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ぷろどおむ

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元サッカー少年。今はしがない化学屋です。

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訂正:続ベクレルとシーベルト
まったく穴があったら入りたいと言うのはこの事ですね。昨日のエントリ「続・ベクレルとシーベルト」はさっくり消して無かったことにしたい気分です。が,自戒のために残しておきます。元ネタにさせていただいたブログの方にも申し訳なさで一杯であります。

昨日のエントリ中で235Uと238Uの実効線量係数について,以下のように書きました。

235U 二酸化ウラン、八酸化三ウラン等の不溶性の化合物 6.1E-3 mSv/Bq
238U 二酸化ウラン、八酸化三ウラン等の不溶性の化合物 5.7E-6 mSv/Bq



が,これが間違っておりました。mobanamaさんにも指摘されたんですが,238Uだけ吸入摂取時の実効線量係数だけがなぜ3桁も低いのか。ここに注目してよく考えるべきだったんです。しかし,最初に見た時の「こんなに低いんだー」という衝撃と「やっぱりシーベルトで考えなければ」という思いこみが確認を怠らせることになりました。本当に申し訳ありません。

正しい値は以下の通りです。

235U 二酸化ウラン、八酸化三ウラン等の不溶性の化合物 6.1E-3 mSv/Bq
238U 二酸化ウラン、八酸化三ウラン等の不溶性の化合物 5.7E-3 mSv/Bq



桁のところだけ間違っているところを見ると,あの表が作成される時にミスタイプでもしたのでしょうか。他にも間違っているところがないのかどうか心配になります。が,一つの情報源だけで済ませてしまい,疑問を持つべききっかけはあったはずなのに確認しなかった私のミスです。本当に申し訳ありません。

というわけで,正しい値を用いて計算すると,それぞれの核種1 molを吸入摂取した場合の実効線量は

235U:1.88E7 Bq x 6.1E-3 mSv/Bq = 115 Sv
238U:2.96E6 Bq x 5.7E-3 mSv/Bq = 16.9 Sv

となります。ということで,濃縮ウランと劣化ウラン1 molを吸入摂取した時,それぞれの場合における実効線量は

濃縮ウラン:16.9 Sv x 0.97 + 115 Sv x 0.03 = 19.8 Sv
劣化ウラン:16.9 Sv x 0.997 + 115 Sv x 0.003 = 17.2 Sv


つまり実際劣化ウランと濃縮ウランから発生する放射線の影響の違いは10 %程度ということになります。(ちなみにさつきさんが計算された濃縮ウランと劣化ウランの放射能の差は約6 %

ただ,生体への内部被曝を考える場合(特に吸入摂取)にはトリウムやプロトアクチニウムなどのβ核種が,実効線量に対してほとんど影響を持たないのは同様の話になります。また,水溶性の化合物である場合比較的速やかに代謝されて体外に排出されるので,実効線量係数は235Uも238Uも3桁下がります。こうなるとβ核種の影響も考慮する必要が出てくるとはおもいますが,今問題になっている劣化ウラン弾の話とはだいぶ離れてくるかと思います。

で,こうなるとやはり劣化ウランは濃縮ウラン並に危険なのかどうかという話になってくる訳なのですが,そうなってくるとあとは量的な関係になってきます。

イラク戦争では数トン単位で劣化ウラン弾がばらまかれたという話もありますが,この重量が純粋な劣化ウラン分だとするとすごく大変なことになりそうに思います。しかし,その全量が人体に「吸入」されているわけではないでしょう。

また,外部被曝を考慮する場合α核種を考慮する必要はほとんどありませんし,経口摂取した場合は体外に排出されやすいので,実効線量係数もβ核種並に低くなります。そうなると実効線量も3桁下になってくるので,1 mol(この場合230 g以上)摂取した場合でも17 mSv以下。通常は1 g以上の劣化ウランを一度に飲み込むとは考えにくいので,0.07 mSv(=1 g経口摂取した場合の値)以下の影響であると考えられます。

ただ同様に1 g吸入摂取した場合は73 mSvとなり,とても無視することは出来ないような値になってしまいますので,やはりこの辺のデータが必要になってくるかと思います。まぁ,粉塵として1 gも吸い込めるのかどうかと言うと,その辺はよくわからないのですが(^^;

ただ,今回の計算結果でも235Uの持つ実効線量は(吸入摂取時ですが),238Uよりも一桁多いのは事実です。また,今回計算した濃縮ウランは濃縮率3 %と,濃縮ウランとしては最低レベルのものを題材にしています。軽水炉では最大5 %程度の濃縮率を持つ濃縮ウランが使われており,この場合に同様の計算をするとその実効線量は21.8 Sv,原子力潜水艦などで使われる濃縮率20 %の高濃縮ウランでは36.5 Sv,原子爆弾で使われる濃縮率70 %の高濃縮ウランでは85.6 Svとなり,放射線のことだけを考えても充分危険なものになります(ちなみに天然ウランだと17.6 Sv)。

確かに劣化ウランから発生する放射線が与える影響は,私が昨日のエントリで書いたものよりも強く,考慮に値するものであるかもしれません。が,それでも濃縮ウランと同等であるというレトリックには(タイトルで「原発用」と書かれてはいますが)やはり違和感を感じます。mobanamaさんもはてなブックマークで「濃縮ウランも含めてたいした放射能じゃないという言及として読んじゃった」とコメントされていますが,私は濃縮ウランをそこまで侮ってよいものであるとは思いません。また,そもそも取り扱われる量や方法の異なる両者を比較することは,「劣化ウランは危険である」というイメージを持たせ易いかもしれませんが,不要な誤解を招く可能性も極めて高くなると思います。

いろんな思いこみで間違いをしてしまいましたが,それでもやはり「ベクレルベースでの議論は誤解を生みやすい」と思いますし,「人体への影響はシーベルトベースで議論すべきだ」と思います。

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気になる化学リスク | 12:44:28 | Trackback(0) | Comments(0)
続・ベクレルとシーベルト(訂正有り)
なんとなく気が向いてアクセスログを見ていたら,こんなエントリを見つけました。

劣化ウランと原発用濃縮ウランの放射能は大して違わない(さつきのブログ「科学と認識」)

思いっきりタイトルにひかれて,読ませていただきました。というわけで,最後のまとめのぶぶんをざっくりと引用。

天然ウラン:
天然に存在するウランの意味だが、ウランだけでなく、ウラン起源の種々の中間娘核種を含んだ総体の意味に用いられる。ウランは、ウラン238が99.2745%、ウラン235が0.72%、残りの0.0055%がウラン234からなるが、ウラン234はウラン238系列の中間娘核種で、独立したものではない。天然に長期間放置された結果、全ての中間娘核種が放射平衡に達し、親核種と同じ頻度で放射壊変を起こす永続平衡の状態となっている。その結果、放射能強度をベクレル(Bq)で表せば、ウラン系列についてはウラン238単独の放射能の14倍となり、アクチニウム系列はウラン235単独の放射能の11倍となる。

天然比ウラン:
ウラン鉱石からウランだけを化学的に精製したもので、その同位体比は天然ウランに等しい。精製後数ヶ月を経つと、ウラン系列の中間娘核種であるトリウム234、プロトアクチニウム234、ウラン234、およびアクチニウム系列(ウラン235起源)のトリウム231が放射平衡に達するので、実際上これらの放射性元素を含んでいる。その結果、ウラン系列についてはウラン238単独の放射能の4倍となり、アクチニウム系列はウラン235単独の放射能の2倍となる。

濃縮ウラン:
ここでは通常の原発の燃料として一般的に用いられるウラン235が3%、ウラン238が97%程度のものを指す。主成分は依然としてウラン238であることに注意。これも、天然比ウランと同じくウラン234の他、ウラン以外の3種類の中間娘核種を含んでいる。放射能強度は、各系列について天然比ウランと同様の倍率を考慮する。

劣化ウラン:
濃縮ウランを精製した残りカスとして排出される、いわば産業廃棄物である。ウラン235が0.3%程度、ウラン238が99.7%程度となっており、天然比ウランと同じくウラン234の他、ウラン以外の3種類の中間娘核種を含んでいる。放射能強度は、各系列について天然比ウランと同様の倍率を考慮する。

以上を基礎に、壊変定数から計算されるそれぞれの放射能強度は、天然比ウランの放射能を1とした場合に、天然ウランが3.55、濃縮ウランが1.05、劣化ウランが0.99、となる。すなわち、表題に示したとおりである。原子力基本法では濃縮ウランも劣化ウランもともに「核燃料物質」と定義され、その取り扱いは厳しく制限されている



で,どうやらこの記事のきっかけ(?)となっている昔のエントリからも胆と思われる部分を引用します。

 確かにウラン238はα線とごく弱いγ線しか出さないが、これから生じる嬢核種が劣化ウラン中で次第に増えて、β線の放射も増加する。その強度を1秒当たりの壊変頻度の単位であるベクレルで計算すると、嬢核種の半減期の5倍ほどの期間を経過した時点で、ウラン238の壊変頻度と同じレベルに達することがわかる。つまり、精製後数ヶ月後には、トリウム234とプロトアクチニウム234からの高エネルギーのβ線がウラン238からのα放射と同じ頻度でおこることになる。この状態を放射平衡と呼ぶ。次のウラン234は半減期が25万年と長いので、これ以降の中間嬢核種からの放射線はとりあえずは無視してよい。つまり劣化ウランは、精製後数ヶ月を経るとウラン238からのα線の2倍の頻度でβ線を放射する物質へとその性質を変える。したがって、劣化ウランの放射線の危険性を言う場合、α線よりβ線に注目しなければならないのであって、前掲2者のグループが劣化ウランの放射能の本質についてα線だけに注目しているのは理解不足と言わねばならない。



とここまで読んでいただいたところで,今回のエントリがなぜ「続・ベクレルとシーベルト」かわかっていただけたかと思いますが,劣化ウランが人体にとって有害かどうかを議論しているはずなのに,シーベルトに対する言及がまるでないんですね。

不精者なので検算はしてませんが,おそらく「放射能(=ベクレル)」ベースでは,この話は正しいと思います。というか,正しいのだろうと信じて話を進めます。しかし,劣化ウランの放射能がなぜ問題なのかという根本的な問題を考えれば,シーベルトで話をしなければ意味がありません。

というわけで,関連する核種の実効線量係数から換算してベクレルをシーベルトに変換してみましょう。使うのはいつもの表です。濃縮ウランには劣化ウランの10倍以上の235Uが含まれています(劣化ウラン中0.3 %,濃縮ウラン中3 %)ので,濃縮ウランと劣化ウランそれぞれに含まれるウランからの実効線量を大ざっぱに見積もってみましょう。


さてこの換算表を使う前に,まずそれぞれの崩壊係数を「崩壊定数×半減期=0.693(=ln2:lnは自然対数)」から求めます。235Uと238Uの半減期はそれぞれ7.038E8年,4.468E9年ですので,以前のエントリの時と同様の計算をすると,それぞれの崩壊係数は235Uで3.12E-17,238Uで4.91E-18となります。

次に。「放射能の強さ(単位:ベクレル)=原子の数×崩壊定数」から,それぞれ1 molあたりの放射能の強さを求めると,それぞれの核種1 molあたりの放射能は235Uで1.88E7 Bq238Uで2.96E6 Bqです。ここまでのところから行くと,確かに5~6倍程度しか違わないですね。存在量の差から考えると,劣化ウランと濃縮ウランが与える影響は確かに同じくらいのように思えてきます。

それでは,いつもの表から関与する部分を抜粋してみましょう。劣化ウラン弾で問題になるのは発生した粉塵が呼吸器系から体内に侵入した際の内部被曝です。なので,吸入摂取した場合の実行線量係数を見ることにします。それでは,まずウランです。普通に考えて,弾丸に使おうという素材が熱や水分に弱い組成になっているとは考えにくいので,不溶物と同等の様式で人体に影響を与えると考えます。

(追記:以下の議論の元になった238Uの実効線量係数が間違っていました。訂正の詳細は別エントリとさせていただきました。もうしわけありません)すると,

235U 二酸化ウラン、八酸化三ウラン等の不溶性の化合物 6.1E-3 mSv/Bq
238U 二酸化ウラン、八酸化三ウラン等の不溶性の化合物 5.7E-6 mSv/Bq


となります。なんと3桁も人体に与える影響が違っています。ここから計算すると,それぞれの核種1 molを吸入摂取した場合の実効線量は

235U:1.88E7 Bq x 6.1E-3 mSv/Bq = 115 Sv
238U:2.96E6 Bq x 5.7E-6 mSv/Bq = 1.69E-4 Sv

となります。ということで,濃縮ウランと劣化ウラン1 molを吸入摂取した時,それぞれの場合における実効線量は

濃縮ウラン:1.69E-4 Sv x 0.97 + 115 Sv x 0.03 = 3.45 Sv
劣化ウラン:1.69E-4 Sv x 0.997 + 115 Sv x 0.003 = 0.345 Sv

ということで,一桁違う結果になります。というか,

238U由来の実効線量が完全に無視されている

ことにお気づきでしょうか(^^;


ちなみにこのブログ主さんが問題にしているトリウム234、プロトアクチニウム234の吸入摂取時における実効線量係数は次のようになります。

234Th 酸化物及び水酸化物以外の化合物 5.3E-6 mSv/Bq
234Th 酸化物及び水酸化物 5.8E-6 mSv/Bq(半減期 24.1 day)
234Pa 酸化物及び水酸化物以外の化合物 5.5E-7 mSv/Bq(半減期 6.75 h)
234Pa 酸化物及び水酸化物 5.8E-7 mSv/Bq


ご覧の通り,どちらも238Uと同等かそれ以下です。

ちなみにウラン由来のBq値を単純に比較すると,

濃縮ウラン:2.96E6 Bq x 0.97 + 1.88E7 Bq x 0.03 = 3.44E6 Bq
劣化ウラン:2.96E6 Bq x 0.997 + 1.88E7 Bq x 0.003 = 3.01E6 Bq


となります。エントリ中に

ウラン系列についてはウラン238単独の放射能の4倍となり、アクチニウム系列はウラン235単独の放射能の2倍となる。



とありますが,たとえベクレルベースで4倍の値を持ったとしても,実効線量係数が238Uと同程度の核種からの放射線では,235Uと比較するとほとんど無視出来る程度の影響しか与えられないのは先ほどの計算の通りです。

ただ,この計算に使った表を良く読まれた方ならお気づきの通り,238Uの化学形態によっては(水溶性などの場合)235Uと同レベルの実効線量係数を持つ場合もあります。そうなくるとだいぶ計算が違ってきますので,劣化ウランと濃縮ウランの差はここまでないでしょう。ただ「劣化ウラン弾」ということであれば,今回の条件で比較することに特に問題はないと思いますし,238Uの持つ実効線量が大きいケースであれば,さらにβ核種の崩壊の影響を議論することには意味が無くなります。

つまり,

劣化ウランの放射線の危険性を言う場合、α線よりβ線に注目しなければならないのであって、前掲2者のグループが劣化ウランの放射能の本質についてα線だけに注目しているのは理解不足と言わねばならない。


という指摘に対しては,α線だけに注目しているのは理解不足なのではなくて,放射線の危険性(≠放射能)」を考慮する場合には考えても意味がないからである,という反論が成立します。

ところで,今回計算で出てきた実効線量の値がいつもよりかなり大きい値であることに驚いた方もいると思いますが,235U 1molは235 gに相当するためで,普段このブログで扱っているものとは根本的に量が違いすぎるからです。念のため。

というわけで,両者の間で「放射能がほとんど変わらない」のは確かに事実かも知れません。劣化ウランの有害性についても今回は議論しません(劣化ウランが人体に与える影響を議論するためには,劣化ウラン弾を使用することによりどの程度の粉塵などが発生し,どのような形でどのくらいの量の放射性物質が体内に吸収されているのかという定量的な議論が不可欠だからです。とても,今回のように「同量の濃縮ウランと劣化ウランが吸収されたら」などというあり得ないケースの場合を想定して済む話ではないからです)。もちろん,劣化ウランの有害性を主張する活動も否定しません。

しかし,劣化ウランの有害性を強調したいがために,濃縮ウランと同等の危険性を持つものとして扱うようなレトリックはやり過ぎではないか?と感じます。濃縮ウランは間違いなく危険なものですし,放射線のことだけ考えても気軽に取り扱えるような代物ではありません。それに濃縮ウランの危険性は放射線の影響だけで済む話でもありません。

というわけで,今回はこの辺で終了です。もちろん,ご意見ご質問大歓迎です。…………,それにしてもどうしてベクレルで話をするのが好きな人が多いのでしょう。人体への影響はシーベルトで話をしないと意味がないんですけどね………。

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気になる化学リスク | 16:41:20 | Trackback(0) | Comments(0)
朝令暮改????
民主党の鳩山さんがぶら下がり取材を始めたんだそうですが,その中

--政府が厚生労働省の分割案を検討し始めた。民主党の霞が関改革に対抗する姿勢をみせているが、その本気度はどのように見ているか
「なんなんだろうね、と思いますよね。今まで厚生省と労働省があったと。それを、改革だと言って1つにしたと。今度はまた分離かと。こういう、ある意味でまあ、朝三暮四というかですね、えー、何が原因でですね、1つにして、何が原因でまた分離させるのか。そこがよく見えない。こういうのはもっと、まじめに議論していかなきゃいけないんじゃないでしょうか。

というやりとりがあった訳なんですが,これって

朝三暮四じゃなくて朝令暮改

ではなかろうか?とか思ったり(^^;;;

文脈からすると厚生省と労働省をこの間くっつけたところなのに,また分離するなんてダメすぎる,と言う話なわけですから,普通に考えれば「朝令暮改」ですよね。違うのかな?

麻生さんが同じこと言ったら,きっとすごい勢いで突っ込みが入ったんでしょうけど,特に突っ込まれている様子はないですね。どうやら鳩山さんはマスコミの皆さんから,ずいぶんと愛されているようです。

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雑談 | 12:02:17 | Trackback(0) | Comments(0)
ホメオパシーとカルト
非常に興味深いエントリを読みました。

反社会カルトとしてのホメオパシー(地下生活者の手遊び)

うちのブログでは,これまでホメオパシーについて取り上げたことは無かったですが,子供の健康というか生命にダイレクトに影響してくるだけに,問題が根深いように思います。

効能を持つとされている薬効成分が瓶の中に1分子入っているかいないかレベルの超希釈溶液を薬と称してありがたがっているくらいなら大した害はないかもしれませんが,

小児疾患は子どもの成長に必要なワン・ステップであるという考えが最も合理的ではないでしょうか。

とか

「風疹は感染率が比較的高いので、どんな女の子にも本物の風疹に感染する機会があります。さらに風疹は、子供の体に殆ど害を与えることがないので、風疹にかかった子供はできるだけ多くの子供が本物の風疹に感染して信頼性の高い免疫が得られるよう、学校に送り込まれることが推奨されるべきです。」

というような主張は,危険極まりありません。

このような主張は,なまじ日本の医療が進んでそう簡単な病気で死ぬことはなくなった(若草物語でベスが生死の境をさまよい奇跡の生還を果たした猩紅熱も,今では単なる溶連菌感染症として抗生物質の服用だけで簡単に治る病気になりました)ために出てきてしまった「極めてのんきな主張」であるわけですが,こんな寝言を信じて適切な治療を行わなかったり,ただでさえ抵抗力の弱い子供をむやみに伝染病に感染させたりなんかしてしまったら,どんなことになるか想像に難くありません。現在ではそれほど怖れる必要はなくなったとはいえ,対処法を誤れば命に関わるのは風疹といえど同じです。感染をなるべく防ぐのは感染者の義務です。また風疹にかかった子を学校に送り込んだことで,万が一その子供経由で妊婦に感染してしまった場合,誰が責任をとるというのでしょう。

このようなのんきな主張が出来るようになったのは,まちがいなく現代の高度医療やワクチンなどに代表される予防医療の恩恵にあずかった結果です。その恩恵を最大限に受けながらもそれを忌避し,批判しているという彼らの態度は,いろいろな意味で何かを間違えていると思います。

原理的にただのオカルトとプラセボ効果以外の何者でもないホメオパシーですが,なぜか信奉する人が後を絶ちません。大切なお子さんの命と健康に何かが起きる前に,気がつけることを祈っております。

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気になる化学リスク | 16:33:08 | Trackback(1) | Comments(0)
ベクレルとシーベルト
こんな場末のたいしたことのないブログなんですが,なぜかWikipediaで参照されておりまして,今でも時々そちら経由でおいでいただいているお客様がいらっしゃいます。

というわけで,時々該当記事を見に行っていたりするんですが,そこのノートに興味深い議論を見つけました。

Bq と Svの深いみぞ [編集]

反対側が放射能の量(ベクレルBq)や濃度(Bq/kg)を問題にしているのに対して、推進側が放射線の被曝量(シーベルトSv)で問題ありませんと答える場面が、たくさんあります。この議論が全くかみ合っていませんし、合意に至ることはないでしょう。--Nife 2008年3月17日 (月) 15:34 (UTC)
大変申し訳無いのですが、ウィキペディアは個人の評論を書く場ではありません。--Uniontour 2008年3月25日 (火) 12:49 (UTC)
Bqの不安にSvで答えても合意に至ることはないので、合意に近づけるための資料が提供されることを執筆者のみなさんにお願いするために、ノートに記載したものです。--Nife 2008年3月28日 (金) 14:01 (UTC)
むしろ実際に反対運動をやっている人たちと原燃さんが、噛み合う議論をしてくださるべきなのではないかと思います。ウィキペディアは推進派と反対派の合意を形成するための場ではなく、お互いの言い分を紹介するための場でしかありませんから。--Uniontour 2008年3月29日 (土) 14:44 (UTC)



こちらで発言されている方は,なぜか推進側の態度を嘲笑しているようなのですが,個人的には,人体や環境への影響を議論するのにベクレルで話をしようとしている反対派側の見識を疑いたいところです。しかしWikipediaみたいなところでも,その辺に対する突っ込みが全く入っていないところを見ると,その辺の理解というのはまだまだ進んでいないと考えるべきなのでしょうか。

実際のところ,

Bqだけで不安がる態度に問題がある


わけなのですが,このような現状を見ると先が非常に長いように感じてしまいます。こういう部分での無理解が解消されなければ,身のある議論をするのはすごく難しいのですよね。

一応ベクレルとシーベルトの関係については,以前のエントリ「放射線に関する数字を読む~その強さをどう表すか」を参照いただければと思います。

いつものようにご質問大歓迎ですので,ぜひどうぞ。

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気になる化学リスク | 11:49:03 | Trackback(0) | Comments(0)

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