wu.ac.jp/~mizuno/q‐and‐a‐20011023.html 計算 死量以 (100Gy) 中性子被曝 影響無い

2

(3)

今日 電力 30% 原子力発電

活 い い 方 中身 あ

理解 理解

誤解や無知 恐怖感

原子力原子力 携わ携わ 人々人々 非合理的非合理的 絶対絶対

い態度 思い 冷静

学び 考え 学び 考え 思い

射線防護 原則8

– ALARA(As Low As Reasonably Achievable)

被曝 被曝 合理的 合理的

3

(4)

原子力発電 割合

各国 総発電電力量 各電源 発電 割合

電気 業連合会Web 転載

http://www.iae.or.jp/energyinfo/energydata/data3030.html

&財' 総合工学研究所 Web 転載

http://www.fepc.or.jp/present/nuclear/setsubi/index.html

原子力発電 場合 中国 石燃料 大量消費社会 羽目 石燃料 資源枯 大気汚染 問題 依然

ン電力 原子力発電量 賄え 総出力

4

風力 地熱 現時点 出来 規模

長期的 色々 能性 考え 現時点 出来

状況

(5)

原子力発電 原理 構造

分裂 利用

235 熱中性子 分裂

中性子

減少 質量分 熱 発生

MeV 200

~

139 2

95

235

n I

Y n

U ( 分裂 一例)

1mol (235 2cm;PET ) 発生

534kWh 発生 100kW 原子力 ] kW [ 10 34 . 5 ]) kWh/eV [

10 5 . 44 ( ]) [ 10 6 ( MeV

200 23 27 6

( 分裂 一例)

中性子

534kWh 発生 100kW 原子力 発電所1.5時間分 発電量 相当(熱効率8約30%)

( 分裂 )

原子力発電所 発生熱 水蒸気 発電

5

水蒸気温度

火力発電所(50% 熱効率

(6)

原子力発電 全性確保策

物理的封 分裂 自己

物理的封 分裂 自己

http://www.chuden.co.jp/torikumi/atom/more/safe_shikumi.html

中部電力Web 転載

原子力発電所(軽水炉) 原発 黒鉛炉 遊い 構造的 原理的

今回 地方大地震 地震自体 大津波

機能喪失 福島第 原子力発電所 深刻 機能喪失 福島第一原子力発電所 深刻

以外 地方 原子力発電所 必死 維持

6

(7)

射能 射線

ン撮影 射線(X)

ン温泉 湯& 射線 射性物質

原子力 面集 2009 6-1

http://www.fepc.or.jp/learn/houshasen/houshanou/index.html

ン温泉 湯& 射線 射性物質

厳密 射性物質 射能 ぶ場合

7

(8)

射線 種類

原子力 面集2009 6 2

ン撮影 X

原子力 面集2009 6-2

原子炉 炉心 覆わ 運転中

出来 8

(9)

扱う数 k( ),  (

補 使用

補 使用

– G 109 = 1,000,000,000 = 10

& ' 6

– M 106 = 1,000,000 = 100 – k 103 = 1,000 = 1

& ' 10 3 0 001 1千分 1 – m 10‐3 = 0.001 = 1千分 1

10‐6 = 0.000001 = 100万分 1 n 10‐9 = 0 000000001 = 10億分 1 – n 10 9 = 0.000000001 = 10億分 1

欧米欧米 1,0001,000 言葉言葉 換え換え thousand, million, trillion,...)thousand, million, trillion,...)

10,000 言葉 換え ( ...)

9

(10)

射能

射能 Bq

射能( 射性物質' 射線 出 能力 表 – 射能( 射性物質' 射線 能力

射線 射性物質 崩壊 発生

/ 間間 射性物質射性物質 崩壊崩壊 数数 表表

http://www.mhi.co.jp/atom/column/radiation02.html

朝温泉 ~9 000Bq/L 20 000L 浴槽 180MBq 朝温泉

10

朝温泉 ~9,000Bq/L 20,000L 浴槽 180MBq.

• 60%塩 肥料 ~9,600Bq/kg 20kg 192kBq.

(11)

射性物質 崩壊 減少

半減期 短い 質量 射線 ( 射能 言う'

原子力 面集2009 6-3

半減期 短い 質量 射線 ( 射能 言う'

半永久的 相対的 射能 量&比 射能'

11

(12)

射線

射線 Gy) 

1kg 1 線量

( 線量 ) いう 物質や組織 射線

い吸 あ わ

射線 測 &

射線 Sv)

1 γ 人体 組織 生物

学的影響 組織 射線 量 う 人体

学的影響 組織 え 射線 量 いう 人体

射線 影響 部 や 射線 種類

γ 線 基準 い 生物 対

γ 線 基準 い 生物 対

影響 あ わ 使う

γγ 中性子線 陽子線 ン線 10倍以 人体

影響 用い 効果的

治療 出来

12

(13)

射線 人体 え 影響

射線

紫外線 物質&人体'中 原子

細胞 損傷 細胞分裂 阻害

人体 細胞 DNA 損傷 細胞分裂 阻害

細胞分裂 活発 臓器 影響

(骨髄&造血' 腸壁 生殖器) 乳幼児

(骨髄&造血' 腸壁 生殖器), 乳幼児

– DNA 自己修復機能

1Sv/h程度 線量率 DNA 大多数

回復 学的 影響

(東大病院 射線 惠一

– DNA 修復

確率的影響&晩発 害'

修復 起

発生 原因 能性 &学問的

仮説 段階 注意

8筑波大学 明康郎 射線 基礎 応用 p37 引用

確率的影響&晩発 害'

大線量 被曝 場合 修復 追い

13

確 的影響&急性 害'

(14)

大線量 被曝 場合 影響

( 的影響'

数十Gy神経中枢 破壊

数日 死亡&神経死'

• 5‐15Gy: 腸管出血 1逬間 死亡&腸死'

• 1‐10Gy: 骨髄造血機能減少1 死亡

臨界 JCO臨界

A 20Gy (死亡'

B 10Gy (死亡'

C : 4.5Gy ( )

• 0.5Gy: 血中 減少 ( ) 確率的影響

• 0.1Gy(Sv) 確率的影響 考え ば良い

14 8筑波大学 明康郎 射線 基礎 応用 p38 引用(孫引

(15)

射線量 険度 比例 ?

(確率的影響'

前述 線量率 DNA 自己修復機能 回復

確率 修復

以外 影響

以外 影響

射線防護 影響 見積 い線量

被曝 線量 比例 増え いう 全基準

大線量 用い 全致死 確率* : ~5 x 10-2 /Sv

10mSv被曝時 致死 発生率 30%( ) 30.05%

 S 被曝時 致死 発生率 10 6

Sv被曝時 致死 発生率 10-6

数 う え ば良い ? 数 う え ば良い ?

15 8筑波大学 明康郎

射線 基礎 応用 p40 引用

*ICRP Publ. 60 (1990勧告) 目確率係数[normal fatality probability coefficients]&全集団&公衆''9

余剰絶対 (EAR) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC283495/

(16)

10 ‐6 (100 万分 1) 険& ~100 Sv

射線8筑波大学基礎 応用明康郎42 引用

比較 評価

健康 悪影響 い!

射線 基礎 応用 p42 引用

持 続 健康 悪影響 大 い!

Quality of Life 

表現

16

表現

• 99.9999%

• 1億0千万人中 120人発症

(17)

射線 比較

少量 多量

比較 う

比較 う

致死量 ( 経口 ) 5 8g/kg

300g‐500g 致死量 6‐

300g‐500g 致死量 6‐

10L.

射線検診 0.05mSv 致死量 (5Sv)

10 万分 1 → (5%) 0 1 l 相当

10 万分 1 → (5%) 0.1ml  相当

X CT 被爆 6.9 Sv 致死量 (5Sv) 700

1 → (5%) 14ml 相当

1 → (5%) 14ml  相当

教育 射線従 被爆

許容 い 大量 50mSv 致死量 100 分 /

5%) 100 l 相当

5%) 100ml 相当

管理 い 限 十分 余裕

管理 50mSv 十分 余裕

持 全 量 あ 分

17

(18)

ば 現 (4/10) 射線量

原子炉 ( 影響

降雨 大気中 物質 降雨 大気中 物質

4/9 降雨 う線量

機構(KEK, 茨城県 大穂' 3/16 連続測 結果

今後 調

http://rcwww.kek.jp/norm/

今後 無い限 調

積算線量 計算 (全期間 ~0.2 Sv/h  均近似):  0 2 Sv/h * 24[h/day] * 30 [day] ~= 150 Sv

0.2 Sv/h   24[h/day]   30 [day]  = 150 Sv 

10-6 (100万分 1) (前々頁) 18

(19)

食品 水 被曝 い

射性物質 場合 崩壊 排出 被曝

体外被曝 比較的

影響 Sv 評価出来 間遊 遃小評価

算係数 厚生労働省web: http://www.mhlw.go.jp/stf/houdou/2r9852000001558e‐img/2r98520000015cfn.pdf

131(茨城県産検体 厚労省) 4100 Bq/kg>2000 Bq/kg( 基準値'

(8 半減期 考慮 射性物質量 毎日 20g

4100 Bq/kg * 20g/1000g * 1.6 x 10‐5 mSv/Bq [実効線量 換算係数] = 1.3 Sv.

4100 Bq/kg * 20g/1000g * 3.2 x 10‐4 mSv/Bq [甲状腺 等価線量 換算係数]=26Sv.

基準値 数倍超遃 食物 10‐6(100万分

1' 程度

言う 健康 影響

言う 健康 影響

確率的影響 大限考慮

言い 被曝 良い

健康 悪影響 い!

健康 悪影響 い!

Quality of Life 

19

部被曝 計算方法 http://guskant.github.com/bgs/efficace.html 説明

(20)

日常生活 射線被爆量

自然界 ,,

1mSv/ – 10mSv/

10mSv/

発生率

致死量致死量 3‐5Gy(=Sv3 5Gy(=Sv, 半数死亡半数死亡)) 自然自然 射線量射線量 2,0002 000

治療 照射量 40‐80Gy

ン温泉 μSv/h 一番 1/10程度

間数mSv程度 遊い 発生率 影響 見え &統計 実'

間数mSv程度 遊い 発生率 影響 見え &統計 実'

20

(21)

射線防護 1原則

http://www.rist.or.jp/atomica/data/pict/09/09040109/01.gif 21

(22)

一家 一 射線検出器 理想

原子力機構 家庭用 射線 開発例

簡易 射線測 学校

簡易 射線測 学校

教育支援 目的

貸出 小学生 学生 高校生 学校等

1. &製作費 一万 超え い'

2. 自然 射線 知覚 感度

学生 高校生 学校等 了承

http://hakarukun.go.jp/index.html

2. 自然 射線 知覚 感度

3. 射線 異常 知覚 &緊急時 警報機 機能

4. 動作 保証

5. 意味 明確

持 意味 無

持 意味 無

22 http://rphpwww.jaea.go.jp/senryo/research/meter-1.htm

持 い 意味 無い 持 い 意味 無い

測 値 評価出来 知識 & 目的'

測 値 評価出来 知識 & 目的'

(23)

射線 射線 射能 射能 人体 人体 影響 影響

分 理解 い 誰 計算 能

一方 福島県 福島県 域以外 域以外 全国 全国 射線量 射線量

食物 水 部被曝 含 十分 確率的影響

考慮 ば良い

所 大限見積 万分 級 あ

大限見積 万分 1

新 出 起 ば 射線量 減少

行 期待

行 期待

被曝 ALARA (As Low As Reasonably  Achievable) 原則通 ば減 良い

避 い時 冷静 断

う & 想 被害 高々 程度 いう考え 持 状況

断 ば 回避出来 '

断 ば 回避出来 '

関東 地方 基準値以

水産物 え敬遠 地震 被災者 経 的復興 妨 い いう 実 認識 理性的 行動 願い い いう 実 認識 理性的 行動 願い

23

(24)

Appendix pp

24

(25)

参考

射線 基礎1 射線 扱主任

射能 考え 克服 [

射線 基礎1 射線 扱主任

者試験 要点 [ ]

協会 (編集)

射能 考え 克服 [

談社 B568] (絶版?)

森永晴彦()

射線 扱主任者試験 参考書 射線 射能 知識 万遂 記述 勉強

•1984

新鮮 提言

体的 方策

25

万遂 記述 勉強

良い &合格

出来

体的 方策

射能 克服

(26)

神 言わ あ う あ *

50 銀河系 巨大

超新星爆発 起 空間 水素 超新星爆発 起 空間 水素 雲

水素 重力

縮 高温

46 中心温度 100万度

時 水素 融合 始 高温高

膨大 う

陽 誕生

©NASA

陽 誕生

原子力原子力 陽系陽系

生物誕生生物誕生(((40(40 )))) 長期間長期間 地球地球

温泉や火山温泉や火山 地球地球 地熱地熱 射性元素射性元素(( 射能射能)) 崩壊熱崩壊熱 大半大半

*創世記1.3 26

地震地震 原因原因 移動移動

(27)

原子力 歴史&黎明期'

• 1895 真空管( )

陰極線 研究中 X線 発見

• 1896 ン鉱

石 写真乾板 入 い 写真乾

板 感 知 射線 発見

板 感 知 射線 発見

研究 興味 婦人

ン鉱石(貨車2 分!)

©wikipedia

ン鉱石(貨車2 分!)

分 行 (1898 )

射能射能(Radioactivité)(Radioactivité) 射線 用語

©wikipedia

ン鉱石' 27

http://uranglass.gooside.com/UranHistory/UranHistory.htm

(28)

原子力 歴史&黎明期'

1900 前後 華々 い発見 連続

ン ン 物理学賞 第 号

ン ン 物理学賞 第一号

賞 以来 半数以 関係 研究結果

人類 歴史 変え 時代

1895  X 発見

900 900  量子論 量子論

1905  相対性理論

1930 ( 速器 ) 発明

1930  ( 速器 ) 発明

1933  崩壊理論

28

(29)

分裂 発見& 1939

歴史的背景: 1939 9 逭攻 開始 世界大戦 始

1939 1 2 人物理学者

1939 1 2 人物理学者

賞会場 婦人

人追 全体的 学的 態度

人追 全体的 学的 態度

時期 研究 一方

理学者 武装 開発

(1939 10 ン'

(1939 10 ン'

学者学者

中性子 照射 発見

分裂

分裂 2 3 中性子 発生 指摘

分裂 2‐3 中性子 発生 指摘

分裂 連鎖 実現 能性

http://kan5.sakura.ne.jp/gosan/kouwa/2007/2007_02/index.html 転載 29

(30)

ン ン計画 初 原子炉

• 1941 11 ン計画開始

秘密研究所(現8 国立研究所)

将軍指揮 物理学者&

将軍指揮 物理学者&

) 動員 兵器 開発

• 19411941 1212 日米開戦日米開戦

• 1942 12 2 大学 運動場 実験室

分裂 連鎖 応 遉 原子炉第一号& 1

研究 ン計画 支援 行わ

大型 原子炉( ) 生産

1 1

http://kan5.sakura.ne.jp/gosan/kouwa/2007/2007_02/index.html 転載 30

© Argonne National Laboratory, U.S. DOE

(31)

ン ン計画 疑心暗鬼 時代

• 1943 1 学研究所 芳雄博士 中心 号計画

開始 ン 熱 散法 ン製造

開始 ン 熱 散法 ン製造

並行 京大 荒勝文策教授 F研究 ン濃縮

終戦時 実用 程遠い

研究 当時 原子物理学者 総動員 秀樹

• 1943 8 米大統領 英首相

• 1943 8 米大統領 英首相

協 締結

原爆原爆 互い互い 使わ使わ

い限 原爆 使用

合意 い限 原爆情報

5

• 1944 9 米大統領

英首相 国 管理 提唱 拒否

英首相 国 管理 提唱 拒否

31

(32)

ン ン計画 原爆投

• 1945 5 終結

• 19451945 77 1616 実験実験(( ))

行わ 実験

原爆 長崎

広島( ン型) 実験 初爆発

• 1945 8 6日広島 ン型原爆投

芳雄博士 数日後 東京 現地入 射能

確認

• 1945 8 9日長崎 型原爆投

• 1945 8 9日長崎 型原爆投

32

©wikipedia

(33)

冷戦 散

1949 8 原爆実験

1952 10 英国 原爆実験

1957 7 原子力機関&IAEA)設立

爆実験

1960 2 原爆実験

1963 8 米英 部分的 実験禁 条約

1964 10 中国 原爆実験 開発

1964 10 中国 原爆実験9 開発

1968 7 散条約&NPT) 米英 62 調

1974 5 実験

1974 5 実験

1976 6 NPT 盟&批准' &署 1970 2

19921992 33 中国中国 NPTNPT

1992 9 NPT

http://kan5.sakura.ne.jp/gosan/kouwa/2007/2007_02/index.html 転載 33

(34)

NPT 散条約'

• 1967 1 1 日時点 兵器

仏 中 国 現 国連 全保 理 会常任理 国

仏 中 5( 現8国連 全保 理 会常任理 国 )

兵器保 国 以外 国 兵器

領 製造 禁 :5 国 既得権 維持

領 製造 禁 :5 国 既得権 維持

盟国 :190

兵器 棄 開発計画 棄

兵器 開発計画

盟国8盟国8

1974 実験

1998 実験

疑惑

疑惑

朝鮮 2006 実験

©wikipedia34

(35)

原子力発電 歴史

世界初 原子力発電& '高速増殖炉

• 1951 12 世界初 原子力発電& '高速増殖炉

出力 800W &0..W電球4個分'

• 1953 12 原子力 和利用 提唱

• 1953 12 原子力 和利用 提唱

• 1955 12 原子力基 法公

方針方針 和目的和目

• 1956 5 世界初 商業炉& GCR(6kW

• 1961 8 原子炉8JRR‐1臨界

• 1963 10 26 原子力発電 原研 動力試験炉

10 26 原子力

5 日 日 発 商業炉 原電 東海 号炉(k )

• 1965 4 商業炉8原電 東海一号炉(16kW)

• 1979 3 島原子力発電所 1986 4 原子力発電所

• 1986 4 原子力発電所

• 1999 9 JCO臨界

• 2011 3 福島第一原子力発電所

• 2011 3 福島第 原子力発電所

35

(36)

JCO 臨界

原子力 学館(東海村' 模型

原子力 学館(東海村' 模型

ン溶液 手作業 大量 投入 結果

http://www.asahi-net.or.jp/~ZS2T-IKHR/article/jco6.htm 転載 36

臨界( 連続 分裂)

(37)

JCO 臨界

厳格 法規 作業規則 教育

関わ関わ 現場現場

1 作業者 燃料物質 特性 十分理解 1. 作業者 燃料物質 特性 十分理解

2 主義 現場

2. 主義 現場

厳 作 結果 い

誰 確 知識 持 合理的 誰 確 知識 持 合理的 態度 向 合う 重要

態度 向 合う 重要

ALARA (As Low As Reasonably Achievable) ALARA (As Low As Reasonably Achievable) 原則

原則

37

駐車場 い速度標識

http://trafficsignal.jp/~mori/joyful/joyful.cgi?page=25

原則 原則

参照

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