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Eiji Sakai
@elm200
シーベルトは、生体への被曝量。実際には、単位時間当たりの被曝量が問題になる。時間あたりの被曝量がよく使われるようだ。http://ow.ly/4evNH
2011-03-15 10:14:06
Eiji Sakai
@elm200
被曝量単位の分かりにくさは、それが対数スケールで変動するため、ミリ・マイクロ・ナノなどの倍数単位が用いられることにある。ミリ(1/1,000), マイクロ(1/1,000,000), ナノ(1/1,000,000,000)である。
2011-03-15 10:16:13
Eiji Sakai
@elm200
1年は 365 日として、8760時間。0.1 マイクロシーベルト毎時(μSv/h)を1年間(8760時間）浴び続けた場合の累積被曝量は、876マイクロシーベルト = 0.876 ミリシーベルト。
2011-03-15 10:19:53
Eiji Sakai
@elm200
グレイ(Gy) はより物理的な単位で、グレイに放射線荷重係数を乗じた量がシーベルトになるが、多くの場合は 1 グレイ = 1シーベルトと大雑把に考えてよいらしい。 http://ow.ly/4ew16
2011-03-15 10:23:50
Eiji Sakai
@elm200
人体は年間およそ2.4ミリシーベルト(2,400マイクロシーベルト）（世界平均）の自然放射線に常にさらされている。 http://ow.ly/4eweC
2011-03-15 10:32:45
Eiji Sakai
@elm200
エックス線診療従事者の場合は、1年間に50ミリシーベルト(50,000マイクロシーベルト), ５年間で100ミリシーベルト(100,000マイクロシーベルト）という安全基準があるようだ。 http://ow.ly/4ewft
2011-03-15 10:34:10
Eiji Sakai
@elm200
今後ニュースを見た場合は、ナノやミリという中間のマイクロに変換して読んだほうがいいかも。普通にしていても 1年間に 2,400マイクロシーベルトの放射線を浴び、放射線技師のようなやむ得ない場合でも 1年間に 50,000 マイクロシーベルトまでなら健康に問題はないということ。
2011-03-15 10:37:49
Eiji Sakai
@elm200
1年間に通常浴びる放射線量が2,400マイクロシーベルトなので、例えば5,000 マイクロシーベルト毎時(μSv/h)の観測値がある場所では、約30分で通常の1年分の線量を浴びてしまうということになる…。
2011-03-15 10:43:20
Eiji Sakai
@elm200
みなさん、被曝量(シーベルト）と単位時間当たり被曝量(シーベルト毎時／シーベルト毎年）を区別しましょう。2,400マイクロシーベルト毎年が通常の被曝量だそうです。これを単純に1年=8760時間で割れば、0.27マイクロシーベルト毎時になります。
2011-03-15 10:49:21
Eiji Sakai
@elm200
ごくごくおおざっぱな単位感覚をつかむとしたら、自然放射線の0.27 マイクロシーベルト毎時が普通だということ。5マイクロシーベルト毎時で、国に通報しなければならない（原子力災害特別措置法１０条通報）そうだが、確かに普通の20倍以上だからやむをえないよね。
2011-03-15 10:54:09
Eiji Sakai
@elm200
一応訂正。自然放射線が 0.27マイクロシーベルト毎時だとして、５マイクロシーベルトは、20倍超ではなくて約18.5倍ですね。
2011-03-15 10:59:51
Eiji Sakai
@elm200
自然放射線が 0.27 マイクロシーベルト毎時。福島第一原発 ３号機付近では、400,000 マイクロシーベルト毎時…。自然放射線の約148万倍の数字です…残念ながら。
2011-03-15 11:24:02
Eiji Sakai
@elm200
煽りたくないけど、広島型原爆はウランが50kg積まれていて核反応に使われたのはそのうち1kg。一方で、今回の福島第一原発の1-4号機には少なくとも1トン以上の核分裂生成物があると思われ。核爆発を起こさなくても核分裂生成物の飛散の仕方によっては広域が汚染される危険…。
2011-03-23 16:16:43
Eiji Sakai
@elm200
原子力工学はぜんぜん分からないけど、理論上は原子炉の出力と発電効率から、核反応から単位時間あたりに出ているエネルギー量が推定でき、そこから核分裂生成物の生成速度も割り出せるはず。核分裂生成物の量のオーダー(10^2,3,4kg?)はだいたい推定できそう…。
2011-03-23 16:23:55
Eiji Sakai
@elm200
@tundoc 実際にはU238->Pu239経由の核反応もあるのでもう少し核分裂生成物は多いかも。実際にはトラブルを起こしている原子炉は3機で使用済み燃料プールには多くの燃料集合体があるので、核分裂生成物1t はかなり保守的な見積もりかと。 http://ow.ly/4kshm
2011-03-23 17:13:21
Eiji Sakai
@elm200
厳密なこといえば、燃料は二酸化ウランらしいので、２号機の使用量が94t/年と言っても、全部がウランなわけじゃないけど、ウランは酸素より圧倒的に重いのでほとんどがウランといっていいのでは…。
2011-03-23 17:18:13
Eiji Sakai
@elm200
@tundoc 訂正 http://ow.ly/4kst9 によると2号機の燃料消費は94トン/年。この3%がウラン235として3t。燃料棒の入れ替え頻度を仮に半年に一度とすれば原子炉内のU235は1.5t。平均して20%の核分裂生成物があるとすれば、1.5x0.2=0.3t。
2011-03-23 17:21:53
Eiji Sakai
@elm200
2号機の出力は78.4万 KW=7.8*10^8W。1mol の U235の核分裂で発生するエネルギーは、1.3*10^13J。熱効率が30%として１秒に(7.8*10^8/0.3) / (1.3*10^13) = 2.0*10^-4 mol の U235が核分裂していることに。
2011-03-23 17:43:31
Eiji Sakai
@elm200
実際には U238->Pu239 経由の核反応もあるが単純化のため無視。U235の原子量を235と仮定すれば、1秒あたり2.0*10^-4 mol は 235 を掛けて 4.7 * 10^-2 g。1日だと 4.1 * 10^3 g。
2011-03-23 17:43:47
Eiji Sakai
@elm200
2号機の出力は78.4万KW・熱効率30% と仮定し、Pu 経由の核反応を無視すると、毎日 U235 は 4.1 kg 分裂してほぼ同質量の核分裂生成物を作り出す事に…。間違っていたら誰か指摘してください…。
2011-03-23 17:44:02
Eiji Sakai
@elm200
実際には、放射性核分裂生成物もさらに崩壊して熱を出して行くし、プルトニウム経由の発熱もかなりある(30%)のでいろいろ複雑そうだけど、原子炉あたり１日数キロの U235が消費されるというオーダーは間違っていない気がする。 http://ow.ly/4kt4Z
2011-03-23 17:51:00
Eiji Sakai
@elm200
こういう原子炉の熱量からの推定から言っても、少なく見積もっても原子炉内部には100日分の核分裂生成物があるだろうから、数百キロのオーダーだろうな…。
2011-03-23 17:55:32
Eiji Sakai
@elm200
崩壊定数λ = ln(2) / T (ln: 自然対数, T: 半減期(秒))。質量m, 原子量w, 崩壊定数λの放射性物質の放射能の強さR(Bq)は、アボガドロ定数をNAとして、 R= (m/w)*NA*λ。
2011-03-23 20:39:24