チェルノブイリ事故との比較

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チェルノブイリ事故との比較(チェルノブイリじことのひかく)では、チェルノブイリ原子力発電所事故によって放出された放射能放射性物質等について他の対照と比較する。

原爆にともなう放射性降下物との比較[編集]

IAEAの試算によると、チェルノブイリ原発事故によって放出された放射性降下物の量は、広島に投下された原爆によって放出された放射性降下物の量と比較して、およそ400倍と見積られている[1]国際科学会議によって設立された環境問題科学委員会(SCOPE:Scientific Committee On Problems of the Environment)によれば、比較的に長寿命な核種の放出量を比較すると、チェルノブイリ原発事故では、広島原爆に比べて、セシウム137が890倍、ストロンチウム90が87倍とそれぞれ報告されており[2]土壌汚染に関してはチェルノブイリ事故の方が広島原爆より大規模であったと考えられる[3]

核爆発、原子炉事故による放射性降下物の放出量の比較(出典:SCOPE 50[2]
各放射性核種の放出量(1015Bq)
セシウム137 セシウム134 ストロンチウム90 キセノン133 ヨウ素131
広島原爆 0.1 - 0.085 140 52
チェルノブイリ事故 89 48 7.4 4400 1300
ウィンズケール事故 0.044 0.0011 0.00022 14 0.59

核爆発および原子炉事故によって放出される放射性降下物は、それぞれ、寿命の異なる様々な核種によって構成されており、原子炉の燃料や運転時間、事故当時の原子炉の温度、核種ごとの沸点の違いなどから、放出される放射性物質の構成の比率は事故ごとに異なり、拡散の分布も気象条件などに依存し、核分裂の度合いなど各種の条件が異なるため単純な比較はできない。核爆発による放射線がもたらした短期的な影響は、ガンマ線中性子線からなる初期放射線に比べると、黒い雨などと称された放射性降下物等からなる残留放射能の方が大幅に少ないものの、それでも、残留放射能による内部被曝などによる人体への影響も無視することはできないのではないかとの報告もあり[4]、非被曝者集団と見なされていた極低線量被曝者に対する被曝影響に対する再検討が行われている[5]

広島原爆から大気中へ放出された放射性降下物の放出量の試算(出典:NISA[6]
各放射性核種の放出量(1015Bq)
H-3 C-14 Mn-54 Fe-55 Sr-89 Sr-90 Y-91 Zr-95 Ru-103 Ru-106 Sb-125 I-131 Ba-140 Ce-141 Ce-144 Cs-137
広島原爆 11 0.013 0.24 0.092 11 0.058 11 14 23 1.1 0.069 63 71 25 2.9 0.089

福島第一原発事故との比較[編集]

事故直後、原子炉が停止した時点において、炉心に蓄積されていた放射性核種の存在量(炉心インベントリー)を比較すると、ヨウ素131は、チェルノブイリ原発4号機の3200×1015Bqに比べて、福島第一原発1〜3号機の合計の方が、6100×1015Bqと、約1.9倍上回っており、セシウム137も、福島第一原発1〜3号機の合計の方が約2.5倍ほど多い。

代表的な核種における炉心インベントリーおよび放出割合の比較
チェルノブイリ原発4号機[7] 福島第一原発[8][9]
(1〜3号機の合計)
放射性核種 ヨウ素131 セシウム137 ヨウ素131 セシウム137
炉心インベントリー(1015Bq) 3200 280 6100 710
放出量(1015Bq) 〜1760 〜85 160 15
放出割合(%) 50-60 20-40 2.6 2.1

チェルノブイリ原発事故では、炉心インベントリーのうち、ヨウ素131は約50-60%、セシウム137は20-40%、希ガスは100%が大気中へ放出されたと推定されている[7]。一方、福島第一原子力発電所事故によって大気中へ放出された放射性核種の炉心インベントリーに対する放出割合は、原子力安全基盤機構の支援を受けた原子力安全・保安院によるMELCORを用いた解析から[10]、ヨウ素が1号機で約0.7%[11]、2号機で約0.4〜7%[12]、3号機で約0.3〜0.8%[13]、セシウムが1号機で約0.3%[11]、2号機で約0.3〜6%[12]、3号機で約0.2〜0.6%[13]と推定されている。希ガス類は、東京電力によるMAAP(Modular Accident Analysis Program)を用いた原子炉圧力容器の破損に至る解析ケースから、1号機[14]、2号機[15]、3号機[16]ともに、ベント操作によりほぼ全量が放出されたと推定されている。

核種の種類ごとの炉心インベントリーからの放出割合の比較
炉心インベントリーに対する放出割合(%)
福島第一原発[17] チェルノブイリ原発4号機[7]
1号機
(感度解析ケース2)
2号機
(事業者解析ケース2)
3号機
(事業者解析ケース2)
希ガス類 95 96 99 100
CsI(ヨウ素類) 0.66 6.7 0.3 50-60
Cs(セシウム類) 0.29 5.8 0.27 20-40
Te(テルル類) 1.1 3.0 0.24 25-60
Ba 4.0x10-3 2.6x10-2 4.3x10-2 4-6
Ru 9.0x10-8 5.4x10-8 8.6x10-8 3.5 (1.5)[18]
Ce 1.4x10-5 4.0x10-4 5.0x10-6 3.5 (1.5)[18]
La 1.2x10-5 8.4x10-5 1.3x10-5

炉心インベントリーは、ヨウ素131、セシウム137ともに、福島第一原発1〜3号機の合計がチェルノブイリ原発4号機よりも上回っているが、放出割合はチェルノブイリ原発4号機の方が遥かに多い。そのため、実際の大気中への放出量としては、ヨウ素131、セシウム137ともに、チェルノブイリ原発事故の方が福島第一原発1〜3号機の合計よりも多いものと見積られている。

一方、キセノン133の大気中への放出量は、チェルノブイリ原発4号機が6500×1015Bq、福島第一原発1〜3号機の合計は11000×1015Bqと推定され、福島第一原発1〜3号機の合計が上回っている。チェルノブイリ原発事故では、短寿命核種の放射性ヨウ素による甲状腺癌の関連が指摘されているが、同様に、短寿命核種である放射性の希ガスによる影響については、ほとんどわかっていない。セシウム137などの長寿命核種の場合は、土壌汚染によって、一部の地域で農作物などに長期にわたる被害が及んでいる。

大気中への放射性物質の放出量の比較
放射性核種(元素記号) 半減期 主な
崩壊モード
放射性物質の放出量 / [1015Bq
チェルノブイリ[19] 福島第一原発
6月6日公表値[9] 10月20日改訂[20]
希ガス
クリプトン8585Kr) 10.72年 β 33
キセノン133133Xe) 5.25日 β 6500 11000 11000
揮発性元素
テルル127m127mTe) 109.0日 β 1.1 1.1
テルル129m129mTe) 33.6日 β 240 3.3 3.3
テルル131m131mTe) 30.0時間 β 0.097 5
テルル132132Te) 3.204日 β 〜1150 0.76 88
ヨウ素131131I) 8.04日 β 〜1760 160 160
ヨウ素132(132I) 2.3時間 β、γ 1040[21] 0.47 0.013
ヨウ素133(133I) 20.8時間 β、γ 910 0.68 42
ヨウ素135(135I) 6.6時間 β、γ 250[21] 0.63 2.3
セシウム134134Cs) 2.06年 β、γ 〜47 18 18
セシウム136(136Cs) 13.1日 β 36 - -
セシウム137137Cs) 30年 β 〜85 15 15
中度の揮発性元素
ストロンチウム89(89Sr) 50.5日 β、γ 〜115 2.0 2.0
ストロンチウム9090Sr) 29.12年 β 〜10 0.14 0.14
ルテニウム103103Ru) 39.3日 β、γ >168 0.0000075 0.0000075
ルテニウム106(106Ru) 368日 β >73 0.0000021 0.0000021
アンチモン127127Sb) 3.9日 β 6.4 6.4
アンチモン129(129Sb) 4.3時間 β 0.16 0.14
バリウム140140Ba) 12.7日 β 240 3.2 3.2
難揮発性元素
イットリウム9191Y) 58.5日 β、γ 0.0034 0.0034
ジルコニウム9595Zr) 64日 β 84 0.017 0.017
モリブデン9999Mo) 2.75日 β >72 0.000000088 0.0000067
セリウム141141Ce) 32.5日 β 84 0.018 0.018
セリウム144144Ce) 284日 β 〜50 0.011 0.011
プラセオジム143143Pr) 13.6日 β 0.0041 0.0041
ネオジム147147Nd) 11.0日 β 0.0016 0.0016
ネプツニウム239239Np) 2.35日 β 400 0.076 0.076
プルトニウム238238Pu) 87.74年 α 0.015 0.000019 0.000019
プルトニウム239239Pu) 24065年 α 0.013 0.0000032 0.0000032
プルトニウム240240Pu) 6537年 α 0.018 0.0000032 0.0000032
プルトニウム241241Pu) 14.4年 β 〜2.6 0.0012 0.0012
プルトニウム242242Pu) 376000年 α 〜0.00004
キュリウム242242Cm) 162.8日 α 〜0.4 0.0001 0.0001
合計 13194 11212 11347

出典[編集]

  1. ^ “Frequently Asked Chernobyl Questions”, In Focus: IAEA and Chernobyl, IAEA, http://www.iaea.org/newscenter/features/chernobyl-15/cherno-faq.shtml 2011年8月16日閲覧, "The accident at Chernobyl was approximately 400 times more potent than the atomic bomb dropped on Hiroshima." 
  2. ^ a b Scientific Committee On Problems of the Environment (SCOPE) (1993). “1.4 Processes Releasing Radioactivity into the Environment”. In Sir Frederick Warner and Roy M. Harrison. SCOPE 50 Radioecology after Chernobyl - Biogeochemical Pathways of Artificial Radionuclides. New York: John Wiley & Sons. ISBN 0471931683. http://www.scopenvironment.org/downloadpubs/scope50/chapter01.html. "Table1.3 A comparison of radioactive releases from nuclear detonations and nuclear reactor accidents" 
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  9. ^ a b 東京電力株式会社福島第一原子力発電所の事故に係る1号機、2号機及び3号機の炉心の状態に関する評価について”. 原子力安全・保安院 (2011年6月6日). 2011年8月16日閲覧。 “表 5 解析で対象とした期間での大気中への放射性物質の放出量の試算値(Bq)”
  10. ^ “添付IV-2 東京電力株式会社福島第一原子力発電所の事故に係る1号機、2号機及び3号機の炉心の状態に関する評価のクロスチェック解析”, 原子力安全に関するIAEA閣僚会議に対する日本国政府の報告書-東京電力福島原子力発電所の事故について-, 原子力災害対策本部, (2011年6月), p. 1, http://www.kantei.go.jp/jp/topics/2011/pdf/app-chap04-2.pdf 2011年9月10日閲覧, "原子力安全・保安院においては、当該解析及び評価結果の妥当性を確認するため、独立行政法人原子力安全基盤機構(以下「JNES」という。)の支援を受け、他のシビアアクシデント解析コードである MELCOR(Methods for Estimation of Leakages and Consequences of Releases)によるクロスチェックを行った。ここでは、クロスチェックにおいて実施した MELCOR による解析結果の概要を示す。" 
  11. ^ a b “別添”, 東京電力株式会社福島第一原子力発電所の事故に係る1号機、2号機及び3号機の炉心の状態に関する評価について, 原子力安全・保安院, (2011年6月6日), p. 3-4, http://www.meti.go.jp/press/2011/06/20110606008/20110606008-2.pdf 2011年8月16日閲覧, "1号機からの放射性物質の放出は、3月12日朝に想定される格納容器からの漏えいと、格納容器ベントによる放出が主なものと考えられ、クロスチェック解析結果では、ヨウ素の放出割合としては約0.7%、セシウムの放出割合としては約0.3%となっている。" 
  12. ^ a b “別添”, 東京電力株式会社福島第一原子力発電所の事故に係る1号機、2号機及び3号機の炉心の状態に関する評価について, 原子力安全・保安院, (2011年6月6日), p. 4, http://www.meti.go.jp/press/2011/06/20110606008/20110606008-2.pdf 2011年8月16日閲覧, "2号機からの放射性物質の放出は、3月14日21時以降の溶融燃料の移行と考えられる格納容器の圧力上昇に伴う漏えいもしくは格納容器ベントと、圧力抑制室付近での大きな衝撃音に関係して想定される圧力抑制室からの漏えい等による放出が主なものと考えられ、クロスチェック解析結果ではヨウ素の放出割合としては約0.4〜7%、セシウムの放出割合としては約0.3〜6%となっている。" 
  13. ^ a b “別添”, 東京電力株式会社福島第一原子力発電所の事故に係る1号機、2号機及び3号機の炉心の状態に関する評価について, 原子力安全・保安院, (2011年6月6日), p. 5, http://www.meti.go.jp/press/2011/06/20110606008/20110606008-2.pdf 2011年8月16日閲覧, "3号機からの放射性物質の放出は、3月13日9時頃の主蒸気逃がし安全弁開による格納容器圧力上昇に伴う格納容器ベントと、その後の格納容器圧力の上昇後の低下による放出が主なものと考えられ、クロスチェック解析結果ではヨウ素の放出割合としては約0.3〜0.8%、セシウムの放出割合としては約0.2〜0.6%となっている。" 
  14. ^ “添付 IV-1 福島第一原子力発電所1〜3号機の炉心の状態について”, 原子力安全に関するIAEA閣僚会議に対する日本国政府の報告書-東京電力福島原子力発電所の事故について-, 原子力災害対策本部, (2011年6月), p. 8, http://www.kantei.go.jp/jp/topics/2011/pdf/app-chap04-1.pdf 2011年9月10日閲覧, "炉心が損傷することにより放出される放射性物質(以下「FP」という)については、希ガスはベント操作によりほぼ全量が環境中へ放出されることとなる。ヨウ化セシウムについては約 1%の放出であり、その他の核種は約 1%未満の放出という解析結果となっている(図3.1.7及び図3.1.8参照)。なお、プルトニウムについては PuO2 として UO2グループに含まれるが、解析結果において放出割合は 10-7 以下であった。" 
  15. ^ “添付 IV-1 福島第一原子力発電所1〜3号機の炉心の状態について”, 原子力安全に関するIAEA閣僚会議に対する日本国政府の報告書-東京電力福島原子力発電所の事故について-, 原子力災害対策本部, (2011年6月), p. 31, http://www.kantei.go.jp/jp/topics/2011/pdf/app-chap04-1.pdf 2011年9月10日閲覧, "放射性物質の放出について、希ガスは【その1】同様に S/C からのリークによりほぼ全量が放出されるとの結果であった。" 
  16. ^ “添付 IV-1 福島第一原子力発電所1〜3号機の炉心の状態について”, 原子力安全に関するIAEA閣僚会議に対する日本国政府の報告書-東京電力福島原子力発電所の事故について-, 原子力災害対策本部, (2011年6月), p. 54, http://www.kantei.go.jp/jp/topics/2011/pdf/app-chap04-1.pdf 2011年9月10日閲覧, "放射性物質の放出は、炉心損傷後、希ガスは原子炉圧力容器から S/C に放出され、ベントにより、希ガスのほぼ全量が放出されるとの結果であった。" 
  17. ^ “別添”, 東京電力株式会社福島第一原子力発電所の事故に係る1号機、2号機及び3号機の炉心の状態に関する評価について, 原子力安全・保安院, (2011年6月6日), p. 表 4, http://www.meti.go.jp/press/2011/06/20110606008/20110606008-2.pdf 2011年9月10日閲覧, "表 4 各解析ケースでの放射性物質の放出割合" 
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  19. ^ United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (2011). “Annex D. Health effects due to radiation from the Chernobyl accident”. Sources and Effects of Ionizing Radiation, UNSCEAR 2008 Report vol. II: Effects, Report to the General Assembly Scientific Annexes C, D and E. New York: United Nations. pp. 70-71. ISBN 978-92-1-142280-1. http://www.unscear.org/docs/reports/2008/11-80076_Report_2008_Annex_D.pdf. "Table A1. Revised estimates of the total release of principal radionuclides to the atmosphere during the course of the Chernobyl accidenta" 
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  21. ^ a b OECD Nuclear Energy Agency (2003). “Chapter II The release, dispersion and deposition of radionuclides”. Chernobyl: Assessment of Radiological and Health Impacts: 2002 Update of Chernobyl: Ten Years On. OECD - Organisation for Economic Co-operation and Development. pp. 35. http://www.oecd-nea.org/rp/chernobyl/c02.html. "they are found to be substantially lower than those of 131I (1760 PBq), 1040 PBq, 910, 25 and 250 respectively for 132I, 133I, 134I and 135I, 132I is assumed to be in radioactive equilibrium with 132Te." 

参考文献[編集]

  • 福島第一原発
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関連記事[編集]