原発問題 -The Truth is Out There-


    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


    福島第一原子力発電所から大気中へ放出されたキセノン 133 とセシウム 137:

    A. Stohl, P. Seibert, G. Wotawa, D. Arnold, J.F. Burkhart, S. Eckhardt, C. Tapia, A. Vargas, and T.J. Yasunari

    2011 年 3 月 11 日に、日本の主要な島である本州の太平洋岸からおよそ 130 km 沖で地震が、次いで大きな津波が発生した。 それによる福島第一原子力発電所 (FD-NPP) における電力の喪失は、大気中への放射能の大量放出を招く惨事へと発展した。 この研究では、非常に異なる放出特性と大気中での挙動を有する 2 種の同位体、希ガスであるキセノン 133 (133Xe) とエアロゾルに捉えられたセシウム 137 (137Cs) の放出を解明する。 4 月 20 日までの高さと時間の関数として放射性核種の放出を解明するために、この発電所における燃料の蓄積と記述されている事故の事象に基づいて放出の割合の初期的推測を行った。 次いで、この初期的推測は、大気への移送モデル FLEXPART と日本、北アメリカおよび他の地域の数十の測定結果と組み合わせられ、逆モデリングにより改善された。 大気活動濃度測定とともに、137Cs に対してはバルク堆積の測定を利用した。 133Xe に関しては、総放出量が 16.7 (不確定性の範囲 13.4–20.0) EBq [1670 京ベクレル] となることが判明し、これは核爆発実験に伴うもの以外では歴史上最大の放射性希ガス放出である。 最初の大きな 133Xe 放出は極めて早期、おそらくは 3 月 11 日世界時 6:00 [日本時間 15:00] の地震と緊急停止の後、直ちに始まった強い証拠がある。 1–3 号機の炉の希ガス蓄積量全てが 2011 年 3 月 11 日から 15 日の間に大気中へと放出された。 137Cs に対しては、逆推定の結果が 35.8 (23.3–50.1) PBq [3.58 京ベクレル]、すなわちチェルノブイリの推定放出量のおよそ 42% の総放出量を与えた。 我々の結果は、137Cs 放出が 3 月 14–15 日にピークとなったが 3 月 12 日から 19 日まで総じて高く、4 号機の使用済燃料プールへの放水が開始されたのと正に同じときに突然、数桁落ちていることを示している。 このことは放出が、損傷した炉心からだけでなく、4 号機の使用済燃料プールからももたらされたものであることを示し、放水が効果的な対策であったことを確認するものである。 また我々は、局所的に日本に対するものと同じく、北半球全体に対する放射能雲の主要な拡散と堆積パターンを研究した。 一見すれば事故のほとんどの期間で西風が優勢であったが、我々の詳細な解析からは異なる実態も浮かび上がる。 正に最大の 137Cs 放出のあった 3 月 14 日と 15 日の期間中とそれに次ぐ期間、および 3 月 19 日の大きな放出のあった別の期間の後に、放射性プルームは本州島東部上に運ばれ、降雨が地表面に大きな割合の 137Cs の堆積を起こした。 またこのプルームは北半球全体へと直ちに拡散し、最初に 3 月 15 日に北アメリカに 3 月 22 日にヨーロッパに到達した。 一般に、シミュレーションされたおよび観測された日本における、および遠隔地での 133Xe と 137Cs 濃度は定量的に互いによく一致している。 総括すれば、6.4 TBq [6.4 PBq の誤り。6400 兆ベクレル] の 137Cs, すなわち 4 月 20 日までの総降下量の 19% が日本の陸上部へと堆積し、残りのほとんどが北太平洋上へ降下した。 0.7 TBq [0.7 PBq の誤り。700 兆ベクレル]、すなわち総降下量の 2% のみが日本以外の陸地へと堆積した。


    Atmos. Chem. Phys. Discuss., 11, 28319-28394, 2011
    © Author(s) 2011. This work is distributed
    under the Creative Commons Attribution 3.0 License.

    Xenon-133 and caesium-137 releases into the atmosphere from the Fukushima Dai-ichi nuclear power plant: determination of the source term, atmospheric dispersion, and deposition

    A. Stohl1, P. Seibert2, G. Wotawa3, D. Arnold2,4, J. F. Burkhart1, S. Eckhardt1, C. Tapia5, A. Vargas4, and T. J. Yasunari6
    1NILU – Norwegian Institute for Air Research, Kjeller, Norway
    2Institute of Meteorology, University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna, Austria
    3Central Institute for Meteorology and Geodynamics, Vienna, Austria
    4Institute of Energy Technologies (INTE), Technical University of Catalonia (UPC), Barcelona, Spain
    5Department of Physics and Nucelar Engineering (FEN),Technical University of Catalonia (UPC), Barcelona, Spain
    6Universities Space Research Association, Goddard Earth Sciences and Technology and Research, Columbia, MD 21044, USA

    Abstract. On 11 March 2011, an earthquake occurred about 130 km off the Pacific coast of Japan's main island Honshu, followed by a large tsunami. The resulting loss of electric power at the Fukushima Dai-ichi nuclear power plant (FD-NPP) developed into a disaster causing massive release of radioactivity into the atmosphere. In this study, we determine the emissions of two isotopes, the noble gas xenon-133 (133Xe) and the aerosol-bound caesium-137 (137Cs), which have very different release characteristics as well as behavior in the atmosphere. To determine radionuclide emissions as a function of height and time until 20 April, we made a first guess of release rates based on fuel inventories and documented accident events at the site. This first guess was subsequently improved by inverse modeling, which combined the first guess with the results of an atmospheric transport model, FLEXPART, and measurement data from several dozen stations in Japan, North America and other regions. We used both atmospheric activity concentration measurements as well as, for 137Cs, measurements of bulk deposition. Regarding 133Xe, we find a total release of 16.7 (uncertainty range 13.4–20.0) EBq, which is the largest radioactive noble gas release in history not associated with nuclear bomb testing. There is strong evidence that the first strong 133Xe release started very early, possibly immediately after the earthquake and the emergency shutdown on 11 March at 06:00 UTC. The entire noble gas inventory of reactor units 1–3 was set free into the atmosphere between 11 and 15 March 2011. For 137Cs, the inversion results give a total emission of 35.8 (23.3–50.1) PBq, or about 42% of the estimated Chernobyl emission. Our results indicate that 137Cs emissions peaked on 14–15 March but were generally high from 12 until 19 March, when they suddenly dropped by orders of magnitude exactly when spraying of water on the spent-fuel pool of unit 4 started. This indicates that emissions were not only coming from the damaged reactor cores, but also from the spent-fuel pool of unit 4 and confirms that the spraying was an effective countermeasure. We also explore the main dispersion and deposition patterns of the radioactive cloud, both regionally for Japan as well as for the entire Northern Hemisphere. While at first sight it seemed fortunate that westerly winds prevailed most of the time during the accident, a different picture emerges from our detailed analysis. Exactly during and following the period of the strongest 137Cs emissions on 14 and 15 March as well as after another period with strong emissions on 19 March, the radioactive plume was advected over Eastern Honshu Island, where precipitation deposited a large fraction of 137Cs on land surfaces. The plume was also dispersed quickly over the entire Northern Hemisphere, first reaching North America on 15 March and Europe on 22 March. In general, simulated and observed concentrations of 133Xe and 137Cs both at Japanese as well as at remote sites were in good quantitative agreement with each other. Altogether, we estimate that 6.4 TBq of 137Cs, or 19% of the total fallout until 20 April, were deposited over Japanese land areas, while most of the rest fell over the North Pacific Ocean. Only 0.7 TBq, or 2% of the total fallout were deposited on land areas other than Japan.

    Discussion Paper (PDF, 6457 KB) Supplement (13 KB) Interactive Discussion (Final Response, 21 Comments) Manuscript under review for ACP


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    テーマ: 許されない出来事

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