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2011/09/11
セシウムが、放出量と半減期から考えると、今後最も注意を払うべき支配的な放射性物質と言えるでしょう。
(他の核種は、空間線量という意味では無視していいのではないでしょうか)
そこで、Cs-134とCs-137が、どのように減衰変化していくのか、
並びに、Cs-134とCs-137を線源とする、放射線(地表から1mでの空間線量)がどのように変化していくのか、
について、”あらあら”で予測してみました。
前提
(1) Cs-134とCs-137の、放出量の比率は 1.14 : 1
これは、想定放出核種のところで、計算した比率をそのまま利用しています。
(2) Cs-134とCs-137は、同一の挙動をとる
前提(1)の比率を維持したまま、拡散沈着したと考える
(3) Cs-134とCs-137の半減期は、それぞれ2.1年と30.0年
(4) Cs134とCs137からでる放射線は土壌汚染からのものとし、それぞれの係数を用いる
係数は、IAEAの汚染された地表から地上1mでの放射線量の換算係数を利用
IAEA-TECDOC-1162
”Generic procedures for
assessment and response during a radiological emergency”より
((mSv/h)/(kBq/u)) |
Cs-134 |
5.4E-06 |
Cs-137(+Ba-137m) |
2.1E-06 |
(5) 除染など外部的な変化はないものとする
計算結果の使い方
○空間線量の変化を予測する
各種モニタリングで、地表1mの空間線量が公表されています。
それらの数値が、除染等をしない場合、今後10年間でどのように変化するのかを計算するのに役立ちます。
ただし、7月ぐらいまでは、放射性ヨウ素・I-131が放射線量に寄与する可能性があること、
(I-131の放出量は、Cs-137の10倍程度、半減期は8日なので、4か月経過後(120日後)は、10万分の1程度になっている)
また、データも7月ぐらいからなら、利用できるモノも増えているだろう事で、
(Main
Category: モニタリングと核種分析 (MO) Sub Category:
文部科学省他 (mext) あたりから、
元となる7月のデータにたどり着けるかと思います。)
シーベルト単位***(2011/07月計測を基準とするケース)と、7月計測のデータを使ってみてください。
(その他の観測時点のデータでも、計算を工夫すれば、予測したい数字は求められると思いますので、トライしてみてください)
例(1)
2011年7月計測の、地表1mでの空間線量が20μSv/hの地点の、今後の線量予測
事故1年後
2012年3月 20 * 79.56% = 15.912μSv/h
事故5年後
2016年3月 20 * 31.72% = 6.3442μSv/h
事故10年後
2021年3月 20 * 21.22% = 4.244μSv/h
例(2)
もっと、おおざっぱに、
2011年7月計測で、年間積算線量が20mSv/yの地点 (ほとんどの計算では保守的に減衰を考慮しない)
事故2年後(58.72%) 約12mSv/y
事故5年後(31.72%) 約6.4mSv/y
事故8年後(23.71%) 約4.8mSv/y
事故10年後(21.22%) 約4.3mSv/y
といった感じです。
○土壌のセシウムの量(Cs134 + Cs137)を予測する
2011年7月の、セシウムの土壌での計測値が10,000Bq/kgの場合
Bq (2011/07計測を基準とするケース)を使って、
2015年11月には、
10,000 * 49.72% という事で
4,972Bq/kg となり、次のシーズンからは田植えも可能になりそうです。
といった感じです。
10年間の予測 |
Cs-134とCs-137の合計量
(地表に全て沈着) |
Bq
(2011/07計測を基準とするケース) |
Cs-134とCs-137からの放射線線量
(地表から1m) |
シーベルト単位***
(2011/07月計測を基準とするケース) |
1月単位 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2011年3月
|
100.00%
|
|
100.00%
|
|
2011年4月
|
97.76%
|
|
96.92%
|
|
2011年5月
|
95.60%
|
|
94.01%
|
|
2011年6月
|
93.52%
|
|
91.22%
|
|
2011年7月
|
91.52%
|
100.00%
|
88.53%
|
100.00%
|
2011年8月
|
89.59%
|
97.90%
|
85.94%
|
97.08%
|
2011年9月
|
87.74%
|
95.87%
|
83.46%
|
94.27%
|
2011年10月
|
85.95%
|
93.92%
|
81.07%
|
91.57%
|
2011年11月
|
84.23%
|
92.04%
|
78.77%
|
88.98%
|
2011年12月
|
82.58%
|
90.23%
|
76.56%
|
86.49%
|
2012年1月
|
80.98%
|
88.49%
|
74.44%
|
84.09%
|
2012年2月
|
79.44%
|
86.81%
|
72.40%
|
81.78%
|
2012年3月
|
77.96%
|
85.19%
|
70.43%
|
79.56%
|
2012年4月
|
76.54%
|
83.63%
|
68.55%
|
77.43%
|
2012年5月
|
75.16%
|
82.13%
|
66.73%
|
75.38%
|
2012年6月
|
73.84%
|
80.68%
|
64.99%
|
73.41%
|
2012年7月
|
72.56%
|
79.29%
|
63.31%
|
71.51%
|
2012年8月
|
71.33%
|
77.95%
|
61.69%
|
69.69%
|
2012年9月
|
70.15%
|
76.65%
|
60.14%
|
67.93%
|
2012年10月
|
69.00%
|
75.40%
|
58.64%
|
66.25%
|
2012年11月
|
67.90%
|
74.20%
|
57.21%
|
64.62%
|
2012年12月
|
66.84%
|
73.03%
|
55.82%
|
63.06%
|
2013年1月
|
65.81%
|
71.91%
|
54.49%
|
61.56%
|
2013年2月
|
64.82%
|
70.83%
|
53.21%
|
60.11%
|
2013年3月
|
63.87%
|
69.79%
|
51.98%
|
58.72%
|
2013年4月
|
62.95%
|
68.78%
|
50.80%
|
57.38%
|
2013年5月
|
62.06%
|
67.81%
|
49.66%
|
56.09%
|
2013年6月
|
61.20%
|
66.87%
|
48.56%
|
54.85%
|
2013年7月
|
60.37%
|
65.97%
|
47.50%
|
53.66%
|
2013年8月
|
59.57%
|
65.09%
|
46.49%
|
52.51%
|
2013年9月
|
58.80%
|
64.25%
|
45.51%
|
51.40%
|
2013年10月
|
58.05%
|
63.43%
|
44.56%
|
50.34%
|
2013年11月
|
57.33%
|
62.64%
|
43.66%
|
49.31%
|
2013年12月
|
56.63%
|
61.88%
|
42.78%
|
48.33%
|
2014年1月
|
55.96%
|
61.14%
|
41.94%
|
47.38%
|
2014年2月
|
55.31%
|
60.43%
|
41.13%
|
46.46%
|
2014年3月
|
54.68%
|
59.74%
|
40.35%
|
45.58%
|
2014年4月
|
54.07%
|
59.08%
|
39.60%
|
44.73%
|
2014年5月
|
53.48%
|
58.43%
|
38.87%
|
43.91%
|
2014年6月
|
52.91%
|
57.81%
|
38.17%
|
43.12%
|
2014年7月
|
52.35%
|
57.21%
|
37.50%
|
42.36%
|
2014年8月
|
51.82%
|
56.62%
|
36.85%
|
41.63%
|
2014年9月
|
51.30%
|
56.06%
|
36.23%
|
40.92%
|
2014年10月
|
50.80%
|
55.51%
|
35.62%
|
40.24%
|
2014年11月
|
50.31%
|
54.98%
|
35.04%
|
39.58%
|
2014年12月
|
49.84%
|
54.46%
|
34.48%
|
38.95%
|
2015年1月
|
49.39%
|
53.96%
|
33.94%
|
38.34%
|
2015年2月
|
48.94%
|
53.48%
|
33.42%
|
37.75%
|
2015年3月
|
48.52%
|
53.01%
|
32.92%
|
37.18%
|
2015年4月
|
48.10%
|
52.56%
|
32.43%
|
36.64%
|
2015年5月
|
47.70%
|
52.12%
|
31.96%
|
36.11%
|
2015年6月
|
47.30%
|
51.69%
|
31.51%
|
35.60%
|
2015年7月
|
46.92%
|
51.27%
|
31.08%
|
35.10%
|
2015年8月
|
46.55%
|
50.87%
|
30.65%
|
34.63%
|
2015年9月
|
46.19%
|
50.48%
|
30.25%
|
34.17%
|
2015年10月
|
45.84%
|
50.09%
|
29.85%
|
33.72%
|
2015年11月
|
45.51%
|
49.72%
|
29.47%
|
33.30%
|
2015年12月
|
45.18%
|
49.36%
|
29.11%
|
32.88%
|
2016年1月
|
44.85%
|
49.01%
|
28.75%
|
32.48%
|
2016年2月
|
44.54%
|
48.67%
|
28.41%
|
32.09%
|
2016年3月
|
44.24%
|
48.34%
|
28.08%
|
31.72%
|
2016年4月
|
43.94%
|
48.01%
|
27.76%
|
31.36%
|
2016年5月
|
43.65%
|
47.70%
|
27.45%
|
31.01%
|
2016年6月
|
43.37%
|
47.39%
|
27.15%
|
30.67%
|
2016年7月
|
43.10%
|
47.09%
|
26.86%
|
30.34%
|
2016年8月
|
42.83%
|
46.80%
|
26.58%
|
30.02%
|
2016年9月
|
42.57%
|
46.52%
|
26.31%
|
29.72%
|
2016年10月
|
42.32%
|
46.24%
|
26.04%
|
29.42%
|
2016年11月
|
42.07%
|
45.97%
|
25.79%
|
29.13%
|
2016年12月
|
41.83%
|
45.70%
|
25.54%
|
28.85%
|
2017年1月
|
41.59%
|
45.45%
|
25.30%
|
28.58%
|
2017年2月
|
41.36%
|
45.19%
|
25.07%
|
28.32%
|
2017年3月
|
41.13%
|
44.95%
|
24.85%
|
28.07%
|
2017年4月
|
40.91%
|
44.70%
|
24.63%
|
27.82%
|
2017年5月
|
40.70%
|
44.47%
|
24.42%
|
27.58%
|
2017年6月
|
40.49%
|
44.24%
|
24.21%
|
27.35%
|
2017年7月
|
40.28%
|
44.01%
|
24.01%
|
27.13%
|
2017年8月
|
40.08%
|
43.79%
|
23.82%
|
26.91%
|
2017年9月
|
39.88%
|
43.57%
|
23.63%
|
26.69%
|
2017年10月
|
39.68%
|
43.36%
|
23.45%
|
26.49%
|
2017年11月
|
39.49%
|
43.15%
|
23.27%
|
26.29%
|
2017年12月
|
39.31%
|
42.95%
|
23.10%
|
26.09%
|
2018年1月
|
39.12%
|
42.75%
|
22.93%
|
25.90%
|
2018年2月
|
38.94%
|
42.55%
|
22.77%
|
25.72%
|
2018年3月
|
38.77%
|
42.36%
|
22.61%
|
25.54%
|
2018年4月
|
38.59%
|
42.17%
|
22.46%
|
25.37%
|
2018年5月
|
38.42%
|
41.99%
|
22.30%
|
25.20%
|
2018年6月
|
38.26%
|
41.80%
|
22.16%
|
25.03%
|
2018年7月
|
38.09%
|
41.62%
|
22.02%
|
24.87%
|
2018年8月
|
37.93%
|
41.45%
|
21.88%
|
24.71%
|
2018年9月
|
37.77%
|
41.27%
|
21.74%
|
24.56%
|
2018年10月
|
37.62%
|
41.10%
|
21.61%
|
24.41%
|
2018年11月
|
37.46%
|
40.93%
|
21.48%
|
24.26%
|
2018年12月
|
37.31%
|
40.77%
|
21.35%
|
24.12%
|
2019年1月
|
37.16%
|
40.61%
|
21.23%
|
23.98%
|
2019年2月
|
37.01%
|
40.44%
|
21.11%
|
23.85%
|
2019年3月
|
36.87%
|
40.29%
|
20.99%
|
23.71%
|
2019年4月
|
36.73%
|
40.13%
|
20.88%
|
23.58%
|
2019年5月
|
36.59%
|
39.98%
|
20.77%
|
23.46%
|
2019年6月
|
36.45%
|
39.83%
|
20.66%
|
23.33%
|
2019年7月
|
36.31%
|
39.68%
|
20.55%
|
23.21%
|
2019年8月
|
36.17%
|
39.53%
|
20.44%
|
23.09%
|
2019年9月
|
36.04%
|
39.38%
|
20.34%
|
22.98%
|
2019年10月
|
35.91%
|
39.24%
|
20.24%
|
22.86%
|
2019年11月
|
35.78%
|
39.10%
|
20.14%
|
22.75%
|
2019年12月
|
35.65%
|
38.96%
|
20.05%
|
22.64%
|
2020年1月
|
35.52%
|
38.82%
|
19.95%
|
22.54%
|
2020年2月
|
35.40%
|
38.68%
|
19.86%
|
22.43%
|
2020年3月
|
35.27%
|
38.54%
|
19.77%
|
22.33%
|
2020年4月
|
35.15%
|
38.41%
|
19.68%
|
22.23%
|
2020年5月
|
35.03%
|
38.28%
|
19.59%
|
22.13%
|
2020年6月
|
34.91%
|
38.15%
|
19.50%
|
22.03%
|
2020年7月
|
34.79%
|
38.02%
|
19.42%
|
21.93%
|
2020年8月
|
34.67%
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37.89%
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19.33%
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21.84%
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2020年9月
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34.56%
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37.76%
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19.25%
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21.75%
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2020年10月
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34.44%
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37.63%
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19.17%
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21.66%
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2020年11月
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34.33%
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37.51%
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19.09%
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21.57%
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2020年12月
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34.21%
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37.38%
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19.01%
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21.48%
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2021年1月
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34.10%
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37.26%
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18.94%
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21.39%
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2021年2月
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33.99%
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37.14%
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18.86%
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21.31%
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2021年3月
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33.88%
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37.02%
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18.79%
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21.22%
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この計算は、上記の前提をもとにしたもので、その他の要因を考慮していません。
場合によっては、除染などにより、汚染並びに放射線量を大きく減らすことも可能かもしれません。
こうしてみると、純粋なベクレル単位の減衰より、空間線量率の減衰のほうが早いことが分かります。
これは、Cs-134とCs-137の放出比率、半減期、空間線量への寄与度の違いの組み合わせによるもので、単純に半減期だけを考えた場合とのイメージの違いがある事は、計算してみての発見でした。
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