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Interests Research and Data Storage
2011/07/08
2011/07/03作成開始
07/08追加
原子力安全・保安院は、
2011/06/06に、
「東京電力株式会社福島第一原子力発電所の事故に係る1号機、
2号機及び3号機の炉心の状態に関する評価について」
を、公表しました。
この中で保安院は、
独立行政法人原子力安全基盤機構(JNES)が行った、炉心、圧力容器、格納容器、プラントに関する解析より、想定される、大気中への放出核種と放出量を示しています。
また同資料をもとにした、IAEAへの報告書(原子力災害対策本部が6月中旬発表)では、
同解析の結果
「1、2、3 号機合計でのI-131
とCs-137 のI-131 換算 での総量は約84
万テラベクレルとなっている。
これは、4 月12 日のINES
評価 における想定量37
万テラベクレル(原子力安全委員会の試算では63
万テラベ
クレル)と、規模としては概ね変わらない程度の結果となっている。」
としています。
参考:INESレベル評価
各号機の炉心状態解析については、
1号機の炉心状態解析
2号機の炉心状態解析
3号機の炉心状態解析
事故解析(シミレーション)については、
事故解析
をご覧ください。
大気への放出核種と放出量 (MELCORによる推定)
1号機:「ヨウ素の放出割合としては約0.7%、セシウムの放出割合としては約0.3%となっている。」
2号機:「ヨウ素の放出割合としては約0.4〜7%、セシウムの放出割合としては約0.3〜6%となっている。」
3号機:「ヨウ素の放出割合としては約0.3〜0.8%、セシウムの放出割合としては約0.2〜0.6%となっている。」
*1号機は感度解析ケース2
*2号機は事業者解析ケース2
*3号機は事業者解析ケース2
(保守的(厳しめの結果)なものを選んでいます、詳しは、状態解析のページ等をご覧ください)
核種 |
半減期 |
|
1号機 |
2号機 |
3号機 |
合計 |
Xe-133 |
5.2 |
d |
3.40E+18 |
3.50E+18 |
4.40E+18 |
1.13E+19 |
Cs-134 |
2.1 |
y |
7.10E+14 |
1.60E+16 |
8.20E+14 |
1.75E+16 |
Cs-137 |
30.0 |
y |
5.90E+14 |
1.40E+16 |
7.10E+14 |
1.53E+16 |
Sr-89 |
50.5 |
d |
8.20E+13 |
6.80E+14 |
1.20E+15 |
1.96E+15 |
Sr-90 |
29.1 |
y |
6.10E+12 |
4.80E+13 |
8.50E+13 |
1.39E+14 |
Ba-140 |
12.7 |
d |
1.30E+14 |
1.10E+15 |
1.90E+15 |
3.13E+15 |
Te-127m |
109.0 |
d |
2.50E+14 |
7.70E+14 |
6.90E+13 |
1.09E+15 |
Te-129m |
33.6 |
d |
7.20E+14 |
2.40E+15 |
2.10E+14 |
3.33E+15 |
Te-131m |
30.0 |
h |
9.50E+13 |
5.40E+10 |
1.80E+12 |
9.69E+13 |
Te-132 |
78.2 |
h |
7.40E+14 |
4.20E+11 |
1.40E+13 |
7.54E+14 |
Ru-103 |
39.3 |
d |
2.50E+09 |
1.80E+09 |
3.20E+09 |
7.50E+09 |
Ru-106 |
368.2 |
d |
7.40E+08 |
5.10E+08 |
8.90E+08 |
2.14E+09 |
Zr-95 |
64.0 |
d |
4.60E+11 |
1.60E+13 |
2.20E+11 |
1.67E+13 |
Ce-141 |
32.5 |
d |
4.60E+11 |
1.70E+13 |
2.20E+11 |
1.77E+13 |
Ce-144 |
284.3 |
d |
3.10E+11 |
1.10E+13 |
1.40E+11 |
1.15E+13 |
Np-239 |
2.4 |
d |
3.70E+12 |
7.10E+13 |
1.40E+12 |
7.61E+13 |
Pu-238 |
87.7 |
y |
5.80E+08 |
1.80E+10 |
2.50E+08 |
1.88E+10 |
Pu-239 |
24065 |
y |
8.60E+07 |
3.10E+09 |
4.00E+07 |
3.23E+09 |
Pu-240 |
6537 |
y |
8.80E+07 |
3.00E+09 |
4.00E+07 |
3.13E+09 |
Pu-241 |
14.4 |
y |
3.50E+10 |
1.20E+12 |
1.60E+10 |
1.25E+12 |
Y-91 |
58.5 |
d |
3.10E+11 |
2.70E+12 |
4.40E+11 |
3.45E+12 |
Pr-143 |
13.6 |
d |
3.60E+11 |
3.20E+12 |
5.20E+11 |
4.08E+12 |
Nd-147 |
11.0 |
d |
1.50E+11 |
1.30E+12 |
2.20E+11 |
1.67E+12 |
Cm-242 |
162.8 |
d |
1.10E+10 |
7.70E+10 |
1.40E+10 |
1.02E+11 |
I-131 |
8.0 |
d |
1.20E+16 |
1.40E+17 |
7.00E+15 |
1.59E+17 |
I-132 |
2.3 |
h |
4.50E+14 |
9.60E+11 |
1.80E+13 |
4.69E+14 |
I-133 |
20.8 |
h |
6.50E+14 |
1.40E+12 |
2.60E+13 |
6.77E+14 |
I-135 |
6.6 |
h |
6.10E+14 |
1.30E+12 |
2.40E+13 |
6.35E+14 |
Sb-127 |
3.9 |
d |
1.70E+15 |
4.20E+15 |
4.50E+14 |
6.35E+15 |
Sb-129 |
4.3 |
h |
1.60E+14 |
8.90E+10 |
3.00E+12 |
1.63E+14 |
Mo-99 |
66.0 |
h |
8.10E+07 |
1.00E+04 |
6.70E+06 |
8.77E+07 |
合計 |
|
|
3.42E+18 |
3.68E+18 |
4.41E+18 |
1.15E+19 |
2011/03/11時点のインベントリーについては、
(各号機の、炉心、使用済み燃料プール内の放射能量評価)
東京電力が発表しています。
炉心損傷でご覧ください。
検出されている核種については
検出された核種一覧をご覧ください。
上記の表で興味深いのは、Xe-133の占める割合が大変多いことです。
|
1号機 |
2号機 |
3号機 |
合計 |
Xe-133の比率 |
99.4472% |
95.1261% |
99.7159% |
98.1690% |
したがって、想定放出量における支配的な核種はXe-133です。
Xe-133は、短半減期(5.2日)で、β崩壊し安定同位体Cs-133に変化します。
Xe-133を除くと、I-131が主要な核種となります。
Xe-133を除いた総量に占める I-131の割合は
|
1号機 |
2号機 |
3号機 |
合計 |
I-131の比率
(Xe-133を除いた総量に対して) |
63.4958% |
78.0702% |
55.8481% |
75.4418% |
I-131は、β、γ崩壊をし安定同位体Xe-131へ
半減期は8日のため、こちらも長期的な影響という意味では重要性が減る核種です。
(100のモノは、80日後0.0977 160日後で、0.0001になります)
長めの半減期(30日以上)の核種を抽出したのが下の表です。
核種 |
半減期 |
|
1号機 |
|
2号機 |
|
3号機 |
|
合計 |
|
Cs-134 |
2.1 |
y |
7.10E+14 |
30.0887% |
1.60E+16 |
47.1337% |
8.20E+14 |
26.4939% |
1.75E+16 |
44.4915% |
Cs-137 |
30.0 |
y |
5.90E+14 |
25.0033% |
1.40E+16 |
41.2420% |
7.10E+14 |
22.9398% |
1.53E+16 |
38.8318% |
Sr-89 |
50.5 |
d |
8.20E+13 |
3.4750% |
6.80E+14 |
2.0032% |
1.20E+15 |
38.7715% |
1.96E+15 |
4.9796% |
Sr-90 |
29.1 |
y |
6.10E+12 |
0.2585% |
4.80E+13 |
0.1414% |
8.50E+13 |
2.7463% |
1.39E+14 |
0.3530% |
Te-127m |
109.0 |
d |
2.50E+14 |
10.5946% |
7.70E+14 |
2.2683% |
6.90E+13 |
2.2294% |
1.09E+15 |
2.7639% |
Te-129m |
33.6 |
d |
7.20E+14 |
30.5125% |
2.40E+15 |
7.0701% |
2.10E+14 |
6.7850% |
3.33E+15 |
8.4516% |
Ru-103 |
39.3 |
d |
2.50E+09 |
0.0001% |
1.80E+09 |
0.0000% |
3.20E+09 |
0.0001% |
7.50E+09 |
0.0000% |
Ru-106 |
368.2 |
d |
7.40E+08 |
0.0000% |
5.10E+08 |
0.0000% |
8.90E+08 |
0.0000% |
2.14E+09 |
0.0000% |
Zr-95 |
64.0 |
d |
4.60E+11 |
0.0195% |
1.60E+13 |
0.0471% |
2.20E+11 |
0.0071% |
1.67E+13 |
0.0423% |
Ce-141 |
32.5 |
d |
4.60E+11 |
0.0195% |
1.70E+13 |
0.0501% |
2.20E+11 |
0.0071% |
1.77E+13 |
0.0449% |
Ce-144 |
284.3 |
d |
3.10E+11 |
0.0131% |
1.10E+13 |
0.0324% |
1.40E+11 |
0.0045% |
1.15E+13 |
0.0291% |
Pu-238 |
87.7 |
y |
5.80E+08 |
0.0000% |
1.80E+10 |
0.0001% |
2.50E+08 |
0.0000% |
1.88E+10 |
0.0000% |
Pu-239 |
24065 |
y |
8.60E+07 |
0.0000% |
3.10E+09 |
0.0000% |
4.00E+07 |
0.0000% |
3.23E+09 |
0.0000% |
Pu-240 |
6537 |
y |
8.80E+07 |
0.0000% |
3.00E+09 |
0.0000% |
4.00E+07 |
0.0000% |
3.13E+09 |
0.0000% |
Pu-241 |
14.4 |
y |
3.50E+10 |
0.0015% |
1.20E+12 |
0.0035% |
1.60E+10 |
0.0005% |
1.25E+12 |
0.0032% |
Y-91 |
58.5 |
d |
3.10E+11 |
0.0131% |
2.70E+12 |
0.0080% |
4.40E+11 |
0.0142% |
3.45E+12 |
0.0088% |
Cm-242 |
162.8 |
d |
1.10E+10 |
0.0005% |
7.70E+10 |
0.0002% |
1.40E+10 |
0.0005% |
1.02E+11 |
0.0003% |
合計 |
|
|
2.36E+15 |
|
3.39E+16 |
|
3.10E+15 |
|
3.94E+16 |
|
この表からも、セシウム(Cs-134、Cs-137)が、全体の80%以上を占める事がわかります。
半減期が2.1年のCs-134は約15年後には、発災時の1/100以下になるので、
(半減期イメージを参照してください)
やはり長期的な影響を考えると、除染対策を検討する際はCs-137を主対象とすべきことがわかります。
ついでに、Cs-137は見つけやすいので、Cs-137と他の核種の割合を下に示します。
核種 |
1号機 |
2号機 |
3号機 |
合計 |
全体比 |
Cs-134 |
120.339% |
114.286% |
115.493% |
1.75E+16 |
114.575% |
Cs-137 |
100.000% |
100.000% |
100.000% |
1.53E+16 |
100.000% |
Sr-89 |
13.898% |
4.857% |
169.014% |
1.96E+15 |
12.824% |
Sr-90 |
1.034% |
0.343% |
11.972% |
1.39E+14 |
0.909% |
Te-127m |
42.373% |
5.500% |
9.718% |
1.09E+15 |
7.118% |
Te-129m |
122.034% |
17.143% |
29.577% |
3.33E+15 |
21.765% |
Ru-103 |
0.000% |
0.000% |
0.000% |
7.50E+09 |
0.000% |
Ru-106 |
0.000% |
0.000% |
0.000% |
2.14E+09 |
0.000% |
Zr-95 |
0.078% |
0.114% |
0.031% |
1.67E+13 |
0.109% |
Ce-141 |
0.078% |
0.121% |
0.031% |
1.77E+13 |
0.116% |
Ce-144 |
0.053% |
0.079% |
0.020% |
1.15E+13 |
0.075% |
Pu-238 |
0.000% |
0.000% |
0.000% |
1.88E+10 |
0.000% |
Pu-239 |
0.000% |
0.000% |
0.000% |
3.23E+09 |
0.000% |
Pu-240 |
0.000% |
0.000% |
0.000% |
3.13E+09 |
0.000% |
Pu-241 |
0.006% |
0.009% |
0.002% |
1.25E+12 |
0.008% |
Y-91 |
0.053% |
0.019% |
0.062% |
3.45E+12 |
0.023% |
Cm-242 |
0.002% |
0.001% |
0.002% |
1.02E+11 |
0.001% |
合計 |
|
|
|
3.94E+16 |
|
比重や飛散の仕方などにより、一概に言うことは出来ませんけど、Cs-137が見つかれば、その地点では、
Cs137より半減期の長い物は上記の比率以上で、
Cs137より半減期の短いものは上記の比率以下で、
他の核種も存在する可能性があるとは言えそうです。
また、前述の通り、Cs-137が長期的な影響の主体であることが、この表からもうかがえます。
追加で、
セシウムからヨウ素による被ばくを推定するなんていう要望もあるようです。
そこで、Cs-137、Cs-134とI-131の比率を上記により求めたもの下の表に示します。
核種 |
1号機 |
2号機 |
3号機 |
全体 |
Cs-134 |
120.339% |
114.286% |
115.493% |
114.575% |
Cs-137 |
100.000% |
100.000% |
100.000% |
100.000% |
I-131 |
2033.898% |
1000.000% |
985.915% |
1039.216% |
解析上の放出は、数日間(シビアアクシデントの主要な事象発生から4日間について)に行われています。
非常にざっくりですが、I-131の影響は、最大では、Cs-137のおおよそ10倍という感じで(放出時点付近)、
その後減衰していき(半減期イメージを参考)、1月後にはCs-137の影響より小さくなります。
|