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1Fの港湾内からは、Sr-90やH-3は「海水の交換に従って」港湾外に出て行くが、Cs-137は、それらに較べて数倍の長時間、港湾内に滞留し、ゆっくりと港湾外に出て行く。1F港湾内外の海水のデータを検討した結果、それ以外の理由は考えられない、と思われる。
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続き)1F港湾内の海水は、潮汐などにより港湾外の海水と交換されている。その海水の交換率に比べて、港湾内のCs-137の排出率は【およそ1/5程度】しかないと推定される。(仮に海水の交換率が0.5回/日だとすれば、Cs-137の排出率は0.1回/日程度と推定される。)
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続き)と、いう話を、これから連ツイする。(かなり長い連ツイになる予定だけど、終わったらまとめる予定。) この推定が正しければ、これまでの「海に出続けているCsの放出量推定」(神田穣太 2013年論文など)は、5倍程度、放出量を過大に評価していることになる。(詳しくは後述)。
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続き)Cs-137が港湾内に長時間滞留するメカニズムは、あくまで仮説だが、1F港湾の防波堤が「透過堤」となっているためではないかと想像している。 図は、防波堤の断面図。 pic.twitter.com/xEGmLDSZdV
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続き)内側の遮水壁(透過防止工)は、漂砂の流入や温排水の再循環を防ぐためのもので、完全な遮水構造ではない。また、5・6号機取水口の東側(写真)では、北防波堤は津波で大きく破損し、遮水壁は倒壊したままになっている。 pic.twitter.com/2K8BppcnWI
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続き)1F港湾内の海水は、一部は港湾口を通して交換され、ごく一部(約6,500m3/h)は、5・6号機の冷却水として取水され、港外に放出されている。しかし大部分は、石積みの防波堤(透過堤)を通じて交換されているはずである。透過堤のため、干満で強い流れが出来ることもない。
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続き)この、防波堤の石積みの表面の生物叢が、海水中のCsイオン、プランクトン、Csを含む浮遊物質に対し、フィルターのように作用し、セシウムを吸収・放出し、長時間、港湾内に留めているのではないだろうか、という「防波堤フィルター仮説」を提案したいと思う。(ここまで前書き)

 

「90Sr/137Cs比」の食い違いの謎
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私がこのことに気づいたきっかけは、1~4号機取水路開渠の海水では、Cs-137濃度より Sr-90濃度のほうが高いのに、港湾内や、港湾周辺の海水では、Cs-137濃度のほうが高い、という不思議な事実である。
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1~4号機取水口内北側(東波除堤北側) 海水では、こんなふうにSr-90濃度のほうがずっと高い。 pic.twitter.com/05Aiw7xE0s
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それに対し、例えば、5~6号機放水口北側30m 海水のグラフはこんなふうになっている。 Sr-90濃度は、Cs-137濃度に比べて、同じか、やや低い程度となっていて、取水口内海水とは明らかに存在比が一致しない。 pic.twitter.com/lvc3jhZlPz
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いろんな採取地点での「90Sr/137Cs」比のグラフをまとめるとこのようになる。 1~4号機取水路開渠内のほうが、その他の港湾内海水の90Sr/137Cs比よりも、数倍大きいことがわかる。 pic.twitter.com/nUYb3FzL5N
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「90Sr/137Cs」比が何倍違うか、という評価は難しいけれど、ここでは、 おおまかに【5倍】と評価することにする。 また、それぞれの採取地点は、このようになっている。 pic.twitter.com/qQU7P6U1Of
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港湾内に、汚染水が流出する謎のルートがある?
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この疑問に応える第1の仮説は、1~4号機取水路開渠以外にも、港湾内のどこかに「謎の汚染水放出ルート」が通じていて、そこから港湾内にCs-137が「大量に」流出し続けている、というものである。
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しかし、海側遮水壁の完成によって、その可能性はないことが明らかになった。 まず、海側遮水壁は、今のところ、きわめて健全である。
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取水口内北側(東波除堤北側)海水のSr-90濃度は、2015年夏頃は60Bq/L程度だったが、海側遮水壁の閉合後は急速に低下し、2016年1月には0.6Bq/L以下にまで低下している。流出量は、1/100以下になったことになる。 pic.twitter.com/2SfpV4vaq7
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一方、Cs-137濃度は、Sr-90濃度ほどには低下していない。これはもちろん、Cs-137は、ほかの経路(ダストの直接降下、排水路からの流入、表面排水の直接流入)などによっても流入するためである。(Sr-90の場合、汚染水漏れ事故以外、それらの経路からの流入は非常に少ない。)
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取水口内北側(東波除堤北側)海水のCs-137濃度からは、流出量は、せいぜい1/10程度にしか下がっていないと推測される。 pic.twitter.com/NZNzZFYVCK
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そして、海側遮水壁の完成により、港湾内のほかの地点のCs-137濃度も急減している。 こちらは、物揚場前 海水のグラフ。 pic.twitter.com/J7EekA5o7J
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こちらは、港湾口 海水のグラフだが、やはり、海側遮水壁の完成により、Cs-137濃度も急低下している。 pic.twitter.com/3lm4V00GRH
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これらは、Cs-137の主要な放出源は、1~4号機取水路開渠にあって、港湾内のほかの場所には、少なくとも「大量の」Cs-137を放出する場所は存在しないことを示している。

 

港湾内で、Sr-90が選択的に除去される?
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「90Sr/137Cs」比の疑問に応える第2の仮説は、港湾内で、Sr-90が(何らかの粒子などとの結合によって)沈殿し、海水中で濃度が低下する、というものである。
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2013/11/28 東電「地下水と港湾内海水に含まれる放射性物質の性状について」 meti.go.jp/earthquake/nuc… では、海水の「Cs-137・Sr-90放射能比が、地下水と比べて比較的小さい」ことに言及しているが、
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コメント

nao @parasite2006 2016年2月25日
有難うございます。まとめになるのを待っていました。
廃棄物イシクモ隔絶中 @MtMikasa 2016年2月25日
申し訳ないが時間かけないと(よくここまで)…とにかく某機構と某電力は、なぜ137が滞留するのかを検討していることは確か…資料によればモデルはあるみたい。
Kontan_Bigcat @Kontan_Bigcat 2016年2月29日
まとめを更新。2014年8月に東電が公表した放出量評価がデタラメである件について、追記しました。
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