トリチウムの恐怖(前編)2013/05/04 15:20

福島第1原発の汚染水漏れに関連して、トリチウムという放射性物質に注目が集まっています。
「どんなフィルターを使ってもトリチウムは取り除けない」といったニュースを記憶している方も多いと思います。

汚染水漏れそのものについては、あまりにずさん、あまりに行き当たりばったりの話で、目を覆うばかりです。ただ、他所でもたくさん扱われていますので、ここでは、特にトリチウムに注目して考えていきたいと思います。というのは、トリチウムは、「人類と核」「人類と原子力」いや「地球と原子力」を考える上で、たいへん本質的な問題を突きつけているからです。

分かりやすく言えば、トリチウムとは放射性水素のことです。
たとえば、セシウムならば、セシウム133は安定核種なので放射線を出しません。セシウム134やセシウム137は、たいへんに危険な放射性核種です。崩壊する時にβ線やγ線を出します。
原子名の後ろの数字は質量数といって、原子核の中にある陽子と中性子の数の合計。「原子の種類は陽子の数によって決まる」ので、放射性であるかどうかは中性子の数によるということです。

さて、セシウムと同じように同じように、水素にも放射性のものとそうでないものがあります。
まずは下の図をご覧ください。


一番左の「軽水素」というのが普通の水素。自然界に存在する水素の99.985%が、この軽水素です。原子核には陽子が一つで中性子はありません。原子核のまわりを電子が回っています。

さて、水素ってどこにあるの?
もっとも身近な存在は「水」です。水が2個の水素原子と1個の酸素原子で出来ていることは、多くの方がご存じの通りです。
水道水や雨水、河川や海だけではありません。動物の体の中に含まれる水分、地中にある水分、植物の水分…
また、ほとんどの有機物(アミノ酸、タンパク質、脂質など)にも水素が含まれています。水素は、ありとあらゆるところにあるということです。
そして、その大半は軽水素。原子名の後ろに質量数を付けると水素1。これが軽水素です。

図の真ん中は重水素。これも自然に存在する放射線を出さない安定した水素です。存在比率は0.015%と少ないものです。原子核には陽子の他に、中性子が1個あります。従って、質量数を書き込むと水素2となります。

問題は一番右の三重水素。トリチウム(=水素3)のことです。原子核の中に陽子1個と中性子2個があり、不安定な放射性核種です。半減期=12.32年でβ崩壊し、ヘリウム3という安定した核種になります。
自然界では、宇宙線が大気中の窒素や酸素に衝突した際に、微量のトリチウムが生成されています。雨の中に含まれるトリチウムの濃度は、人類が核兵器や原発を開発する以前、0.2~1ベクレル/リットルでした。現在は1~3ベクレル/リットルで、最大で15倍、少なく見積もっても3倍になっています。
トリチウムは核爆発や原子炉内の核分裂反応によって、大量に生じるのです。

では、トリチウムによる被ばくの危険に話を進めましょう。
トリチウムが出すβ線は、非常にエネルギーが弱いものです。空気中では5mmくらいしか飛びません。仮に、人間の皮膚に当たったとしても、通過することができません。従って、外部被ばくは心配する必要はないというのが定説です。

一方、トリチウムは水や有機物に溶け込んでしまいますから、飲食を通して、体内に入ってきます。人体は、普通の水素とトリチウムを見分けることができません。内部被ばくへの警戒は怠れないのです。
トリチウムのβ線は、水中や体内では最大でも6ミクロン程度しか飛べません。これは、遠くまで届かないということですが、言い換えれば、トリチウムが出すβ線のエネルギーは、すべて近隣の細胞に影響を与えるということを意味しています。

下に、放射線による2種類のDNA破壊プロセスを示します。


①は、放射線によるDNAの直接破壊。放射線が電子をはじき飛ばしてDNAを破壊するので、『電離作用』と呼ばれます。
②は、放射線が水分子に当たって活性酸素を生じ、その活性酸素の化学反応によってDNAが破壊されるというものです。

トリチウムのβ線も例外ではなく、この二つの形で、DNAを破壊します。

しかし、ここまでは『トリチウムの恐怖』の「序」に過ぎません。他の放射性物質、放射性核種とは違う大きな恐怖がトリチウムにはあります。
次の記事で書くことにします。

コメント

_ 新田昌宏 ― 2013/09/13 20:11

トリチウムは半減期が13年余りとまだ短いほうだが福島3号機のプルサーマルによりストロンチウムが発生しているはず。これは半減期が2万年以上で人体の骨に蓄積βー線を大量に発生し続けガンに侵される人が100%と言う恐ろしい元素。NHKは何故放送せぬ!!安倍総理は「私が保証します」と大ミエをきったがオリンピック開催の7年後は政権を担当していないから・・? 無責任極まりない。

_ 私設原子力情報室 ― 2013/09/15 00:21

ストロンチウム90の半減期は約30年です。骨に集中的に蓄積して白血病を引き起こします(旧ソ連で起きた核事故で疫学的にも検証済み)。

3号機のプルサーマルがらみはプルトニウム239のことでしょう。他はまったく同意です。

ちなみに、プルトニウム239はウラン燃料だけを使う原子炉でも生成されます。
プルサーマル炉の危険性は、使用前の核燃料にプルトニウム239が含まれることや、制御棒の効きが悪くなることなどです。

_ 鈴木 荘司 ― 2013/09/15 07:06

「これは、遠くまで届かないということですが、言い換えれば、トリチウムが出すβ線のエネルギーは、すべて近隣の細胞に影響を与えるということを意味しています。」
この部分はフェアな表現とはいえない、誤った表現と評されてもしかたがないとおもいます。トリチウムの出すβ線の持つエネルギーが小さいことが隠蔽されてしまいます。最低限、「これは、遠くまで届かないということですが、言い換えれば、トリチウムが出すβ線のエネルギーは、近隣の細胞には影響を与える可能性があるということです。」のように修正いただければと思います。
原発に対し同じスタンスを持つものとして議論のレベルを上げてほしいと思いコメントしました。

_ 私設原子力情報室 ― 2013/09/16 20:09

>鈴木様
ご意見ありがとうございます。
ただ、当方が「トリチウムが出すβ線のエネルギーは、すべて近隣の細胞に影響を与えるということを意味しています」と記したのは、「1.DNA鎖の直接破壊」「2.細胞内の水分子に作用して活性酸素を生成しDNAを傷付ける」という二つのプロセスだけを指しているのではありません。トリチウム原子の至近にある細胞(そのトリチウム原子が存在する細胞を含む)に含まれるすべての原子や分子に対する影響を指しています。
エネルギーが弱いとは言え、β線はなんらかの形でエネルギーを失わない限り、それが止まることはありません。
β線がエネルギーを失うためには、通過経路にある原子を励起したり、電離して電子-陽イオンの対を生成することが必要です(もうひとつ、X線(制動放射線)放出というのもありますが、エネルギーの低いβ線では無視できるようです)。
…ということは、いずれかの原子または分子に傷跡を残すことでしか、β線は止まらないことを意味しています。

β線の実体は電子ですから、そのエネルギーは速度の2乗に比例です。
豪速球を粘土の壁に向かって投げたら、大きく凹みます。スローボールでも少しは凹みます。もし、壁に届かないほど遅いボールだったら… 地面に落ちて、土に小さな凹みを作ります。それと同じことです。
おまけにそのボールは電荷を持っています。

_ 坂本 收 ― 2013/09/28 00:40

想像してみてください!。
人体の約70%が水で出来ている。その細胞内の水分がトリチュウム水になったなら生命体は生存できない。放射線を出すし、短い時間軸の中で壊変します。が生命体に与える影響の一部。

近年「異常気象」の言葉を知らない方はいないと思います。異常気象の最大原因物質は「トリチュウム水」だと思います。「トリチュウム水」の見た目は普通の水と同じです、もちろん普通の水と同じように、浸透幕も通かもできますし、蒸発もできます。液体、気化、固体、になります。普通の水と大きく異なるのは、放射線と言う熱エネルギーを出しながら壊変すること。気候に一番影響出るのが質量の違いです。 

「トリチュウム水」HTOは「三重水素水」とも呼ばれ軽水素水H2Oに比べ約3倍重いのです。地球上での「トリチュウム水」濃度が増す事によって大気の流れ、台風、竜巻、低気圧などの回転の破壊力は甚大になることは簡単に想像できることです。

_ 私設原子力情報室 ― 2013/09/28 21:51

>坂本さん

コメントありがとうございます。
ですが、質量数(この場合、分子量とも言える)で見ると
H2O=1+1+16=18
HTO=1+3+16=20
で、トリチウムが水の3倍重いというのは間違いです。
加えて、気象にまで影響を及ぼすほどトリチウムが増えてしまったら、その前に放射線の影響ですべての生命が死に絶えるでしょう。
今、問題にすべきはトリチウムによる内部被ばく問題だと思います。

_ king ― 2013/10/05 14:54

こんにちは。
質問があります。
除去装置のアルプスは、どのようにして核種を取り除いているのですか?
素人考えですが、これ以上分解できないのが核種ではないのですか?

_ 私設原子力情報室 ― 2013/10/05 21:46

>kingさん

アルプスは、理屈の上では、「水に含まれている水以外のものすべてを取り除く」システムのようです。「水に含まれている水以外のもの」にセシウム137やストロンチウム90、プルトニウム239などが含まれるということです。

当方が入手している資料では、まず、鉄と化合している物質を沈澱させます。
第2段階では炭酸塩を沈澱させます。例えば、炭酸セシウム、炭酸ストロンチウムの形で存在している放射性物質は、ここで分離できます。
第3段階以降は、水に溶けてイオン化している放射性物質をそのイオンと結びつきやすい物質のフィルターを次々と通すことで、分離するということです。14種類のフィルターがあります。

しかし、話はそう簡単ではありません。

第1点は、沈澱だろうが、吸着だろうが、100%放射性物質を取り除くことは不可能です。現実的には「○○ベクレル/リットル以下」という話になるのでしょうが、とにかく限りなく0(ゼロ)デシベルに近づけることを求める必要があります。

第2点は、アルプスではトリチウムを取り除くことはできません。トリチウムは放射性の水素で、水分子の中に取り込まれています。普通の水と放射性の水を分離する技術は存在しません(実験室レベルは別として「大量に」という意味で)。

そして、3点目として理解していただきたいのは、放射性物質を分解することは決してできないとということです。中和も、解毒もできません。
サリンやダイオキシンにだって、一応、中和剤があるのに、なぜ?と思われるかも知れません。それは、一般の毒物は分子構造によって毒を持ったり、持たなかったりするからです。たとえば一酸化炭素は毒ですが、二酸化炭素は毒ではありません。一酸化炭素は酸素と炭素からできていますが、どちらも単独では毒ではありません。
しかし、放射性物質は、原子単体が気体や金属で存在しても、水に溶けてイオン化していても、あるいは、どんな化合物になっても、放射線の放出が止まることはありません。それは、放射線が分子を形成している原子、それも原子の真ん中にある原子核から出ているからなのです。
ですから、アルプスで放射性物質を含む化合物を沈澱させれば、沈殿物に高濃度の放射性物質が集まります。フィルターに吸着させても同じことです。もちろん、放射性物質を集めることは重要ですが、それをどこにどう保管して、最終的にどう処理するのかまで見通さなければ、いつまでも泥縄が続きます。

その泥縄で、原発で儲け続け、フクイチの事故にも責任の一端があると思われる東芝がまた儲ける… これまた合点がいきません。東芝は無償でアルプスを提供すべきです。しかし、まともに動かなかったら、何の足しにもなりませんが…

_ king ― 2013/10/23 15:55

遅くなりました。大変わかりやすい御説明
ありがとうございました。
今更、ストロンチウムを騒ぎ立てている報道等
本当に国や行政は、真剣に考えていたのか、いるのか?
疑ってしまいます。
二年前の9月の核種に関する発表のデータは自分も見ていましたが、それを見てここの皆さんと同じように驚きました。
私的な事ですが、当時より私の実家川内村は、他の近隣地区より線量が低い!と言われていました。
が、あくまでもそれは、セシウム等のガンマ線のみの計測結果であり、その計測データを見て驚愕したことをわすれません。
プルトニウムやストロンチウムが川内村から計測されており、より線量の強い富岡町や大熊町のそれと変わらない数値になっていました。
自分は、その後、地元福島でたまに開かれる会合に参加していますが、その説明を先輩後輩、色々な参加者に訴えていましたが(いまだに言い続けています)、皆さん、チンプンカンプンで、「お前、何言ってるの?」というような顔をされる始末です。
何とか、その危険性や本当の情報を、地元の人達にわかってほしいと思っています。
今後とも宜しくお願いします。

_ 泉澤高光 ― 2015/08/11 12:50

トリチウムについては、本当に困ったことですね。
福島原発事故では、未だに地下水を通して垂れ流し
状態ですね。先日、カナダのオンタリオ湖周辺には
10ヶ所以上の原子力発電所が可動していて、やはり
トリチウムが取りざたされているようです。
水質基準値のトリチウムの値が100ベクレルから15ベクレルに変更されたということらしいですが、周辺住民の意識が高いせいなのでしょう。
そんなことで、日本周辺の海水から凝縮して生産している塩についても、疑問があるので、私は山の産物であるアンデスの塩に注目しています。

_ 私設原子力情報室 ― 2015/08/11 20:21

>泉澤高光さま

食塩は主成分が塩化ナトリウム(NaCl)で、他に微量元素として含まれるマグネシウム、カリウム、カルシウムの比率で旨味が変わります(いずれも化合物として含まれます)。
食塩は水素を含みませんので、トリチウムに関してだけの話ですが、心配する必要はありません。
ただカリウムは、量の多少を問わなければ、必ず入ってきますので、汚染海域の海水で作られた食塩は、カリウム137・134が濃いということになります。

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