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    原発問題 -The Truth is Out There-

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    東電福島原発事故の真実 放射能汚染の真実 食物汚染の真実 正しい情報を求めて

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    ノルウェー研究「福島第1原発放出のセシウム137は日本政府発表の2倍以上、地震直後キセノン放出 

    新研究が放射性物質の放出量を上方修正
    福島原発に関する世界のデータが日本政府の推定値に疑問を投げかける
    オンライン版Nature(Nature 478, 435-436 (2011))
    2011年10月25日
    記事:ジェフ・ブラムフィール

    3月に起きた福島第一原子力発電所の大事故からは、日本政府の発表よりはるかに多量の放射性物質が放出されていた。そう結論付けるのは、世界中のデータをつなぎ合わせて破壊された原発からの放出物がどれくらいの範囲にどのように広がったのかを推定した、ある研究[注1:Stohl, A. et al.
    Atmos. Chem. Phys. Discuss. 11, 28319-28394 (2011)
    ]である。


    この研究はまた、日本政府の主張とは裏腹に、セシウム137が放出されるうえで使用済み核燃料プールが大きな役割を果たしたことを示唆している。これは早急に手を打てば防ぐことのできた問題だ。セシウム137は半減期が長く、環境を汚染する。この研究論文は『Atmospheric Chemistry and Physics(大気化学物理学)』誌のオンライン版に掲載され、現在オープン・ピアレビュー(論文に対して誰もが公開でレビューをつけられるシステム)を受けている。

    この研究を率いたのは、ノルウェーのシェラーにあるノルウェー大気研究所の大気科学者、アンドレアス・ストール(Andreas Stohl)。ストールによれば、この分析は福島第一原発から放出された放射性物質の量をこれまでで最も総合的に把握しようとしたものである。ストックホルムのスウェーデン防衛研究所で大気モデルを作成しているラーシュエリク・ドゥイェールは、ストールの研究にはかかわっていないものの、「この研究はきわめて価値ある貢献だ」と語った。

    放出過程を再現するには、日本国内および世界中に何十とある放射線モニタリングステーションのデータが必要だ。モニタリングステーションの多くは、ウィーンの包括的核実験禁止条約機関が核実験を監視するために構築した世界的ネットワークの一部として設置されている。今回の研究では、それ以外にカナダ、日本、ヨーロッパにある独立ステーションのデータも加え、それを欧米が保管している膨大な量の世界の気象データと組み合わせた。

    こうしてできたモデルだが、完璧とは程遠いので注意してほしいとストールは言う。事故直後は計測データが少なかったうえ、一部のモニタリングポストは放射能に汚染されすぎたためにデータの信頼性に欠ける。それ以上に問題なのは、原子炉内で具体的に何が起きたのかという、放出物を把握するうえで不可欠な情報がいまだ明らかになっておらず、今後も謎のままで終わる可能性があることだ。「チェルノブイリ原発事故のときの推定値も同じで、25年たった今でも不明な部分が多々ある」とストールは語る。

    それでも、ストールたちの研究からは福島の事故の広範囲な影響が概観できる。「彼らは本当に世界規模の視点から事故を眺め、手に入るあらゆるデータを利用した」とドゥイェールは語る。

    疑問を投げかける数字

    すでに日本の研究者は、3月11日の地震から原発事故に至るまでの一連の流れを詳細な時刻付きで再現している。福島第一原発の6基の原子炉が地震で激しく揺れてから数時間後、津波が到着し、緊急時に原子炉を冷やすうえでなくてはならない補助ディーゼル発電機を破壊した。事故当時に運転されていた3基の原子炉は、数日のうちに過熱して水素ガスを発生させ、それが大爆発につながった。

    4号機では数ヶ月前に原子炉から燃料が取り出されていて、地震時には使用済み燃料プールに保管されていたが、3月14日にプールが過熱し、その後数日にわたって建屋内に火災を起こしたたと見られる。

    しかし、原発から放出された放射性物質の量を明らかにするのは、出来事の一連の流れを再現するよりはるかに難しいことがわかった。6月に発表された日本政府の最新の報告書によると、原発からは1.5×10^16ベクレルのセシウム137が放出したとされている。セシウム137は半減期が30年の同位体で、原発事故による長期的な汚染はほとんどこのセシウム137が原因となる[注2:www.kantei.go.
    jp/foreign/kan/topics/201106/iaeahoukokushoe.html
    ]。キセノン133については、それよりはるかに大量の1.1×10^19ベクレルが放出されたというのが政府の公式な推定値だ。

    今回の新しい研究はこれらの数字に疑問を投げかける。研究チームが独自のモデルで推定したところ、事故によって放出されたキセノン133は約1.7×10^19ベクレルとなり、チェルノブイリ事故で放出された合計推定値1.4×10^19を上回る。福島で膨大な量のキセノンが放出されたのは、3基の原子炉が爆発したためだとドゥイェールは説明する。

    キセノン133は人体や環境に吸収されないので、健康への重大な脅威とはならない。しかし、セシウム137の降下物は環境に数十年間留まり続けるので非常に厄介である。ストールが発表した新しいモデルは、福島から放出されたセシウム137が3.5×10^16ベクレルであることを示している。これは日本政府の公式推定値のほぼ2倍、チェルノブイリの場合の2分の1である。住民への健康リスクを正確に見極めるには現在進行中の地表面測定の結果を待つしかないが、放出量が多ければ多いほど明らかに心配だとドゥイェールは指摘する。

    なぜ今回の研究と日本政府の発表が大きく食い違っているのか。理由のひとつは、使用したデータの量が今回のほうが多いからだとストールは考えている。日本政府の推定値はおもに日本国内のモニタリングポストからのデータをもとにしたものだ[注3:Chino, M. et al. J. Nucl. Sci. Technol. 48, 1129-1134(2011)]。したがって、太平洋を越えて最終的には北米やヨーロッパに達した大量の放射性物質はいっさい記録されていない。「太平洋上に流れ出た放射性物質も考慮に入れなければ、事故の規模と特徴を正確に把握することはできない」と神戸大学の放射線物理学者で福島県内の土壌の放射能汚染を測定している山内知也は語る。

    日本の公式推定値がこのようになったことにストールは理解を示す。「彼らは短期間で何かを出したかったのだ」。やはり福島原発からの放射性物質の飛散モデルを作成している群馬大学の火山学者、早川由紀夫はこう指摘する。「両者の隔たりは大きいように見えるが、どちらにも不確定要素があることを思えば、2つの推定値は実際はかなり近いと言っていい」。

    新しい分析は、4号機のプールに保管されていた使用済み燃料から大量のセシウム137が放出されたとしている。日本の原子力当局は、燃料プールからは放射能がほとんど漏れていないと主張してきた。しかしストールのモデルを見ると、燃料プールへの放水によってセシウム137の放出量が目に見えて下がったことがわかる(【図2】参照)。だとすれば、燃料プールへの放水をもっと早い段階で行なっていれば放射性降下物の量をかなり減らせた可能性がある。

    日本の原子力当局は、4号機の使用済み燃料は重大な汚染源ではなかったと今も主張している。プール自体に大きな損傷を受けた様子がないからだ。茨城県にある日本原子力研究開発機構の科学者、茅野政道はこう語る。「4号機からの放出はたいした量ではないと思う」。茅野は政府の公式推定値を定める作業にかかわった。しかしドゥイェールは、燃料プールの関与を示唆する今回の新分析には「説得力があるように思える」と言う。

    新分析はまた、津波が来る前の地震の直後にキセノン133の放出が起きていたことを明確に示している。つまり、津波で破壊されなくても、地震の揺れだけで原発が損傷するには十分だったことがうかがえる。

    日本政府は、揺れの強さが福島第一原発の耐震設計を上回るものだったことをすでに報告書で認めている。反原発の活動家が以前から懸念していたのは、日本政府が原発を認可する際に地質災害に関する審査を十分に行なってこなかった点だ(Nature 448, 392-393; 2007参照)。このキセノンの一件は、原子炉の安全審査のあり方を大幅に見直すきっかけになるかもしれない、と山内は指摘する。

    ストールのモデルからもうひとつわかるのは、この事故によって東京都民がもっと壊滅的な被害を受ける可能性が十分にあったということだ。事故後数日は風が海に向かって吹いていたが、3月14日の午後には風向きが変わって陸に向かって吹き始めたために、セシウム137の放射能の雲が戻ってきて日本の広い範囲にかかった(【図3】参照)。雨が降った地域のうち、本州の中央を走る山脈に沿った地域と原発の北西部では、のちに土壌から高レベルの放射能が検出されている。幸い、首都東京とその他の人口密集地域では雨が降らなかった。「かなり高レベルの放射能が東京の上空にかかった時期もあったが、雨が降らなかった」とストールは言う。「そうでなければ事態ははるかに悲惨なことになっていたかもしれない」

    http://ex-skf-jp.blogspot.com/2011/10/blog-post_26.html

    Published online 25 October 2011 | Nature 478, 435-436 (2011) | doi:10.1038/478435a
    News
    Fallout forensics hike radiation toll
    Global data on Fukushima challenge Japanese estimates.

    Geoff Brumfiel


    The Fukushima accident led to mass evacuations from nearby towns such as Minamisoma.AP Photo/S. Ponomarev
    The disaster at the Fukushima Daiichi nuclear plant in March released far more radiation than the Japanese government has claimed. So concludes a study1 that combines radioactivity data from across the globe to estimate the scale and fate of emissions from the shattered plant.

    The study also suggests that, contrary to government claims, pools used to store spent nuclear fuel played a significant part in the release of the long-lived environmental contaminant caesium-137, which could have been prevented by prompt action. The analysis has been posted online for open peer review by the journal Atmospheric Chemistry and Physics.

    Andreas Stohl, an atmospheric scientist with the Norwegian Institute for Air Research in Kjeller, who led the research, believes that the analysis is the most comprehensive effort yet to understand how much radiation was released from Fukushima Daiichi. "It's a very valuable contribution," says Lars-Erik De Geer, an atmospheric modeller with the Swedish Defense Research Agency in Stockholm, who was not involved with the study.

    The reconstruction relies on data from dozens of radiation monitoring stations in Japan and around the world. Many are part of a global network to watch for tests of nuclear weapons that is run by the Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization in Vienna. The scientists added data from independent stations in Canada, Japan and Europe, and then combined those with large European and American caches of global meteorological data.

    Stohl cautions that the resulting model is far from perfect. Measurements were scarce in the immediate aftermath of the Fukushima accident, and some monitoring posts were too contaminated by radioactivity to provide reliable data. More importantly, exactly what happened inside the reactors ― a crucial part of understanding what they emitted ― remains a mystery that may never be solved. "If you look at the estimates for Chernobyl, you still have a large uncertainty 25 years later," says Stohl.

    Nevertheless, the study provides a sweeping view of the accident. "They really took a global view and used all the data available," says De Geer.

    Challenging numbers

    Japanese investigators had already developed a detailed timeline of events following the 11 March earthquake that precipitated the disaster. Hours after the quake rocked the six reactors at Fukushima Daiichi, the tsunami arrived, knocking out crucial diesel back-up generators designed to cool the reactors in an emergency. Within days, the three reactors operating at the time of the accident overheated and released hydrogen gas, leading to massive explosions. Radioactive fuel recently removed from a fourth reactor was being held in a storage pool at the time of the quake, and on 14 March the pool overheated, possibly sparking fires in the building over the next few days.


    But accounting for the radiation that came from the plants has proved much harder than reconstructing this chain of events. The latest report from the Japanese government, published in June, says that the plant released 1.5 × 1016 bequerels of caesium-137, an isotope with a 30-year half-life that is responsible for most of the long-term contamination from the plant2. A far larger amount of xenon-133, 1.1 × 1019 Bq, was released, according to official government estimates.

    The new study challenges those numbers. On the basis of its reconstructions, the team claims that the accident released around 1.7 × 1019 Bq of xenon-133, greater than the estimated total radioactive release of 1.4 × 1019 Bq from Chernobyl. The fact that three reactors exploded in the Fukushima accident accounts for the huge xenon tally, says De Geer.

    Xenon-133 does not pose serious health risks because it is not absorbed by the body or the environment. Caesium-137 fallout, however, is a much greater concern because it will linger in the environment for decades. The new model shows that Fukushima released 3.5 × 1016 Bq caesium-137, roughly twice the official government figure, and half the release from Chernobyl. The higher number is obviously worrying, says De Geer, although ongoing ground surveys are the only way to truly establish the public-health risk.

    Stohl believes that the discrepancy between the team's results and those of the Japanese government can be partly explained by the larger data set used. Japanese estimates rely primarily on data from monitoring posts inside Japan3, which never recorded the large quantities of radioactivity that blew out over the Pacific Ocean, and eventually reached North America and Europe. "Taking account of the radiation that has drifted out to the Pacific is essential for getting a real picture of the size and character of the accident," says Tomoya Yamauchi, a radiation physicist at Kobe University who has been measuring radioisotope contamination in soil around Fukushima.


    Stohl adds that he is sympathetic to the Japanese teams responsible for the official estimate. "They wanted to get something out quickly," he says. The differences between the two studies may seem large, notes Yukio Hayakawa, a volcanologist at Gunma University who has also modelled the accident, but uncertainties in the models mean that the estimates are actually quite similar.

    The new analysis also claims that the spent fuel being stored in the unit 4 pool emitted copious quantities of caesium-137. Japanese officials have maintained that virtually no radioactivity leaked from the pool. Yet Stohl's model clearly shows that dousing the pool with water caused the plant's caesium-137 emissions to drop markedly (see 'Radiation crisis'). The finding implies that much of the fallout could have been prevented by flooding the pool earlier.

    The Japanese authorities continue to maintain that the spent fuel was not a significant source of contamination, because the pool itself did not seem to suffer major damage. "I think the release from unit 4 is not important," says Masamichi Chino, a scientist with the Japanese Atomic Energy Authority in Ibaraki, who helped to develop the Japanese official estimate. But De Geer says the new analysis implicating the fuel pool "looks convincing".

    The latest analysis also presents evidence that xenon-133 began to vent from Fukushima Daiichi immediately after the quake, and before the tsunami swamped the area. This implies that even without the devastating flood, the earthquake alone was sufficient to cause damage at the plant.

    The Japanese government's report has already acknowledged that the shaking at Fukushima Daiichi exceeded the plant's design specifications. Anti-nuclear activists have long been concerned that the government has failed to adequately address geological hazards when licensing nuclear plants (see Nature 448, 392–393; 2007), and the whiff of xenon could prompt a major rethink of reactor safety assessments, says Yamauchi.

    The model also shows that the accident could easily have had a much more devastating impact on the people of Tokyo. In the first days after the accident the wind was blowing out to sea, but on the afternoon of 14 March it turned back towards shore, bringing clouds of radioactive caesium-137 over a huge swathe of the country (see 'Radioisotope reconstruction'). Where precipitation fell, along the country's central mountain ranges and to the northwest of the plant, higher levels of radioactivity were later recorded in the soil; thankfully, the capital and other densely populated areas had dry weather. "There was a period when quite a high concentration went over Tokyo, but it didn't rain," says Stohl. "It could have been much worse."

    Additional reporting by David Cyranoski and Rina Nozawa.

    http://www.nature.com/news/2011/251011/full/478435a.html

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