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2011/3/21

福島原子力発電所の被害と放射線漏洩について  時事

今回の大地震に伴う福島原子力発電所の被害と放射線漏洩に関して,
慶應義塾大学大学院システムデザイン・マネジメント研究科(通称
SDM)の教員有志の方々が,学生(留学生も)向けに,日英2言語で
説明文を作成されました.SDMの日比谷孟俊教授より「宜しかったら,
ご利用ください」とのメールをいただきましたので,ここに転載致
します.

なお,この説明文は3月17日時点のものです.最近の3号機、4号機
の現状を踏まえたものではありませんが、放射能の安全性について
はよく分かると思います(追記:日比谷先生のサイトに3月20日付で,
学生向け説明文及び放射能情報がアップされました.=>
http://lab.sdm.keio.ac.jp/hibiya/ 13:29, Mar 21, 2011).

3月21日0時33分付け日経Web版による福島原発の最新情報は下記を
ご覧下さい(「福島第1原子力発電所の現状と対策」を含む).

http://ow.ly/4idio

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
福島原子力発電所の被害と放射線漏洩について(2011.3.17 01:45 作成)

・冷却機能がダウンした原子炉の水冷作業が進んでいます.
 第1発電所の1号炉は既に作業が終了したようです.
 他の炉についても,苦労しながら進んでいます.

・4号炉の使用済み燃料についても,警視庁機動隊による
 注水が始まります.

・風による放射性物質の拡散の影響は,
 数値はシミュレーションによれば,極めて少ない
 ことが明らかになっています.

以下,詳しく説明します.

● 原子炉の構造と安全対策
 昨年の8月に当研究科では東京電力柏崎刈羽
原子力発電所を見学し,格納容器の中まで見る
ことができました.原子炉は燃料棒の入った圧力容器,
それを囲む格納容器,さらに,その外側にある
コンクリート製の容器,そして,外側の建物です.

黒鉛を減速剤に使ったチェルノブイリ型原子炉とは
異なり,核燃料とこれによって生じる放射線(中性子)を,
3重に閉じ込める設計になっています.

● 今回の事態
 非常用の電源系統が津波により冠水し,冷却水の
供給が止まりましたので,外部のポンプ車などから
海水を注入して温度を下げていましたが,冷却能力は
十分ではなく,また,水量も足りませんでした.

そのため,圧力容器内の燃料棒が水面上に露出し,
加熱され,水と燃料棒とが反応して,水素が生成し,
格納容器の天井に溜まり引火して爆発を起こし
ましたが,これは,
<核の連鎖反応による暴走ではありませんので
チェルノブイリとは状況が異なります>.

TVでショッキングな影像が繰り返し放送されて
いますが,<水素の化学反応による爆発>です.
<安心>してください.

水素爆発により,建屋の天井が吹き飛びました.
人工衛星による画像をみると,コンクリート製の
容器が健全なことが分かります.<安心材料>です.
この容器は,爆弾にも耐える設計と説明されて
います.とても,頑丈です.

したがって,注水を継続すれば,高レベルの
放射能を内部に閉じ込めたまま,温度が下がって
ゆくでしょう.中性子の減速剤であるホウ酸も
使われています.少し時間がかかるかもしれませんが.

● 4号炉使用済み燃料
使用済み燃料には多量の放射性物質が含まれて
います.これも,冷却水が減っており,一部
水面より頭を出しています.緊急性がありますので
警視庁機動隊による高圧ポンプによる注水が成功
することを期待しています.

● 放射線量の単位 
 TVニュースなどを見ていて分かりにくいのが
シーベルト(Sv)という単位だと思います.

シーベルトは放射線の人体への影響を測定する
単位です.

報道などで出てくるミリシーベルト毎時
(mSv/hr) あるいはマイクロシーベルト毎分(μSv/min)
のような単位は,放射線を浴びる速度です.
ミリは 1/1,000, マイクロは 1/1,000,000 です.

距離(km) と速度(km/h) の関係と思えば
良いでしょう.

ニュースなどでは,これが混同されており,
混乱を招いていると思います.

日常生活で浴びる放射線の量としては,東京 NY 往復で
200μSv, 胃のレントゲン撮影1回で 600μSv という
具合です.自然界から受ける放射線の量は年間,
おおよそ 2,400μSv です.住む場所によっても
異なりますが.

TV などで大きく取上げられるのは,例えば
3月15日に第一発電所正門モニタで観測された
11,930μSv/hr = 11.93 mSv/hr のような
大きな値です.

これは,その時,そこにいれば放射線を
浴びる速度です.仮に1時間いれば,この
11.93 mSv を浴びるということになります.

TV 報道でもあるように,この値は変動します.
車で言えば,速度が上がったり徐行だったり
するのと同じです.

高い値が出るのは,爆発で格納容器にたまって
いた放射性物質が一気に放出されたような
ことを示しています.その後,下がっています.

その後で下がったということは,壁が崩壊する
ようなイベントによる急激な上昇が止み,
低レベルの水準に戻ったことを意味しており,
放射線レベルが上がり続けているわけでは
ありません.これも安心要因です.

● 距離と風
 ある地点に放射線を出す物質があり,ここから
距離が遠くなると,距離の2乗に反比例して
放射線強度は弱くなります.これは
光の強度などと同じです.

ですから,距離が遠ければ遠いほど放射線の
影響を受けにくいことになります.
今回の場合,風の影響はわずかです.
東京まで離れると,殆ど影響が無いと
言って間違いないでしょう.

また,放射性物質の拡散はシミュレーションにより
予測可能であり,事実上 20 km を超えては短期的な
影響はないとされています.

したがって,東京や神奈川に住んでいる人は
福島から飛散した核物質による影響は
無視できるほど小さいと考えてよいでしょう.

放射性物質はわれわれが普段食 べている
食塩の中にもカリウム(K-40)として
含まれていますので,微量でも放射性物質を
取り込むことは,大問題であるとはいえません.

首都圏に居て健康に影響を及ぼすような
放射能による障害の可能性は現在のところ
無視できるほど小さいので安心してください.

詳細を知りたい人へ:
http://twitpic.com/49ao4a
http://www.aesj.or.jp/info/pressrelease/pr20110316.pdf
http://www.nirs.go.jp/information/info.php?i3


(English)
● Structure of nuclea reactor and safety:
Keio SDM teachers and students visited N-Power
plant of Tokyo Elctric Power Company
at Kashiwazaki-Kariha. We observed an
interior of a container; we stood by the wall of
a high pressure vessel containing fuel rods.

N-reactor consists of a hihg-pressure vessel
made of thcik stainless steel, a container
made of steel and an outer container made of
concrete which absorbs nuetron effectively
because of its main chemical composition of
calcium carbonate.

Using this structure, nuclear fuel and
neutron are triply enclosed.
This stuructur is completely different
from that of the Chernobyl reactor,
which utilized graphite as a neutron
deccelerator. Graphite is easy to burn.

● What happened after earthquake
However, water cooling system stopped,
becaue emergency power supply did not work
due to Tsunami attack at Fukushima.
Then, they started cooling using sea water by
auxiriary pupm. However, pumping capability
was so small and amount of water was not enough.
During this process nuclear fuel
cell appeared out of cooling water level in the
high-pressure vessel due to its heat and insufficient
cooling.

A fuel rod reacted with water, i.e., formation
of hydrogen. Hydrogen concentration was high
near the ceiling of the building
and exploded due to some reason, probably due to
exceeding the explosion limit with an air.

Note that this is NOT NUCLEAR EXPLOSION such that
at the Chernobyl N-Power station, but a
simple explosion of hydrogen,
although this shocking image was
broadcaseted on TV repeatedly all
over the world.

DO NOT WORRY, this is just an explosio of
HYDROGEN!

Fortunately due to this explosion,
a ceiling of a building was removed,
and a satlite sent us a top-view of
an image of a container made of concrete.
It was NOT DAMAGED.
This container was designed so that it
can stand with attack of a bumb.

This suggests that by supplyin water
continuously, temperature of nuclear fuel
can be lowerd with boric acid, which
is a deccelerator for neutron.
We have to be patient.

● Used Fuel at the Reacotor No.4
Used fuel contains huge amount of radioactivity.
Cooling water decreased and parts of used fuel
are supposed to be above the water level; it is
dangerous. The riot police of Tokyo Metropolitan
Police Department will join fire extinction
operation, using a high-pressure pump.
We hope this would be successful.

● Unit of radiation: Sievert
Many people feel difficult to understand
unit of radiation, i.e., Sievert (Sv) or
Sievert/hr (Sv/hr).

Sievert is defined as an equivalent dose to a
tissue. Rate of dosage is written using
milli-Sievert/hr, micro-Sievert/min and so on.

Concept of Sievert and Sivert/hr corresponds
to that of km and km/hr.
In TV news, they were confused.

Amount of dosage in our daily life
is, e.g., 200 micro-Sivert for a return
trip between Tokyo and NY, 600 micro-Sievert
for Roentgen inspection of our stomach.
Natural dosage in our daily life is
2400 micro-Sievert a year.

TV reported 11,930 micro-Sievert/hr
at the main gate of the First Nuclear Plant
on 15 March. This is really high.
This value means amount of dosage for a
person who stands there for an hour,

As reported by TV, this values flucuates.
Suppose you drive a car at high speed or
slowly. This is fluctuation. High radioactivity
corresponds to sudden scavenge due explosion.
Value was lower after that. Note that RADIOACTIVITY
DOES NOT INCREASE CONTINUOUSLY.
This fact makes us tranquil.

● Distance and wind
Suppose there is a radioactive material
at a certain point. Radioactivity degrades
in proportioal to square of dsitance.
This is also the case for intensity of light
as well.

The effect of wind is so small.
Keio University is sufficiently far from
that hot spot.

Distribution of radioactive material can be
estimated by computor simulation; at the point
over 20km from the hot spot, the effect of
radioactivity is so small for the short time
period.

For the people in Tokyo and Kanagawa, the
effect of radioactive materials from the
N-power station of Fukushima is
considered so small.

Furthermore, radioactive potassium K40 is
contained in table salt. This suggests that
taking small amount of radioactive material
does not cause a big problem.

Hazard due to radioactivity is negligibly small,
as long as we are in the Tokyo and Kanagawa area.
So, please DO NOT WORRY ABOUT RADIOACTIVITY.

For further learning ...
http://twitpic.com/49ao4a
http://www.aesj.or.jp/
http://www.nirs.go.jp/information/info.php?i3
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