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放射線と放射性物質を学ぼう、そして見てみよう。



なんとなく理解してきたように思える放射線
だけど、下記の動画を見たら、やっぱりまだまだ知らないこともありました
政府が収束宣言を出しましたが
今でも常に福島第一原子力発電所からは放射能が放出され続けています
改めて、ここでもう一度、原発から出てくる放射性核種ってどんなものなのか見直してみようと思いました





放射線と放射性物質について学ぼう




全ての原子核は陽子と中性子で出来ています
陽子の数と中性子の数は大体同じです
大部分の原資は永久に安定しています
しかし放射性原子は不安定です
ポップコーンの粒がはじけるのを待っているのに似ています

放射性原子はその生涯に一度崩壊します
自分の体の一部を放射線として投げ出します
放射性原子の一部は、二つの陽子と二つの中性子で出来た粒を投げ飛ばします
これがアルファ線です

別の放射性原子では、中性子が陽子に変身します
その時に電子を放り出します
これがベータ線です

ガンマ線はとても大きなエネルギーを持った電磁波です
ガンマ線は、原子が安定を確保しようとして別の仕方で崩壊する時に発生します

原子の種類が同じだと、崩壊の仕方も同じです
なので放射線を測定すると、どのような原子が含まれているか特定することが出来るのです。

放射線はその原子が何かを証明する手掛かりなのです

アルファ線はわずかな距離しか飛びません
皮膚や紙などで遮断できます

ベータ線はアルファ線よりも透過力があります
一部は皮膚を透過します
薄い金属で遮断することが出来ます

ガンマ線はこの3つの中で最も透過力が強いです
ガンマ線はX線とよく似ていて、皮膚を透過します
鉛やコンクリート、水で遮断できます

ウランが詰められた燃料棒です
その中の3%が貴重なウラン235です

ウラン235は分裂することが出来ます
ウランを分裂させるのに必要なものはたった一つの中性子です
中性子がウラン原子に出会うと、ウラン原子は不安定になって分裂してしまいます
核分裂の連鎖反応が始まります

核分裂によってエネルギーが発生します 
それと同時に新しい元素も生まれます
そのうちの一つがテルル137です

テルルは放射性廃棄物です
テルル137は不安定なので崩壊してしまいます
放射線を放出して放射性ヨウ素になります
テルル137は、約3秒ごとに崩壊します

放射性核種の崩壊は偶然起こるものなので、それが何時起こるのかを予測することはできません
わたしたちが知ることができるのは半減期だけです

半減期とは、放射性核種の半分が崩壊するまでの期間です

テルル137が崩壊して出来たヨウ素は、キセノンになって、それが崩壊してセシウムになります
この放射性セシウムは30年以上の、とても長い半減期をもっています

チェルノブイリからドイツ国内に降ってきて、我々に大きな被害を及ぼしたセシウムはたったの230グラムでした
この半減期の長いセシウムも、いつかは崩壊します
そして、その崩壊に伴って、再び放射線が放出されます
バリウムになって初めて元素は安定します
崩壊の連鎖反応はこの元素で終わります
バリウムそんものは放射線を出さないので安全です

放射性廃棄物がバリウムになる過程で放出する放射線が危険なのです


ところでウランは常に分裂するとは限りません
ウランは中性子を吸収することも出来ます
中性子を吸収したウランは超ウラン元素に変化します
そのうちの一つがプルトニウムです

プルトニウムは大変有毒で重い金属です
そして長い年月に渡って放射線を出し続けます
半減期は約2万4000年です

ただし、プルトニウムの崩壊の連鎖反応が終わって、最後に安定した鉛の元素になるまでには10億年もかかります

プルトニウム→ポロニウム→タリウム→

またプルトニウムは突然分裂して、他の不安定なありとあらゆる放射性元素にも変化します
プルトニウム→セシウム→セリウム→プラセオジム→ネオジム
プルトニウム→クリプトン→ルビジウム

この分裂によって、核廃棄物の中の放射性元素の数が膨大に増えるのです

放射性廃棄物の中で、今現在、どの元素が崩壊しているのか、誰にもわかりません
確実に梱包して、しまいこんでおかなくてはいけないということだけは、はっきりと分かります
それも、長い長い年月を

もし、燃料棒が水に浸かっていなければ、
燃料棒の温度は数千度に上昇して、そして溶けてしまいます

原発を止めた後でも燃料棒が高温の状態が何年も続きますので、水が無くなって燃料が溶ける危険は続きます

溶けた燃料棒は、しまいには圧力容器の外に漏れて出てきます
そして原子炉の床を突き破って外に出てしまうのです

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特に危険なのは、圧力が上昇して、格納容器や冷却用の太い配管が爆発する事です
放射性物質を含んだガスや粒子が外にばらまかれてしまいます
ヨウ素129と131、プルトニウム、セシウム134と137、ストロンチウム90
放射線医学に携わる者にはおなじみの放射性元素で
それぞれがどんな作用をもたらすか、チェルノブイリの事故の後十分に研究がされています

当時、初めに、ヨウ素129と131が大きな負担の原因となりました
空気中に拡散されたヨウ素が吸い込まれます
半減期が8日と短く、あっという間に消えますが、
一度甲状腺に蓄積すると、何年も後になってから発がんしてしまいます

セシウムは身体中に吸収されます
なかでも筋肉に多く吸収されます
セシウムの生物学的半減期は120日ですが、
それが終わってもこの世から無くなるわけではありません

※生物学的半減期
体内に取り込まれた放射性物質が代謝や排せつなどの生物学的な過程により
体外に排出され半減するのに要する時間のこと


30年経った後でも、土壌や植物から半分の放射性セシウムが検出されるのです

ストロンチウム90は骨にたどり着くことが放射性生物学者の間で知られています
骨格の中に取り込んで、骨髄と造血機能に害を及ぼします
ストロンチウムの恐ろしい点は、普通のガイガーカウンターでは見付けることが出来ない事です

最後のプルトニウムは、2万4000年の長い半減期をもち
何世代にもわたって環境に負荷を与え続けます
埃と一緒に吸い込まれたものが、肺や骨に蓄積します





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