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ぷろどおむ

Author:ぷろどおむ
元サッカー少年。今はしがない化学屋です。

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続・デマその1:再処理工場廃液の生体濃縮について

それでは,お約束通り生体濃縮された場合について検討します。


自然界,特に海水中には様々な重金属が溶け込んでいることが知られています。その中にはもちろんウランなどの放射性元素も含まれていますし,海水からウランだけを抽出して原子力発電所の燃料として使うための研究が行われるほどふんだんに含まれています。


さて,その海水中に住む魚や貝,海藻などは当然海水を様々な形や手段で体内に取り込みながら生活していますが,当然その取り込まれる過程においてそれぞれの生物種に特有の選択性で重金属を体内に残留させます。


ある種の海藻類などのように,直接重金属を体内に取り込む場合もありますが,魚や貝類などの場合は何らかの有機化合物の形(有機重金属錯体と呼ばれます)で取り込み,体内の脂肪分などに蓄積します。当然,元から有機金属錯体の形になっていれば取り込まれやすくなります。これを生体濃縮と言います。


通常,濃度の薄い環境中に加えられた濃厚な物質は,エントロピー増大の法則に従い必ず濃度が薄くなる方向に拡散します。しかし,生体濃縮の場合は生体自身の生命活動の一環として体内に取り込まれていくので,環境中より高い濃度が生体内に存在することになります。


さらに,このような形で微量の重金属を取り込んだプランクトンを大量に摂取した小魚,その小魚を大量に摂取したより大型の魚,その大型の魚を大量に摂取したさらに大型の魚………,というように食物連鎖に組み込まれていくことで,食物連鎖的により上位の生物中により高い濃度で濃縮されていくことが知られています。そのため,有害な成分が生体濃縮されて食物連鎖に取り込まれた場合,環境中では薄い濃度であったとしても,人間に多大な影響を与える場合があります。その顕著な例がメチル水銀の形で水銀が濃縮されたことによって引き起こされた水俣病です。


当然,放射性元素も元を正せば金属の一種であることに違いはありませんので,その種類によっては生体濃縮が起こります。ですから,このような環境問題を考えるときに生体濃縮について考慮するのは,当然のことです。


しかし,少し前でも述べたとおり,その放射性元素が生体中に濃縮されるかどうかは,どのような化学構造を持った化学種の形で取り込まれるかに依存しており,通常水の一部となって取り込まれるトリチウムなどでは,代謝が早いために生体濃縮はほとんど起こりません。


また,次回お話をする予定の85クリプトンなどのような希ガスと呼ばれる種類の元素は,通常の条件で他の化合物と反応することがほとんど無いため,やはり生体中に濃縮されることはほとんどあり得ませんので,今回の場合この二種類については考慮する必要はありません。


ということで,今回は何度も取り上げているこちらのページでも「日本原燃は、「ヨウ素は海水濃度に対して魚で30倍、ワカメやコンブなどの海藻類で2000倍」に濃縮されると述べています。」として警鐘が鳴らされているヨウ素について検討しましょう。ただし,このページで紹介されている公式見解の「魚で30倍」という濃縮係数には異論を唱えているページも散見されますので,そのようなページで紹介されている180倍という濃縮係数で計算します。


普通生物濃縮の濃縮倍率を表現するときには,その生物が採集された近傍での濃度と比較しての倍率で表現されます。なので,この場合普通は近傍の海水中の129ヨウ素濃度と比較するのが一般的な表現です。


では早速,前回の計算結果から濃度の一番濃いところにおける129ヨウ素の濃度増加分は7 μBq/cm3 ,7.7E-10 mSv/cm3 を使います。ここから魚1kgあたりで増加した放射能から人間が受ける影響の増加分は濃縮係数を180とすると



7 μBq/cm3 x 1000 cm3 x 180 = 1.26 Bq
7.7E-10 mSv/cm3 x 1000 cm3 x 180 = 0.00014 mSv



となります。シーベルト換算した増加分は,自然放射線の年間変動値0.35 mSvの2500分の1です。また,この魚から129ヨウ素の年摂取限度である9.1.E+03Bq/年分の129ヨウ素を摂取するためには,このような環境に生息した魚を年間約7,200kg以上食べる必要があるということになります。もし濃縮係数が公式発表通り30倍程度であったとすれば,この6倍の43,200kg=43.2トンもの魚が必要になります。


同様に海藻類についても同様に濃縮係数を高めに見積もって,2,000x6=12,000倍の濃縮係数で計算しましょう。すると,それぞれ



7 μBq/cm3 x 1000 cm3 x 12000 = 84 Bq
7.7E-10 mSv/cm3 x 1000 cm3 x 12000 = 0.0092 mSv



となりますので,同様に自然放射線の年間変動値の約40分の1,年摂取限度の129ヨウ素を摂取するには年間約100kg以上のコンブやワカメを食べる必要があることがわかります。もちろん,こちらも公式発表通りの濃縮係数2,000倍程度であったとすれば,その6倍の600kg以上の海藻を食べる必要があることになります。


ちなみに,これも次回の話と関係してくるのですが,元々コンブなどの海藻類にはカリウムが大量に含まれているため,天然に存在する放射性核種の代表格40カリウムも大量に含まれており,乾燥重量なので簡単に比較はできないのですが,干し昆布中には40カリウム由来の放射能が2,000 Bq/kg含まれていることが知られています。ちなみに魚の中にも40カリウム由来の放射能が100 Bq/kg含まれており,それだけを考えても再処理工場から排出される廃液の影響がどれだけ微少なものかと言うことがよくわかると思います。


以上,結論として,これだけ極端に濃縮されたケースを考えた場合でも,このような微少な影響しか与えることができないと言うことを考えれば,今現在青森県産の魚介類に年間の自然放射線変動誤差以上の影響が再処理工場の通常稼働によってもたらされることは考えられないという結論以外導き出せません。しかし,もし青森県産の魚介類から,有意な差を持つ放射能が検出された事例をご存知の方がいらっしゃいましたら,非常に重要なことですので隠さずにその詳細を教えていただければと思います。


放射性元素に関する生体濃縮の実例はほとんど報告されていません。しかし,金属の生体濃縮に関する研究は数十年以上の歴史を持つ古いテーマであり,様々な元素の様々な化学形態について詳細なデータが蓄積されています。過去のデータを盲信しろとは言いませんが,その詳細もチェックせずに破棄するのはそれ以上に意味のない行為です。せめて,そのデータの整合性,正当性と適用範囲くらいはチェックしておくべきだと思います。


次回は大気中に放出される放射性物質の話と,できれば農作物への影響までお話ししたいと思います。



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気になる化学リスク | 20:13:49 | Trackback(2) | Comments(12)
デマその1:再処理工場は一年間に47,000人分の致死量の放射能を海に排出する

デマその1: 青森県の六ヶ所再処理工場が動き出すと、プルトニウムが分離され、高レベル放射性廃液が海に大量に放出されます。放出される放射能は、1年間で3億3000万ミリシーベルト。これは47000人の経口致死量に相当します。)(引用元


解説: 
高レベル放射性廃棄物の定義が微妙に一般的なものと違っています。後述しますが,今回再処理工場から排出される廃液は全然高レベルではありません。


おそらく,この数字は原燃が出した事業計画書が元になって算出されたものと思われます。シーベルトへの換算や経口致死量の計算自体はこちらのページと同じものでしょう。


まず,この表を読むときに気をつけなければいけないのは,これが「年間でのトータル量」であるということです。つまり,トータルではこれだけの量が排出されるけど,これらの放射性物質は海水によりどんどん薄められていくと言うことです。


ですので,排出口から出てきた排水を全量採取して煮詰めて放射性核種だけをかき集めるなんてことをしない限り,トータル量だけを取り上げて致死量がどうのなどと言うのは全く意味がありません。


また,この表を見てもわかるとおり3億3000万ミリシーベルトのうち,3億2400万ミリシーベルトはトリチウム由来のものです。


トリチウムの出す放射線は非常に弱いベータ線ですので,外部被曝を起こすことはほとんどありません。また,トリチウムが体内に取り込まれたときの代謝についてもすでに研究がなされており,結論から言うと外部から摂取したトリチウムは人体の中にとどまることなく極めて迅速に体外に排出され,元々体内に持っているトリチウム量が変化すると言うことはほとんどありません。


ですので,確かに一度に大量のトリチウムを摂取した場合には健康被害を起こすおそれはありますが,低濃度のトリチウムを長期間摂取し続けたからと言ってどうということはないわけです。


では,次にこれらの放射性物質がどのように拡散するかを見てみましょう。「三陸の海が再処理工場により汚染されている!」という主張の元に反対活動を続けている「美浜の会」というところが,試料としてチラシで配布している海流による放射能の拡散予想図を使って計算します。


この図では毎秒1Bqの放射能が一年間放出された場合,排出された放射能分布がどうなるかを予想しています。図が二種類ありますが,こちらのブログの解説によると,図2の方がより確からしい予想だそうですので,そちらを元に計算します。


まず先ほどの原燃からの申請値1.8E+16Bq/年を365x24x60x60=31536000秒で割ってあげると,毎秒5.7xE+8 Bqの放射能が放出されることになります。先ほどの海洋拡散図から判断して,一番濃度の濃いところでも1Bqあたり25E-10Bq/cm3です。なので,一応多めに見積もってその倍の50E-10Bq/cm3までしか薄められなかったとしても2.85Bq/cm3の割合で放射能が増えた水ができるにすぎないことがわかります。図2では八戸近辺の様子が出ていないのですが,もし図1の通り水色の領域であったとすれば,この1/10である0.29Bq/cm3,黄色だったとしても1/5の約0.6Bq/cm3ということになります。


次に一番人間に大して影響が大きく,先ほどの表でもトリチウムの次に影響が大きく半減期も長いヨウ素について計算しましょう。ヨウ素131も影響が大きいように見えますが,半減期が8日と短いので,年間レベルでの影響を考えても意味がありません。なので,今回は129ヨウ素についてのみ計算します。


先ほどの表から129ヨウ素の排出量は4.30E+10Bqですので,トリチウムと同様に計算すると毎秒あたり約1400Bq放出されていることになります。この時点でこれ以上計算する意味があるのかどうか疑問になってくるわけですが,一応がんばってトリチウムの場合と同様に1Bqあたり50E-10Bqまで薄められたとして計算します。すると,7 μBq/cm3 = 0.000007 Bq/cm3まで薄められていることになります。つまり,実際に129ヨウ素の年摂取限度である9.1.E+03Bq/年分をこの水から摂取するためには1.3E+09cm3,つまり130万リットル飲まなくてはならないということになります。


ついでに,これらの値をシーベルトに換算してみましょう。ベクレルからシーベルトへの換算は(先ほどの表の中にも引用されているようなんですが)文部科学省で出している平成十二年科学技術庁告示第五号(放射線を放出する同位元素の数量等)の別表第1を使いました。


ということで,ここに掲載されているヨウ化メチル以外の化学形態における経口摂取した場合の実効線量係数1.10E-04mSv/Bqを用いて計算すると,0.000007 Bq/cm3 x 1.10E-04mSv/Bq = 7.7E-10 mSv/cm3 という値が出てきます。1立方メートル(=1,000リットル)分かき集めても,0.00077mSvにしかなりません。これは,自然界に通常存在する自然放射線量やその変動誤差とは,正直比べるのもばかばかしいくらいに小さな値です。


排出量の大きいトリチウムの場合でも,先ほどの計算結果から一番濃いところでも増加分は2.85Bq/cm3ですので,1Lあたりの増加分は2.85 Bq/cm3 x 1,000cm3 x 1.80E-08 mSV/Bq = 0.05μSv。つまり,365日毎日この海水を1Lずつ飲み続けてもトータルで0.019mSvにしかなりませんし,そもそもトリチウムが人体中に蓄積されないというのは,前述したとおりです。


もちろんこの値は再処理工場が申請通りの排出量で通常操業を行い,事故などを起こさなかった場合の計算値ですので,申請通りの操業を行っているのか,万が一の事故が起きていないか,事故が隠蔽されていないかどうかなどを監視する必要があります。


しかし,現在様々なサイトで紹介されている数字を元に計算しても,三陸沿岸が放射能で汚染されていると言うことはできません。あまつさえ,三陸産の魚介類がすでに放射能で汚染されているかのような文言を並べ立てるなど言語道断です。このような数字の遊びで,不要な危機感と全く不要な風評被害を増大させるようなやり方は決して許していてはいけないと思います。


本当は生体濃縮についても書こうかと思っていたのですが,長くなりすぎましたのでその辺は次回で。



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気になる化学リスク | 13:04:12 | Trackback(0) | Comments(10)

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