第三回災害廃棄物安全評価検討会

災害廃棄物の放射能濃度の推定方法について

１．測定結果の考察

２．測定結果の活用に関する考察

平成23年6月19日

原子力安全基盤機構

廃棄物燃料輸送安全部

資料３

１．測定結果の考察（１）

① 災害廃棄物の放射能濃度のばらつき 災害廃棄物の放射能濃度は、廃棄物の種類、土付着等の性状の他に、空間線量率にて代表される災 害廃棄物発生地点の放射能汚染レベルに左右され、サンプル測定結果およびin-situ Ge測定結果にば らつきが見られる。 空間線量率が低く放射能レベルの低い地域においては、災害廃棄物の放射能濃度のばらつきも小さく、 サンプル測定結果およびin-situ Ge測定結果は比較的良く一致しているが、空間線量率が高くばらつき の大きい地域では、両者の差が大きくなる。（図１参照） ② 災害廃棄物の種類別の放射能濃度 Cs-134とCs-137はほぼ同じレベルであり、廃棄物の種類（木質、瓦、コンクリート類）では有意な差異 は見られず、サンプル測定結果とin-situ Ge測定結果には差異が見られた。（図２参照） 木質とその他については、in-situ Ge測定結果あるいは環境省の仮置場における災害廃棄物から1m の地点における空間線量率のデータを用いて、グループ分類の有意性の確認を行ったが、有意な差異 は認められなかった。（図３参照） このため、木質、瓦、コンクリート類は同じグループとして扱うのが適切である。 ③ サンプル測定 サンプル測定におけるばらつき評価のために、種別にサンプル数を10個に増やし、内外面の測定を 行ってばらつきの評価を行ったが、かなり高い地域のサンプルにおいても検出限界以下のものが混在す るなど、サンプル測定値に大きな変動が見られた。従って、サンプル測定においては、代表点の抽出法 や測定数の設定が重要である。

図1 空間線量率と災害廃棄物の放射能濃度

新地町 南相馬市（北新田） 南相馬市 （日立建機予定地） 福島市 いわき市（小名浜） いわき市（四倉） 鏡石町 須賀川市 玉川村 伊達市 新 地 町― → 南 相 馬 市 （ 北 新 田 ） ― → 南 相 馬 市 （ 日 立 建 機 予 定 地 ） → 福 島 市― → 郡 山 市― → 田 村 市― → い わ き 市 （ 小 名 浜 ） ― → い わ き 市 （ 四 倉 ） ― → 浅 川 町― → 鏡 石 町― → 須 賀 川 市― → 玉 川 村― → 伊 達 市― → 石 川 町 　― → 古 殿 町 　― → 小 野 町 　― ― ― → 中 島 村 　― ― ― → 塙 町 　― ― ― → 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 環境省測定の空間線量率（対象物から1m地点)(μSv/h) Cs-134+Cs-137 放射能濃度 (B q/g) 木質 玉川村(木質）in-situ測定 福島市（木質）in-situ測定 南相馬市（木質）in-situ測定 いわき市四倉（木質）in-situ測定 瓦 玉川村（瓦）in-situ測定 福島市（瓦）in-situ測定 南相馬市（瓦）in-situ測定 コンクリート類 玉川村（コンクリート）in-situ測定 福島市（コンクリート）in-situ測定 南相馬市（コンクリート）in-situ測定 いわき市四倉（コンクリート）in-situ測定 いわき市四倉（生木）in-situ測定（参考値） 空間線量率と土壌Cs放射能濃度の相関

3 2 1 0 Cs-134 または Cs-137 の 放射能濃度（ Bq/g ） Cs-134 Cs-137 3 2 1 0 コンクリート類 瓦 3 2 1 0 サンプル測定 In-situ Ge測定 特異点 上限値 3/4の値 中央値 1/4の値 下限値 木質

図２

放射能濃度の測定結果のばらつき（ボックスプロット）

Cs-134 または Cs-137 の 放射能濃度（ Bq/g ） Cs-134 または Cs-137 の 放射能濃度（ Bq/g ）

0 1 2 3

図３

木質とその他の災害廃棄物のグループ分類の有意性

CS-134

または

Cs-137

の

放射能濃度（

Bq

/g

）

コンクリート類 瓦 木質 4 3 2 1 0 木質 その他 災害廃棄物から 1m の地点の 空間線量率（μ Sv/hr ） 環境省が測定した、福島市、いわき市、南相馬 市、玉川村の仮置場における災害廃棄物から 1m地点の空間線量率の測定値（192点） 木質とその他に分類 グループ分類の有意性：有意差なし In-situ Geの測定結果（福島市、いわき市、南相 馬市、玉川村）によるグループ分類の有意性 Cs-134及びCs-137の放射能濃度に測定点 コンクリート類：４箇所、10点 瓦：３箇所、８点 木質：４箇所、11点 グループ分類の有意性：有意差なし

④ 土壌のCs放射能濃度と空間線量率

空間線量率は同一地区においても、測定点によって大きなばらつきが見られるが、空間線

量率と土壌のCs放射能濃度の間には有意な相関がある。

この関係はMEXTの空間線量率

と土壌のCs放射能濃度に関するデータや福島県小学校の校庭データから確認される。しか

し、福島県小学校の校庭データに基づく回帰式は後述するように今回の災害廃棄物の放射

能濃度を包絡するものでないので、全体のデータを用いた回帰式を用いるのが適切である。

（図４参照）

⑤

災害廃棄物の放射能濃度と土壌のCs放射能濃度

災害廃棄物の放射能濃度は単位重量当たりの表面積や材質の収着性に左右されると思

われるが、今回のサンプル測定結果およびin-situ Ge測定結果は特殊なもの（生木や土とわ

らが混ざったもの）を除き、結果として上記の土壌のCs放射能濃度に包絡されており、災害

廃棄物の放射能濃度はこの土壌のCs放射能濃度により安全側に推定できる。また、災害廃

棄物の平均的放射能濃度はこの土壌のCs放射能濃度の枠内で一様にばらついていると想

定すると、この枠の平均値と比較的良く一致する。

(図５参照)

土壌中の深さ方向の放射能濃度分布は、表層の表面～5cmに集中している。このことは

逆に濃度の高い表層の土が沢山付着したものは高い濃度になることを示唆しており、災害

廃棄物は土の付着状況によって

上記のように

左右される。(図６参照）

１．測定結果の考察（２）

0.01 0.1 1 10 100 100 1000 10000 100000 1000000 土壌のCs-134＋Cs-137の濃度（Bq/kg） 空間線量率（ μ S v/h） 空間線量率 福島県小学校土壌モニタリング(4/5,6) 全データによる回帰式 小学校土壌モニタリングデータによる回帰式 木質測定結果（サンプル測定） 瓦測定結果（サンプル測定） コンクリート測定結果（サンプル測定） 木質測定結果(in-situ測定) 瓦測定結果(in-situ測定) コンクリート測定結果(in-situ測定)

図４

土壌のCs放射能濃度と空間線量率の相関関係

(MEXTのWeb

4月1日～5月22日の土壌の全データ及び福島県小学校のデータ) (2011/6/1に換算）

・文部科学省土壌モニタリングデータと福島県小学校土壌モニ タリングデータの全データの回帰式 Log（空間線量率）=0.815＊Log（Cs濃度）-3.16 R-sq=77% ・福島県小学校土壌モニタリングデータの回帰式 Log（空間線量率）=0.819＊Log（Cs濃度）-2.88 R-sq=75%

伊達市 玉川村 須賀川市 鏡石町 _{いわき市（四倉）} いわき市（小名浜） 福島市 南相馬市 （日立建機予定地） 南相馬市（北新田） 新地町 塙 町 　― ― ― → 中 島 村 　― ― ― → 小 野 町 　― ― ― → 古 殿 町 　― → 石 川 町 　― → 伊 達 市― → 玉 川 村― → 須 賀 川 市― → 鏡 石 町― → 浅 川 町― → い わ き 市 （ 四 倉 ） ― → い わ き 市 （ 小 名 浜 ） ― → 田 村 市― → 郡 山 市― → 福 島 市― → 南 相 馬 市 （ 日 立 建 機 予 定 地 ） → 南 相 馬 市 （ 北 新 田 ） ― → 新 地 町― → 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Cs-134+Cs-137 放射能濃度 (B q/g) 木質 玉川村(木質）in-situ測定 福島市（木質）in-situ測定 南相馬市（木質）in-situ測定 いわき市四倉（木質）in-situ測定 瓦 玉川村（瓦）in-situ測定 福島市（瓦）in-situ測定 南相馬市（瓦）in-situ測定 コンクリート類 玉川村（コンクリート）in-situ測定 福島市（コンクリート）in-situ測定 南相馬市（コンクリート）in-situ測定 いわき市四倉（コンクリート）in-situ測定 in-situ測定結果の仮置場ごとの平均値 土壌分析結果(表層から5cm深さ) 土壌分析結果（表層から2cm深さ） いわき市四倉（生木）in-situ測定（参考値） 南相馬市（集合体より採取の土）（参考値） 空間線量率と小学校土壌のCs放射能濃度 の相関 空間線量率と土壌濃度の相関を用いた災 害廃棄物の濃度上限

図５

災害廃棄物の放射能濃度と土壌のCs放射能濃度の相関関係

（木質、瓦、コンクリー ト類以外の参考値）

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

放射性物質の相対濃度　（-)

深さ

　

(c

m

)

Cs-134+Cs137

図６

_{土壌中のCs濃度の深度分布}

*) 0～5cmの濃度を1とした相対濃度を、測定地点5ヶ所で平均した。 **）1ヶ所については、5～10cmで一旦濃度が低下した後～20cmまで 濃度上昇が見られたが、地質の状況の特殊性によるものと見られ るため、平均から除外した。

⑥

サーベイメータによる災害廃棄物の空間線量率からの予測

サーベイメータによる災害廃棄物から1mの地点の空間線量率とバッ

クグラウンドの空間線量率の半分（災害廃棄物背面からの寄与分を除く

値）を差し引き、これを災害廃棄物による空間線量率とし、災害廃棄物

の放射能濃度と空間線量率の線量換算係数を用いて、廃棄物の平均

的放射能濃度をある程度評価できる。

環境省が測定（5/9～5/12）した廃棄物から1mの地点、バックグラウン

ド地点（バックグラウンド地点のデータがないものについては敷地境界

地点）のデータを用いて、全仮置場の災害廃棄物の平均放射能濃度を

算出したが、この値は前述した空間線量率と土壌のCs放射能濃度の相

関関係から得られる災害廃棄物の平均放射能濃度と比較的良く一致し

ている。（図７及び図８参照）

この図においては、各仮置場内における集合体のばらつきを考慮し、

その変動幅も併せて表示した。個々の集合体には相当のばらつきがあ

る評価結果となるが、平均値間には比較的良好な回帰式が得られた。

１．測定結果の考察（３）

図７

各地点の仮置場における空間線量率の測定結果の例

環境省測定データ（5月9日～12日）に基づくプロット

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 福島市 伊達市 郡山市 須賀川市 田村市 鏡石町 玉川村 浅川町 南相馬市 (日立建機 ） 南相馬 市(北新田 ） 新地町 いわ き市 （小名浜 ） いわ き市 （四倉 ） 災害廃棄物の仮置場の測定場所 空間線量率（ μS v/ h ） 廃棄物から１メートル地点平均値 バックグラウンド地点平均値 敷地境界地点平均値

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 0.5 1 1.5 2 2.5 Cs-134+Cs-137 放射能濃度（ Bq/g) 仮置き場の空間線量率によるセシウムの放射能濃度の推定値 空間線量率と土壌濃度の相関を用いた災害廃棄物の濃度平均 災害廃棄物とバックグラウンドの空間線量率から求めたセシウム放射能濃度 各仮置き場(0.9μSv/h以上)の測定対象集合体のセシウム放射能濃度の95%（1.65σ)包絡線

図８

各地点の仮置場における空間線量率による

災害廃棄物放射能濃度の評価法（代替案）

線量換算係数 Cs-134：0.32μSv/h／Bq/g Cs-137：0.12μSv/h／Bq/g ・高さ５ｍ、底辺20m、上辺10mの台形錐に山積みした災 害廃棄物から1m離れた高さ1mの地点の線量換算係数を 用いて、Cs-134/Cs-137比は0.8として算出。 ・横軸の誤差は空間線量率の測定値の標準偏差の1.65倍 ・縦軸の誤差は対象物から1m地点の空間線量率と バックグラウンドの空間線量率の標準偏差の二乗和 の1.65倍

⑦

金属の災害廃棄物

主に金属の災害廃棄物を対象にしたスミアサンプルによる放射能濃度測定結

果では、家庭内にあったと想定されるテレビ、冷蔵庫等からは殆ど何も検出され

ず、屋外に設置されていたと想定される金属板、トタン板、雨どい等や土の付着

した家電製品で放射能が検出されている。これは水洗により除染されると思われ

る。（図９参照）

⑧

その他の核種

スミアサンプル測定の結果、検出された核種はCs-134、Cs-137及びI-131の

他に、一部のサンプルでβ線やNb-95とTe-129mが検出されている。MEXTが

公表しているCs以外の主な核種はTe-129mとI-131であり、全γ線のベクレル数

に対するCsのベクレル数の割合は5月以降のデータで平均約80%程度である。

しかし、Te-129mは

γ線放出エネルギーが低く、放出割合が小さく、

半減期も

33.6daysであること、またI-131は半減期が8.04daysと短いことから、年間の平

均的被ばく評価を行う観点からはあまり大きな影響はない。（図10参照）

⑨

災害廃棄物近傍の汚泥やたまり水

災害廃棄物近傍のたまり水には、大部分のケースにおいて有意なレベルの放

射能濃度は検出されなかった。雨水に溶けてCsが移行する割合は小さいと思わ

れるが、側溝下部の汚泥やたまり水には高い濃度の放射能が検出された。汚泥

と一緒になるたまり水には注意する必要がある。(図11参照）

１．測定結果の考察（４）

図９

家電製品の汚染の例（洗濯機）

約53 cm

約78 cm

約49 cm

洗濯機は直方体として表面積を概算した。

2

21106

2

53

49

2

49

78

2

78

53

×

×

+

×

×

+

×

×

=

cm

重量は不明であるので重量が既知の

洗濯機の密度から概算重量を算出し用いた。

採取場所 No 表面密度 (Bq/cm2₎ γ線核種分析結果 (Bq/サンプル) 放射能濃度 (Bq/g) Cs134 Cs137 Total Cs Cs134 Cs137 Total Cs 新地町 7 0.17 0.66 0.81 1.47 6.1×10-3 _7.5×10-3 _1.4×10-2 南相馬市 19 0.16 0.7 0.93 1.63 6.5×10-3 _8.6×10-3 _1.5×10-2 ※家電製品(テレビ、冷蔵庫、洗濯機)に対するスミヤは、３２個の対象物から６８サンプル採取したが、上記 の２サンプルを除き汚染は認められなかった。上記２サンプルについては、核種分析により放射能量を 定量した。

図10 各地域の土壌中の核種別放射能濃度

（MEXTのwebより

2011年5月10日～21日のデータ）

1 10 100 1,000 10,000 100,000 1,000,000 双葉郡 浪江町赤 宇木 双葉郡 浪江町 赤宇木 双葉 郡浪江町 下対馬 島管深 相馬郡 飯館 村長 泥 双葉郡 浪江 町津島 南相馬 市原町 区 双葉郡葛 尾村葛 尾村役場 南相 馬市原 町区馬場 公会堂 福島市杉 妻町 双葉郡 浪江 町津島 双葉郡 葛尾村 上野川 伊達 郡川俣町 山木屋 南相馬 市鹿島 区 いわ き市 四倉 町 相馬 市山上 上並木 南相 馬市 原町区 高見 町 土壌中放射性物質濃度 (B q/ kg) _I-131 Cs-134 Cs-137 Te-129m Te-132 Cs-136 La-140 Nb-95 Ag-110m 今回のJNESの測定 で検出された核種 Cs-134 Cs-136 Cs-137 I-131 Te-129m Nb-95

図11 災害廃棄物仮置き場のたまり水、側溝の水中の放射性物質濃度

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1,000 1,100 1,200 新地 町 新地 町 南相馬市 北新 田 福島市研 究公 園 福島市研 究公 園 郡山市 衛生 処理セ ンタ ー 郡山市 衛生 処理セ ンタ ー 田村 市清掃 セン ター いわき 市　 小名 浜臨 海工業 団地 いわき 市　四 倉市民 運動 場 鏡石 町　 東町 須賀 川市 牡丹 園西向 い 伊達 市衛 生処 理組 合清 掃セ ンタ ー 水中 濃度 ( B q /k g) I-131 Cs-134 + Cs-137 I-131 40Bq/L Cs-137 90Bq/L

*) 災害廃棄物仮置き場の近傍の、水たまり、側溝から採取

Cs-134 60Bq/L 濃度の高い水が検出された側溝の状況 新地町 南相馬市 北新田

２．測定結果の活用に関する考察（１）

① 今回測定した災害廃棄物の放射能濃度は、前述したように災害廃棄物が発生した地域の土壌のCsの放射能濃度に安全 側に包絡され、土壌のCsの放射能濃度と空間線量率には相関関係があることが確認された。また、サーベイメータによる 災害廃棄物の空間線量率とバックグラウンドから算出した災害廃棄物の放射能濃度の予測値は、土壌のCsの放射能濃 度から算出される災害廃棄物の平均の放射能濃度と比較的一致することが確認された。 ② 従って、災害廃棄物の放射能濃度を安全側に評価するためには、以下の方法が考えられる。 I. 空間線量率と土壌のCsの放射能濃度の相関関係を用いて災害廃棄物の放射能濃度を評価する方法 II. 空間線量率が比較的高く、土壌のCsの放射能濃度の相関関係が過度な保守性をもたらす可能性がある領域においては、サーベイ メータによる災害廃棄物の空間線量率とバックグラウンドから算出した災害廃棄物の放射能濃度に適切な安全裕度を持たせて予測す る方法 III. 発生地点が不明な場合、上記による評価の適用性が検証されていない高い空間線量率の領域の場合、あるいは実際の廃棄物の放射 能濃度を直接評価したい場合には、各災害廃棄物の集合体毎にin-situ Geで測定する方法 ③ 上記のＩ．及びⅡ．に基づく具体的な災害廃棄物の放射能濃度の評価方法を図12に示す。 a. 空間線量率が比較的低い0.9μSv/h以下の地域では、空間線量率と土壌のCsの放射能濃度の相関関係を用 いて災害廃棄物の放射能濃度を評価する。 b. 0.9μSv/h以上の空間線量率が比較的高く、土壌のCsの放射能濃度の相関関係が過度な保守性をもたらす可 能性がある領域においては、サーベイメータによる災害廃棄物の空間線量率とバックグラウンドから算出した災害 廃棄物の放射能濃度に適切な安全裕度を持たせて評価する。 c. in-situ Geによる測定により災害廃棄物の放射能濃度が確認されているのは、空間線量率が0.8μSv/h程度まで であるので、この範囲を超えて仮置場全てを包絡するように2.5μSv/h程度まで適用するためには、念のため空間 線量率のより高い仮置場（2～3カ所）で、in-situ Geにより保守性を再確認する。 d. 上記の評価式や安全裕度の妥当性については、災害廃棄物の放射能濃度の新たな知見やデータの蓄積を反映 して適宜見直していくものとする。 ④ 上記の災害廃棄物の放射能濃度を逸脱するような特殊な廃棄物については、in-situ Geにて直接測定する。

図12 災害廃棄物の放射能濃度の上限と平均放射能濃度

新地町 南相馬市（北新田） 南相馬市 （日立建機予定地） 福島市 いわき市（小名浜） いわき市（四倉） 鏡石町 須賀川市 玉川村 伊達市 新 地 町― → 南 相 馬 市 （ 北 新 田 ） ― → 南 相 馬 市 （ 日 立 建 機 予 定 地 ） → 福 島 市― → 郡 山 市― → 田 村 市― → い わ き 市 （ 小 名 浜 ） ― → い わ き 市 （ 四 倉 ） ― → 浅 川 町― → 鏡 石 町― → 須 賀 川 市― → 玉 川 村― → 伊 達 市― → 石 川 町 　― → 古 殿 町 　― → 小 野 町 　― ― ― → 中 島 村 　― ― ― → 塙 町 　― ― ― → 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 0.5 1 1.5 2 2.5 Cs-134+Cs-137 放射能濃度(Bq/g) 木質 玉川村(木質）in-situ測定 福島市（木質）in-situ測定 南相馬市（木質）in-situ測定 いわき市四倉（木質）in-situ測定 瓦 玉川村（瓦）in-situ測定 福島市（瓦）in-situ測定 南相馬市（瓦）in-situ測定 コンクリート類 玉川村（コンクリート）in-situ測定 福島市（コンクリート）in-situ測定 南相馬市（コンクリート）in-situ測定 いわき市四倉（コンクリート）in-situ測定 土壌分析結果(表層から5cm深さ) 土壌分析結果（表層から2cm深さ） 空間線量率と土壌濃度の相関を用いた災害 廃棄物の濃度上限 各仮置き場の測定対象集合体のセシウム放 射能濃度の95%包絡線 仮置き場の空間線量率測定結果によるセシ ウム放射能濃度推定値 y=7.53＊x^1.23 _y=2.46x+4.43 x : 空間線量率（μSv/h） y : Cs-134+Cs-137放射能濃度（Bq/g）

２．測定結果の活用に関する考察（２）

材質 核種 平均値 (Bq/g) 変動係数 変動係数の 平均値 木質 Cs-134 1.08 0.19 0.14 Cs-137 1.12 0.29 瓦 Cs-134 1.09 0.09 Cs-137 1.01 0.06 コンクリート Cs-134 2.43 0.07 Cs-137 2.40 0.15

⑤

in-situ Geで測定する場合には、家庭内のごみと屋外のごみで有意な差異があると思われ

るのでこれを区分するとともに、念のため屋外のごみについても、木質、瓦、コンクリート類、

金属類等に区分して測定する。

•

in-situ Geで現場測定する場合には、次の事項を考慮する。

I.

コリメータ視野が対象物断面よりも小さくなるように、コリメータ開口角

や対象物と検出器間距離を調整する(調査概要、山積み対象物の放

射能濃度測定について)。

II.

対象物のバラツキの有無を確認するために、一つの集合体に対して

数箇所の異なる場所から測定する。

9 福島市の大笹生福島研 究公園において、４箇所 での放射能濃度測定値 における変動係数(標準 偏差/平均値)の平均値は 0.14であった。