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この記事では、チェルノブイリ原発事故による放射能の放出と崩壊を、制御不能な放射能の放出を伴った他のさまざまな出来事と比較します。
チェルノブイリと背景放射線の比較
自然放射線源は環境中に広く存在し、宇宙線、食物源（バナナはカリウム40による放射能源として特に高いが、すべての食物には炭素が含まれており、したがって炭素14も含まれる）、ラドンガス、花崗岩やその他の高密度の岩石などから発生する。バナナ等価線量は、科学コミュニケーションにおいて、電離放射線のさまざまなレベルを視覚化するために時々使用される。ヨーロッパの自然放射線源による集団放射線バックグラウンド線量は、年間約50万人シーベルトである。チェルノブイリからの総線量は8万人シーベルトと推定されており、これは約6分の1である。[1]しかし、特に原子炉に隣接する地域では、一部の個人は大幅に高い線量を受けた。
チェルノブイリの放射線は西ヨーロッパ全域で検出されました。平均被ばく線量は0.02ミリレム（ポルトガル）から38ミリレム（ドイツの一部）の範囲でした。[1]
チェルノブイリは原爆に匹敵する
チェルノブイリ事故の直接的な結果として亡くなった人の数は、広島での放射線による直接的な死者数よりはるかに少ない。WHOによると、チェルノブイリでは将来的に癌による死亡者数が最大4,000人に達すると予測されており、International Journal of Cancerによると、約41,000人の過剰癌が発生するが、治療次第ではすべての癌が死亡につながるわけではない。[2] [3]半減期の違いにより、異なる放射性 核分裂生成物は異なる速度で指数関数的に減少する。したがって、複数の放射性同位体が関与する事象の同位体シグネチャは時間とともに変化する。
「他の核事故と比較すると、チェルノブイリの爆発は広島に投下された原子爆弾の400倍の放射性物質を地球の大気中に放出した。1950年代と1960年代に行われた核兵器実験を合わせると、チェルノブイリ事故の100～1,000倍の放射性物質が大気中に放出されたと推定される。」[4]
チェルノブイリで放出された放射能は、爆弾の爆発で放出された放射能よりも長寿命である傾向があるため、この 2 つの事象を単純に比較することはできません。また、チェルノブイリの場合のように、何年にもわたって受けた放射線量は、短期間に受けた同じ量の放射線量よりもはるかに害が少ないです。
長崎に投下されたファットマン装置に類似した爆弾が地上で爆発した場合の放出量と比較した、チェルノブイリの放出量の相対的な大きさ。
チェルノブイリ原発事故と仮想の核兵器によるガンマ線量率の比較。
爆弾の降下物に関する線量率と時間の関数のグラフは、T. Imanaka、S. Fukutani、M. Yamamoto、A. Sakaguchi、および M. Hoshi ら ( J. Radiation Research、2006、47 、Suppl A121-A127) の方法と同様の方法を使用して作成されました。グラフは、論文で得られたものと同じ形状を示しています。爆弾の降下物のグラフは、劣化ウランタンパーを備えた爆縮式プルトニウム爆弾の地上爆発のものです。核分裂は 1 MeV 中性子によって引き起こされ、20% が爆弾の238 U タンパーで発生したと想定されています。簡略化のため、爆発と放射能の沈着の間に同位体のプルーム分離は発生しなかったと想定されています。次のガンマ線放出同位体がモデル化されています：131 I、133 I、132 Te、133 I、135 I 、140 Ba、95 Zr、97 Zr、99 Mo、99m Tc、103 Ru、105 Ru、106 Ru、142 La、143 Ce、137 Cs、91 Y、91 Sr、92 Sr、128 Sb、および129 Sb。グラフではベータ放出と遮蔽の影響は無視されています。同位体のデータは、韓国の同位体表から取得されました。チェルノブイリ事故のグラフは、同様の方法で計算されました。低高度または地上での核爆発が発生した場合、揮発性および非揮発性放射性核種の分離が発生することに注意してください。チェルノブイリ原発事故でも、事故によって放出されたさまざまな元素の比率は時間の関数として変化しました。[5]
核兵器の地上爆発は、広島や長崎で使用された空中爆発よりも、かなり多くの局所的な放射性降下物を生成します。これは、一部には、地上の土壌の中性子活性化と、地上爆発では高所空中爆発よりも多くの量の土壌が核の火球に吸い込まれることによるものです。上記では、中性子活性化は無視され、地上爆発から生じる全放射能のうちの核分裂生成物の割合のみが表示されています。
チェルノブイリとトムスク7号の比較
1993年にトムスク7 （トムスク市ではなくセヴェルスク市にある原子力産業施設）で発生した放射能の放出も、チェルノブイリ放出と比べられる。再処理作業中に、 PUREXプロセスの第2サイクル（中活性部分）の原料の一部が、レッドオイルの事故で漏れた。IAEAによると、反応容器から放出された同位体は以下と推定されている。[6]
- 106 Ru 7.9 TBq
- 103 Ru 340 GBq
- 95ニオブ 11.2 テラベクレル
- 95ジルコニア 5.1 テラベクレル
- 137 Cs 505 GBq（IAEAデータから推定）
- 141セシウム 370 GBq
- 144セシウム 240 GBq
- 125ストロンチウム 100 GBq
- 239プルトニウム 5.2 GBq
この混合物には、 140 Baや131 Iなどの非常に短寿命の同位体は存在せず、長寿命の137 Csの濃度は低かった。これは、 PUREXプロセスの第1液液抽出サイクルで使用されるトリブチルリン酸/炭化水素有機相に入ることができないためである。第2サイクルは通常、ウランとプルトニウム生成物をクリーンアップするためのものである。PUREXプロセスでは、一部のジルコニウム、テクネチウム、およびその他の元素がトリブチルリン酸によって抽出される。トリブチルリン酸の放射線誘発性劣化により、第1サイクルの有機相は常にルテニウムで汚染されている（後でジブチル水素リン酸によって抽出される）。非常に短寿命の放射性同位体と比較的長寿命のセシウム同位体は存在しないか濃度が低いため、事故後の短期間と長期間の両方で、線量率対時間のグラフの形状はチェルノブイリとは異なります。
トムスク7での放射性物質の放出量ははるかに小さく、中程度の環境汚染を引き起こしたものの、早期死亡は発生しなかった。
チェルノブイリと福島第一原発の比較
チェルノブイリとゴイアニアの事故の比較
どちらの事故でも137 Csが放出されましたが、ゴイアニア事故の同位体シグネチャーははるかに単純でした。[7]それは約30年の半減期を持つ単一の同位体でした。単一の同位体の放射能対時間のグラフがチェルノブイリ（屋外）による線量率とどのように異なるかを示すために、隣のグラフには106 Ruの仮想放出の計算データが表示されています。
チェルノブイリとスリーマイル島の事故の比較
スリーマイル島2号事故はチェルノブイリとは全く異なるタイプの事故だった。しかし、両事故には漠然とした類似点がある。
チェルノブイリは、設計上の欠陥により出力が暴走して水蒸気爆発を引き起こし、黒鉛火災が抑えきれず、放射能の煙が大気中高くまで吹き上がった事故である。一方、TMIは、パイロット操作の安全弁の技術的な故障により、ゆっくりと検知されない漏れが発生し、核燃料の周囲の水位が低下し、冷却材を急速に補給した際に核燃料の3分の1以上が粉々になった事故である。
チェルノブイリと同様に、オペレーターのミスが事故の一因となったものの、直接の原因ではありませんでした。どちらの事故も、過酷で費用のかかる清掃作業が必要でした。チェルノブイリとTMIの影響を受けなかった原子炉は再稼働され、それぞれ2000年と2019年まで稼働を続けました。
チェルノブイリとは異なり、TMI-2 の原子炉容器は破損せず、放射性物質のほぼすべてを封じ込めました。TMIの封じ込めは破られませんでした。事故当日、原子炉建屋内で小さな「水素燃焼」が発生しましたが、原子炉の通常の動作に影響を与えるほどではありませんでした。
事故後、漏洩した放射性ガス（特にクリプトン85 ）44,000キュリーが、オペレーターの管理下で特別に設計されたフィルターを通して大気中に放出されたと推定される。政府の報告書は、事故によって地元住民の癌罹患率が上昇することはなかったと結論付けている。[8]
チェルノブイリと臨界事故の比較
マンハッタン計画の開始から現在までの間に、核臨界が中心的な役割を果たした一連の事故が発生しました。臨界事故は2 つのクラスに分けられます。詳細については、核および放射線事故を参照してください。このトピックのレビューは、2000 年にロスアラモス国立研究所(レポート LA-13638) によって「臨界事故のレビュー」として 2000 年 5 月に発行されました。対象地域には、米国、ロシア、英国、日本が含まれます。このページでも入手可能で、レポートで参照されている文書の追跡も試みられています。
- ロスアラモス国立研究所の臨界事故に関する報告書に関するプレスリリース
- 放射線事故一覧
- 1971年から現在までの臨界事故に関する米国の報告書
プロセス事故
第一類（プロセス事故）の事故は、核分裂性物質の処理中に、偶然に臨界質量が生じたときに起こる。例えば、米国ロードアイランド州チャールズタウンでは、1964年7月24日に1人が死亡した。日本の東海村の核燃料再処理工場では、1999年9月30日[9] 、容器に核分裂性物質が過剰に入れられた事故の結果、2人が死亡し、1人が致命的ではない過剰被ばくした。東海村の事故の結果、放射能が放出された。事故が発生した建屋は格納容器として設計されていなかったが、放射能の拡散を遅らせることができた。原子炉反応容器内の温度上昇が小さかったため、核分裂生成物の大部分は容器内に残った。
これらの事故は、現場の作業員が直接放射線を浴びることによって非常に高い線量につながる傾向がありますが、反比例の法則により、一般の人々が受ける線量は非常に低くなります。また、これらの事故の結果として環境汚染が発生することも通常はほとんどありません。
原子炉事故
このタイプの事故では、原子炉または他の臨界集合体が予想よりもはるかに多くの核分裂エネルギーを放出するか、不適切なタイミングで臨界状態になる。このような一連の事故の例としては、1983年9月23日にアルゼンチンのブエノスアイレスの実験施設で発生した事故（死亡者1名） [10]や、マンハッタン計画中に「ドラゴンのしっぽをくすぐる」実験中に数名が被曝した事故（ハリー・ダリアンとルイス・スローティンの2名が致命的な被曝を受けた）などがある。これらの事故では、敷地内の作業員が直接被曝するため被曝線量が非常に高くなる傾向があるが、反比例の法則により、一般市民が受ける被曝線量は非常に小さい傾向がある。また、これらの事故による環境汚染は通常ほとんど発生しない。例えば、サロフでは、放射能は実験システムの一部であったアクチニド金属物体内にとどまったとIAEAの報告書（2001年）は述べている。[11] SL-1事故（1961年アイダホ州の実験用原子炉での電力サージ）でも、事故が発生した建物の外に放射能はほとんど放出されなかった。
参照
- チャーチロックのウラン精錬所の流出
- 福島原発事故とチェルノブイリ原発事故の比較
- チェルノブイリ原発事故の影響
- 福島原発事故
- マヤック爆発
- 国際原子力事象スケール
- 原子力発電論争
- チェルノブイリ関連記事一覧
- チェルノブイリ
参考文献
- ^ ab 「チェルノブイリ – 健康への影響は限定的」。環境主義者。7 (2)。シュプリンガー: 144。1987-06-01。doi :10.1007/BF02240299。S2CID 189914132 。
- ^ チェルノブイリ原発事故による健康への影響：概要。
- ^ カーディス、エリザベス (2006)。「チェルノブイリ事故による放射性降下物によるヨーロッパのがん負担の推定」。国際がんジャーナル。119 (6): 1224–1235。doi :10.1002/ijc.22037。PMID 16628547 。
- ^ これはPDF公式文書「チェルノブイリ事故から10年：私たちは本当に何を知っているのか？」の8(9)ページに書かれています：http://www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/28/058/28058918.pdf。
- ^フォアマン、マーク、セントジョン、ラッセル （2015）。「深刻な原子力事故の化学入門」。コージェントケミストリー。1。doi ：10.1080/ 23312009.2015.1049111。
- ^ トムスク再処理工場における放射線事故 – IAEA出版物。
- ^ 「IAEA出版物 – 詳細」www-pub.iaea.org . 2024年5月24日閲覧。
- ^ 「Three Mile Island」. Washingtonpost.com . 1990年9月1日. 2014年2月4日閲覧。
- ^世界原子力協会 2006-09-23 に Wayback Machineでアーカイブ。
- ^ 「情報通知第83-66号、補足1：アルゼンチンの重要な施設での死亡事故」NRCウェブ。 2024年5月24日閲覧。
- ^ サロフでの臨界事故。