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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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300ベクレルのヨウ素131はどのくらい怖いのか
東京をはじめとする各地の水道でヨウ素131(I-131)が検出され,大騒ぎになっているようです。個人的には十分予想された範囲の出来事ですので,どちらかと言えば先日のほうれん草などの時のように「きちんとした監視態勢と周知体制が確立している証拠」と見ているのですが,やはりミネラルウォーターを買い占めるご老人の姿などをテレビでたくさん拝見することになってしまいました。


ということで,大人に対する制限値である300 ベクレル(Bq)のI-131が検出されたことがどういう意味を持つかを考えるために,一つ計算をしてみたいと思います。


Bqから人体への影響を表す単位シーベルト(Sv)への換算は,前回のエントリでもやりましたので今回は違うアプローチで攻めてみます。


今までも別のエントリでご紹介してきたとおり,Bqというのは一秒間に一回放射壊変が起きたことを表す単位です。ですので,300 Bqというのは一秒間に300回の放射壊変が起きていることを示します。


一秒間に300回というと非常に大きい数のように感じますが,元々化学物質の量を表す基本単位である1モル(mol)が6.02 × 10^23個という非常に大きな数を意味しますので,300というのは実はそれほど大きな数ではありません。


次に考えるのは半減期です。I-131は半減期8.02日でβ(-)壊変をし,原子番号が一つ大きくなったキセノン131(Xe-131)に変化します。この時β線と呼ばれる放射線(正体は電子)を放出します。昨日被曝した作業員が「β線熱傷の疑いがある」との報道がありましたが,これは高レベルのβ線に長時間さらされた場合に起こりうる外傷のことです。


さて,ちょっと話がそれましたが計算に入りましょう。まず半減期の値からI-131の壊変定数を求めます。一般に,ある放射性元素の壊変定数を λ,ある時間 t における放射性元素の個数をNとした時,以下のような常微分方程式が成り立つことが知られています。

-(dN/dt) = λN


これを解くとある時点での放射能の強さA(t)はt=0の時の放射能A(0)を用いると以下のように表されることになります。

A(t) = A(0) × e^(-λt)



ここから半減期t(1/2)と壊変定数λの関係は以下のようになります。


t(1/2) = (1/λ)ln(A/(A/2)) ≒0.693/λ



つまり半減期8.02日=692928秒のI-131の壊変定数は1.00×10^-6 s^-1となります。


ここで最初の式に戻りましょう。この式の左辺 -(dN/dt)は,単位時間当たりにどのくらい放射性元素が変化したかと言う事を意味しています。つまり,今回の場合1秒間に300個のI-131が放射壊変により減少していますので,ここが-300になります。


このことから,最初に存在していたI-131の個数Nは,


N = 300/λ = 3 × 10^8個


と言うことになります。これはmolで表すと4.98 × 10^-16 mol = 0.498 f(フェムト) mol = 0.000000000498 μmol です。濃度にすれば0.498 fmol/L と言うことになります。環境分析でよく使われるppm(百万分の一)やppt(一兆分の一)で表すとそれぞれ6.52 x 10^-9 ppm,0.00652 pptとなります。


どのくらい微量かと言う事を何となく感じていただけましたでしょうか?


ちなみに1 kg = 1 L分の水分子は (1000/18) × 6.02 × 10^23 = 3.34 × 10^25 個になりますので,水の分子数とI-131の原子数の比はだいたい10京分の1ということになるでしょうか。


これは,もちろんそのくらい微量でも放射線が検出できると言う事を意味しているわけですが,中には「こんなに微量でも危険なのか!」と思う方がいらっしゃるかもしれません。ですが,以前書いたエントリ「基準値の○倍!:食品安全基準の決め方」でも書いたとおり,このような基準は非常に大きく安全側に振って決められるのが常道です。実際,日本におけるI-131の安全基準は国際的な合意の元に決められた国際基準よりも1桁小さいより厳しい基準となっております。


「放射能」と言われるとやはりいろいろ不安になります。しかし,きちんとした知識を持って推論を丁寧に重ねるという作業を行えば,その不安は解消することができます。不安さえ解消すれば,冷静に対応することが可能になります。


もちろん私の記述を鵜呑みにしなさいなんてことは言いません。他にも情報を発信している人たちはたくさんいるでしょう。それらの情報(可能であればなるべく数値データなどの一次情報や一般的な用語解説)を一つ一つ丁寧に解釈し,どのように考えればより筋の通った話になるのか。より合理的な解釈をすることができるのか。そういう地道な作業を心がけていただければと思います。そして,このブログがその一助となればそれに勝る喜びはありません。


今現在この瞬間も,我々の安全を守るために,非常に危険な場所で危険な作業に従事していらっしゃる方々がおります。安全な場所にいる我々にできることは,落ち着いて,自分たちに何が起きているのか,何ができるのかを考えることだけだと思います。ぜひ一緒にいろいろ考えていきましょう。



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気になる化学リスク | 12:11:09 | Trackback(0) | Comments(13)
茨城のほうれん草や福島の牛乳はどのくらい怖いのか
ぽん太 さんからご質問をいただきました(対応が遅くなってすいません。)。


> 質問ですが、事故により福島の原乳や茨城のほうれん草からも基準値を超える放射能が検出されたようです。しかし、その単位はどのメディアでもベクレルを使っており、どれほど危険なのかはわかりません。
>
> そこで、今回の野菜や原乳から検出された基準値を越える放射能は、どの程度人体に影響を与えるものなのかお教え願えたら幸いです。




残念ながら放射性物質の影響が周辺の農作物にも生じてしまったようです。そして危惧していたとおり,ものすごい勢いで風評被害が広がっています。同じ茨城県でも県西部や県南部に同様の影響があるとも思えないのに一律に出荷制限をかけた国の対応もあまりに大ざっぱに感じますが,どこの県産品かを考慮せずにほうれん草は全部ダメ,と叫ぶ人たちや,秋に収穫されたはずのお米も忌避する人まで出てくると,激しい憤りと無力感を感じます。しかし,こうして不安を抱えながらも質問してきて下さるぽん太さんのような方や,このところ非常にたくさんの方が「ベクレル シーベルト 換算」などの検索キーワードでおいでいただいていることを考えると,その中の幾人かの方でも不安を解消し,福島や茨城の農水産物を守ってくれるのであればこのブログの存在意味があると信じることにしました。

前置き長くてすいません。本題に入ります。ベクレルからシーベルトへの換算には,たとえばこのエントリの時にご紹介したこういう表を用います。


具体的に最初に検出された値はこちらの記事によると

茨城県高萩市のホウレンソウからは放射性ヨウ素が1キログラム当たり1万5020ベクレルで、同省の基準値(同2000ベクレル)の7倍強。放射性セシウムも同524ベクレルを検出され、基準値(同500ベクレル)をわずかに上回った。


福島県川俣町で採取された原乳からは放射性ヨウ素が同932~1510ベクレルが検出され、基準値(同300ベクレル)の3~5倍だった。一部の原乳からは放射性セシウムも基準値(同200ベクレル)を下回るものの、同18.4ベクレルを検出した。



ということでした。

別の報道で今回検出されたのはヨウ素131(I-131)とセシウム134(Cs-134)が主であると言う事でしたので,これらの核種について先ほどの表を使って換算します。

今回の状況を考えるとI-131が取っている化学形態はよう化メチル以外の化合物である可能性が高いと思われますので,この状態における経口摂取時の実効線量係数は2.2×10^-5 mSv/Bqとなっています。ですので,高萩のほうれん草の場合は

15,020 Bq / kg × 2.2 × 10^-5 mSv/Bq = 0.33 mSv/kg


福島の原乳の場合は

1,510 Bq / kg × 2.2 × 10^-5 mSv/Bq = 0.033 mSv/kg


となります。

またCs-134における経口摂取時の実効線量係数は1.9×10^-5 mSv/Bqになります。報道によるとセシウム137(Cs-137)も検出されたようですが,こちらの経口摂取時の実効線量係数は1.3×10^-5 mSv/Bqとやや小さいものですので,すべてCs-134であるとして計算します。すると

524 Bq / kg × 1.9 × 10^-5 mSv/Bq = 0.00996 mSv/kg


となります。


次にこの値をどう評価するかと言う事になりますが,まずこれら全ての値が「1kg辺り」であることに注意しましょう。牛乳1kgは1Lですので,もしかするとロッキー・バルボアのように生卵と一緒に一気飲みするのを日課にしている方もいるかもしれませんが,ほうれん草1kgを一度に食べると言う事はさすがのポパイでもやっていなかったような気がします。


ということで,実質問題として基準を超えた原乳やほうれん草が市場に出回っている可能性は非常に低いですし,こちらのページによるとほうれん草は一把だいたい300~400 gということですので,万が一基準を超えたものが紛れ込み,それを全て一人で食べてしまった場合でも今計算した値の1/3程度で済むと言う事になり,多くても0.2 mSv程度の被曝量で済むことになります。これがどの程度の量かと言えば,航空機で東京都ニューヨークを往復するときに浴びる量とだいたい似たようなものです。ですので,個人的には全く気にする必要のないレベルであると考えます。そして,これより一桁小さい原乳の影響やCsの影響は言わずもがなですね


ですから,今回の報道を聞いた時の正しい反応は「放射性物質が食品にも混入してしまったどうしよう!」ではなく,


「これだけ影響が少ない量でもきちんと検出して対応してくれるのだから,今売っているものは安心だ」



となるべきです。


放射線の検出というのは,その辺の化学物質を検出するよりも遙かに簡単に遙かに感度良く行えます。ほとんど前処理をする必要も無く,迅速に容易に分析を行うことができます。


正直言えば,これだけの事故です。格納容器内から外部へのベントも複数回行われています。ですから,どちらかというと検出されない方がおかしい状態です。そして先週末から被災地周辺では雨が降っております。ですから,雨によって地上に降下してきた粉塵中の放射性物質が吸収され,野菜や牧草を食べた牛の乳から検出されたというのは,かなり予想通りの事態です。この状況下でも全く何も検出されなかったとなると,正直ちゃんと検査をしているんだろうかという疑念が逆に湧いてきたところではありましたが,無事検出されたということで,どちらかと言えば検出されたことにより水際で防ぐ態勢がきちんと機能していると思って安心するところだと思います。


幸いにも福島第一原発における懸命の復旧作業により,徐々に状況は改善され,現場の放射線量の推移を見る限り(放射線量がI-131の半減期パターンとほぼ同一のラインで減少しているので,さらなる放射線源の供給はされていないと考えられる)最初期に流出した以後は,放射性物質の外部流出も抑えられているようです。


今,一番苦しい状況にいる被災地の方々は口々に

このまま風評被害が広がれば,戻れたとしても生活が成り立たない。もう町を捨てるしかないのではないか」

と絶望にさいなまれています。この方々は自分たちの町が放射線に侵されてしまったなどという心配はしていません。町に戻って元の生活に戻ったとしても「自分たちが作った農水産物が消費者に受け入れられない」ことを心配しています。

現地へのボランティアに行けなくても,たくさんの義捐金を出せなくても,日常生活の中で自分が必要としている分の野菜や魚を,被災地の人たちが頑張って作ってくれたものから買うことで,それ以上ないくらい大切な貢献をすることができます。

ぜひ,皆さんのご協力をお願いいたします。

テーマ:科学・医療・心理 - ジャンル:学問・文化・芸術

気になる化学リスク | 11:08:22 | Trackback(0) | Comments(10)
生存表明
久々のエントリがこんなので申し訳ありませんが,とりあえず元気でやっております。

岩手に住んでいる両親や兄弟も皆元気な様子。私の方も地震の影響で家の中はぐちゃぐちゃになり,現在も断続的に停電や断水などが続いていますが,とりあえず内陸部のため津波の被害とは無縁でいられることだけが不幸中の幸いです。

ただ,知人の中には沿岸部に住居を構えているものもおり,彼ら彼女らとは今現在全く連絡が取れない状態にあります。もちろん,今の状態で連絡を寄こせというのが無理な状態です。また先ほど避難所からではありましたが,知人の1人についてはテレビで元気な姿を見ることができました。他の人たちについても「便りのないのはよい便り」という言葉を信じ,ただひたすらに朗報を待ちたいと思います。

そんな中,関東では福島原発のニュースが一番の注目を浴びているようですが,相変わらず無駄な不安を煽るだけの報道の仕方に怒りを感じます。安全でインフラもほぼ完全に復活している東京であれば,少し調べるだけで今回発表されている単なる瞬間最大風速1,500μSv/hという値が対して心配するような数値ではないことくらいに簡単にわかるはずです。確かにこの値が常時続くようであれば問題になるかもしれませんが,すぐに値は下がっているという発表もあったはずです。それにもかかわらず,その様な解説を何一つせず何も知らずに不安に駆られているだけの住民のコメントばかりを伝えているのはいったい何なのでしょうか。

もちろん,この値は心配するような値ではないのだという解説をしてくれた専門家もいました(特に10/13 22:30過ぎからTBSで解説していた専門家は非常に良心的で,問題がないと言う事を懇切丁寧に説明していました)。しかし,多くの場合(先ほどのTBSでも)はそのような専門家の説明に納得せず,どうにかして「大きな被害が出る可能性はある」というコメントを引き出そうと必死にキャスターが煽り続けたり,ただひたすらに政府と東京電力を批判する素人の発言にばかり時間が割かれており,どんどん絶望を深めさせてくれます。せっかく一日中特別番組を続けているのですから,今回の値がどのような意味を持っているのかを懇切丁寧に解説したらどうですか?

また避難勧告エリア外にもかかわらず不必要な恐怖にかられて乳児を連れて避難所に逃げ込み,ただでさえ逼迫している避難所でミルクを作るためのお湯が欲しいと要求している若夫婦を最大の被害者みたいに報道する姿には深く絶望させられました。彼らの無知は致し方ないかもしれませんが,それを増幅して不必要な不安をあおり立てる必要がどこにあるというのでしょうか。

今回報道されている放射線量の値はその空間に一時間連続で居続けたときに浴びる放射線のエネルギー量であり,途中で風向きや放出量が減少すれば簡単に下がる値であることを,何故説明しないのでしょうか。また今回被曝した方がいらっしゃるようですが,どの程度の被曝があったかと言う事についてもかなり初期の段階で「最大毎分10万カウント」という報道があっただけで,その後具体的な値についての報道が全くありません。しかも,これがどのような意味を持つのかという意味を解説している報道も見かけません。

被曝の怖れのあるとされた方が検査と除染をされている様子についての報道もひどいものでした。今回被曝の怖れがあるとされた人は元々かなりのご高齢の人たちや入院患者であり,自力での歩行が元々困難な方が多い様子でしたが,もちろん中には自分で歩ける人たちもいました。しかし,それにもかかわらず,わざわざ担架で運ばれている人たちを「被爆者」として強調して報道し,自力で歩ける人たちについては軽くスルーしています。またこの中で専門の医師が「27k(=27,000)カウントが40Bqにあたり除染対象になる」と言っているにもかかわらず,その数字の意味をまるで解説しません。管理区域外に持ち出してはならない値であると言う事だけは説明し,危機感をひたすら煽りはしますが,以前からこのブログを読んでいる方であれば,40 Bqと言う値が以下に微量なものかと言う事はよくご理解いただけるかと思います。当初の報道が正しければ最大でも200 Bq以下でしょう。もちろん被曝した核種にもよるでしょうが,衣服に付着した程度のものであれば緊迫した問題があるとも思えませんし,大騒ぎする必要もない値です。それにも関わらず「被曝」したことだけをひたすら強調し,不必要な不安感だけを煽り続けています。

また,女川で通常の400倍の放射線量が検知されたことを持って不安感を煽ろうともしてましたが,その「400倍」と言う値が1,500μSvよりも大きかったのか小さかったのか,と言う基本的なことすら具体的に言いません。全くもって腹立たしいとしか言いようがありません。

それにしても「被曝」という言葉の意味をきちんと伝えている報道も非常に少ないのにもがっかりします。「被曝」と「健康被害」には何の関連性も無いことをなぜ説明しないのでしょうか。また「被爆」と「被曝」の違いをなぜしっかりと強調しないのでしょうか?偏見かもしれませんが,どちらかというと混同させようとすらしているように感じます。

また,炉心溶融から短絡的にスリーマイル島の事故を持ちだしてくるやり方にも嫌気がさします。もっともスリーマイル島の事故が実はそれほど大変な被害を周囲にもたらしたわけではないと言う事をきちんとセットで伝えてくれれば別ですが,そんな様子は当然のように見られません。

政府がもっと説明すべきだ,と言うことを偉そうにコメントしているコメンテーターもいましたが,政府が短い時間で発表できることには限りがあります。その様な時に補足分の資料や知見を一般市民に供給することこそ,本来マスコミが担うべき役割ではないのでしょうか?その様な役割を他人に任せているようなマスコミに,マスコミとしての存在意義があるのでしょうか?今の時代,素人がその気になっただけでも数多くの知識を得られるのに,なぜ報道の専門家たるマスコミがその様な一手間をサボり,ただひたすらにセンセーショナルな報道ばかり続けているのか。たとえばすでに24時間以上経ったにもかかわらず未だに「福島第一原発で爆発」などというテロップを流し続けるなどの報道姿勢などは最たるものですが,そのあまりにもわかりやすい意図にはより一層深い怒りを感じます。

地震が一段落した後でも,今回のことによりまた「三陸・福島産の魚を食べたら死ぬ」などという妄言を垂れ流す連中が出てくることは想像に難くありません。

みなさまには,そのような妄言には耳を貸さず,漁船も養殖施設も全て壊滅してしまったためにいったいいつになるかはわかりませんが,落ち着いた暁には被害地域の復興のためにも,三陸産のすばらしい魚介類をふんだんに召し上がっていただけますよう御願いいたします。

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雑談 | 22:27:25 | Trackback(0) | Comments(4)

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