遠くまで飛びうるホットパーティクルは、どのくらいの放射能を持ち得るか？

東京GIGO @ekb90377

@cyborg0012 動画ご教示ありがとうございます。名古屋のは寸法が分かりませんが、茨城のだと、左が2μm、右が3μmくらいに見えます。 http://t.co/eWJcf9ti8i

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東京GIGO @ekb90377

@cyborg0012 2μmだと比重25、3μmでは比重11でも、10μmの雲粒（比重1）と最終降下速度が一緒になりますから、遠くまで飛んでも不思議ではないと思います。もしポーラス（多孔質）になっていて比重がもっと小さければ、なおさらだと思います。

cyborg001 @cyborg0012

@ekb90377 名古屋は10μmのようです。The hot particle was 10 microns across. That means it is 10 one-millionth of a meter across; 改めて、マスクの重要性を痛感しますね。

東京GIGO @ekb90377

@cyborg0012 ご教示ありがとうございます。10ミクロンだと、密度は水並みに小さいのか、あるいはもっと重いけど、上昇気流に偶然乗ったのかもも知れません。マスクは大きめのを防ぐ効果は、やはりあるんじゃないかと思いますね。

東京GIGO @ekb90377

@habari2011dunia 様、@miakiza20100906 様のご指摘で、雲粒の半径を直径と勘違いしていたことに気づくことができたので、改めて計算をやり直してみる。

東京GIGO @ekb90377

溶接ヒュームが一般に、最大数μm、あるいは10μmと言われていることを踏まえ、直径10μm（半径5μm）のホットパーティクルを考える。

東京GIGO @ekb90377

Adachi論文（http://t.co/QNedoE0PBU）より、

東京GIGO @ekb90377

（セシウム粒子1）直径：2.6μm、形状：球形、成分：鉄、亜鉛、塩素、マンガン、酸素、セシウム、放射能：3.27±0.04Bq（137Cs）及び3.31±0.06Bq（134Cs）、粒子密度：2.0g/cm3、Cs質量百分率：5.5%

東京GIGO @ekb90377

このセシウム粒子1を直径10μmにした場合の放射能。（3.27+3.31）*(10/2.6)^3=6.58*3.85^3=374Bq

東京GIGO @ekb90377

名古屋で見つかったのが直径10μmの315Bqとのことなので、（偶然かも知れないが）だいたい合っている。

東京GIGO @ekb90377

ここで、雲粒の最終落下速度の公式：V=(2*r^2*ρ*g)/(9*η)、V：最終落下速度、r：雲粒の半径、ρ：雲粒の密度、η：空気の粘性係数

東京GIGO @ekb90377

まず、半径10μmの雲粒で計算。r=10*10^-6(m)、ρ=1*10^3kg/m^3、g=9.80665m/s^2、η=1.822*10^-5Pa・s(20℃)で、V=0.01196m/s≒12.0mm/s。半径5mmだとV=3mm/s。合ってる。こんどは大丈夫そう。

東京GIGO @ekb90377

次に、セシウム粒子1を直径10μm（半径5μm）にしたもので計算。r=5*10^-6(m)、ρ=2*10^3kg/m^3、g=9.80665m/s^2、η=1.822*10^-5Pa・s(20℃)で、V=0.00598m/s≒6.0mm/s。

東京GIGO @ekb90377

福島原発の排気塔の高さが120mとのことで、そこからすぐに地上に降下しはじめたとしても、地上まで20,000秒。風速5mとして100km。途中で上昇気流に遭えば、もっと遠くまで。

東京GIGO @ekb90377

福島原発3号機プールが爆発した時のキノコ雲が高さ400～600m程度と言われており、（公式にはこの爆発による放射能は出ていないとのことだが）その時に一緒に600m巻き上げられたとして、地上まで100,000秒。風速5mとして500km。途中で上昇気流に遭えば、もっと遠くまで。

東京GIGO @ekb90377

したがって、数百Bqの放射能を持つホットパーティクルが、風で数百km運ばれる可能性は、十分あり得るものと考えられる。

東京GIGO @ekb90377

名古屋のホットパーティクルも、トラックや瓦礫に付着して運ばれたというのも可能性としてはあり得るけども、風で運ばれたとしても全く不思議ではない。

東京GIGO @ekb90377

参考値であるが、直径は10μmのままで、粒子密度を10g/cm3とすると、V=30mm/s。放射能は5倍（1,870Bq）で、運ばれる距離は1/5。

東京GIGO @ekb90377

同様に、粒子密度を14g/cm3とすると、V=42mm/s。放射能は7倍（2,618Bq）で、運ばれる距離は1/7。粒子密度を18g/cm3とすると、V=54mm/s。放射能は9倍（3,366Bq）で、運ばれる距離は1/9。

東京GIGO @ekb90377

とはいえ粒子密度18g/cm3というのは、金属ウランの密度（19.1g/cm3）に近く、ここまで密度の高いホットパーティクルは（不純物が混ざったり隙間ができたりするので）実際にはほとんど存在し得ないだろう。

東京GIGO @ekb90377

また、市販の花粉症用マスクは、網目が5μm程度とのことなので、10μmのホットパーティクルに対しては相応の効果が期待できるだろう。（もちろん、より高性能のマスクを使うに越したことはないが。）

東京GIGO @ekb90377

メルトダウンした原子炉では、100トン近い重金属（核燃料）が高温で溶融して重金属蒸気を発生し、巨大な格納容器や圧力容器を立ち上りながら冷却され、雲粒が雨粒になるように、凝結しながら大きなパーティクルに成長しているものと想像される。

東京GIGO @ekb90377

したがって、ハンダ作業や溶接作業とは比べ物にならない大規模な現象であり、溶接ヒュームの場合の最大10μmというのを、そのまま当てはめてはいけないかも知れない。可能性としては、もっと大きなパーティクルも出来ているかも知れない。（溶接と違って、冷え切るまでの滞留時間が長いため）