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放射性微粒子、直径2.0μmの大きさでもセシウム原子数は21億個
http://www.asyura2.com/14/genpatu41/msg/541.html
投稿者 taked4700 日時 2014 年 12 月 31 日 22:39:12: 9XFNe/BiX575U
 

http://blogs.yahoo.co.jp/taked4700/12375927.html

放射性微粒子、直径2.0μmの大きさでもセシウム原子数は21億個

 以前から知りたいと思っていた放射性微粒子内のセシウム原子数のことを書いている記事を見つけました。「市民と科学者の内部被曝問題研究会」というサイトにある「福島原発事故により放出された放射性微粒子の危険性――その体内侵入経路と内部被曝にとっての重要性--(4/4)」( http://blog.acsir.org/?eid=34 )です。この記事の「注記42」にその記載があります。それを次に引用します。

(*以下引用開始)
注42 おおざっぱな計算だが、セシウム原子の半径が256pm(ピコメートルすなわち10-12メートル)なので0.256nmとなり、1nmに原子が2個並ぶ。1nmの立方体にはセシウム原子が8個入ることになる。足立氏の発見した粒径2μmはおよそ直径2000nmので半径はその半分1000nmである。球体の体積は4πr3/3なので、半径は1μmの球体には4π÷3×10003=4.19×109個の1nmの立方体があることになる。それぞれ8個の原子が含まれるので、セシウムの原子数は33.5×109個すなわち335億個ほどになる。実際には他の原子も含まれるので、セシウム原子の数はずっと少ないものと考えられる。
 小柴信子氏は、足立論文に基づいて、足立氏が採取した2.6μmと2.0μmの放射性微粒子中のセシウム原子の数をそれぞれおよそ45億個と21億個と推計している。
「足立論文に、直径2.6μmの微粒子から検出したセシウムのBq数から、微粒子に含まれるセシウムの質量濃度は、微粒子の密度を2.0[g/cm3]と仮定すると5.5%とある。これに基づき1微粒子に含まれるセシウム原子数を計算した。
微粒子の体積は球の体積の公式より、9.2×10E(-12) [cm3]。
微粒子に含まれるセシウムの質量は、微粒子の体積×微粒子の密度×セシウムの質量濃度なので、
 9.2×10E(-12) [cm3] × 2.0 [g/cm3] × 0.055 = 1.0×10E(-12) [g]
セシウム134(原子量134)とセシウム137(原子量137)はほぼ同量検出されているので、セシウムの原子量135.5とすると、セシウムのモル質量は135.5[g/mol]。
1微粒子に含まれるセシウムのモル[mol]は
 1.0×10E(-12) [g] / 135.5[g/mol] = 7.5×10E(-15) [mol]
1モルあたりの原子数は 6.0×10E(23)[個/mol](アボガドロ定数)なので、1微粒子に含まれる原子数は
 7.5×10E(-15)[mol] ×6.0×10E(23)[個/mol] = 4.5×10E(9)[個]
足立氏らが発見した直径2.6μmの1微粒子に含まれるセシウム原子数は45億個となる。またもう一つの粒子の場合も同組成だとすると直径2.0μmなので、体積比は1.33/13=2.197であり、45億個の約半分の原子数となる。」(筆者への私信)
(*以上引用終わり)

 なお、この論文には放射性微粒子の危険性がかなり詳しく述べられています。直径2.0μmの微粒子ですと、肺胞に付着するだけでなく、そこから体内へ取り込まれることもあるし、消化管から体内へ、皮膚から体内へということもあるとされています。なお、μm はミクロン、またはマイクロメートルと読み、10のマイナス6乗メートルを意味しています。1μmが100万個集まって1mということです。

2014年12月31日22時25分 武田信弘   

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コメント
 
01. 茶色のうさぎ 2015年1月01日 01:43:00 : qtmOTsgWNIsK2 : eACFk0zUMY

新年から給油中で、むずかしー計算は分かんないけど、taked4700さんの言う事は信用してますよー。!

直径2.0μmの大きさでもセシウム原子数は21億個 <って総量が”21億Bq”との理解でいいのかな。?

数日前の投稿の、↓↓ と合ってるの。? 給油中で面倒だからやらないよー。! 分析してよー。!

謎の放射性粒子を追え!(NHK・Eテレ サイエンスZERO)
投稿者 魑魅魍魎男 日時 2014 年 12 月 22 日 06:51:18
http://www.asyura2.com/14/genpatu41/msg/460.html

* 7umのセシウムボール Cs137 66ベクレル、Cs134 66ベクレルで、肺の被ばく量は
成人 0.018mSv (50年積算) 新生児・乳児 0.031mSv (70年積算)

ベクレル-シーベルト換算もデタラメ。換算係数の説明もない。
体内の臓器に付着すれば距離はゼロに近いのだから、こんなに線量が低いわけがない。

ぼくの結論:実測と理論の半減期との関係は?食品換算したら?Bqが分かったのは評価です。!またねー。!


02. 2015年1月01日 04:50:59 : bwFzMVs2eU


>PM2.5は粒子状物質のうち、粒径が2.5マイクロメートル(マイクロは100万分の1)以下のもの。
 微小粒子状物質という呼び方もある ディゼルエンジン排ガス

>放射性微粒子、直径2.0μmの大きさでもセシウム原子数は21億個 福島原発が排出した核物質


    あれだけ、PM2.5は騒いだが こちらはアホ政府、まったく言わない

 セシウムの比重が大きいと言ってもホコリで舞い上がり、雨で流れて集まってホットスポット

   口から、鼻から、目の粘膜に付着  野菜に付着、食肉内には入り込み 胃袋に

           住めと言われても、食えと言われても

    放射性微粒子をバラ撒いた犯罪者 穢多東電とキチガイ行政 信じられるか

  



03. 2015年1月01日 05:36:50 : kiWL8VFdm2
あくまで検出されたのが直径2.0μmということで、それ以外の大きさのもの、特にもっと小さいサイズのものがあったかどうかがわからない。
さらに小さなものはフィルターが補足できるのかどうか?

04. 知る大切さ 2015年1月01日 08:04:24 : wlmZvu/t95VP. : rXmQVSTR26
セシュウム137の半減期30.1年
秒になおすと
30.1×365×24×60×60=949,233,600


約9.5億秒 この時間がセシュウム137の数が100個が50個になるのにかかる時間

でも
ーーーーーーーーーーーー
謎の放射性粒子を追え!(NHK・Eテレ サイエンスZERO)
投稿者 魑魅魍魎男 日時 2014 年 12 月 22 日 06:51:18
http://www.asyura2.com/14/genpatu41/msg/460.html

* 7umのセシウムボール Cs137 66ベクレル、Cs134 66ベクレル
ーーーーーーーーーーーーーーーーー
だと1秒間にセシュム137が66ベクレルも分裂してるね。
9億5秒かけて半分になるのが1秒にこんなに確認できるなんて
物凄い数です。


05. taked4700 2015年1月01日 10:23:04 : 9XFNe/BiX575U : Umy0uww1iI
>>01

>直径2.0μmの大きさでもセシウム原子数は21億個 <って総量が”21億Bq”との理解でいいのかな。?

昨日、ベクレルの計算もしようと思っていたのですが、ついはしょってしまいました。

1ベクレルとは、ある対象から1秒に放出される放射線の数ということです。

04の知る大切ささんの

>セシュウム137の半減期30.1年
>秒になおすと
>30.1×365×24×60×60=949,233,600

を使わせていただくと、21億個の放射性セシウム原子の半分が崩壊するのに949,233,600秒かかるので、1秒あたりは、計算の簡単さのために元の原子数を20億個として、

10億÷949,233,600 で出てきます。

これはほぼ1ベクレルです。

この1ベクレルという数値はかなり小さいように見えますが、微粒子被ばくとしては全く違います。

以前、他の記事でも読んだ覚えがあるのですが、微粒子被ばくの場合、その微粒子の周囲にある細胞はこの1ベクレルという被曝を毎秒、何年間も受けるのです。しかも、これは一種の平均値であり、当初はもっと大きな頻度で微粒子内部の放射性セシウムは崩壊し電磁波を出し続けます。微粒子周囲の細胞はせいぜい数十個程度のはずですから、その細胞が集中して、しかも近距離、つまり1ミリよりもより接近した距離でガンマ線を浴び続けることになるわけです。

30年経っても、その微粒子には10億個も放射性セシウム原子があることを考えると、一個の微粒子を吸い込んだだけで、その微粒子の付着した肺胞が継続的にじわじわと被害を受け続けることが実感できると思います。

よく、内部被ばくはあまり気にしなくていいという根拠としてカリウム40のことが言われますが、カリウム40は原子として一個一個ほぼばらばらに生体内に分布しています。人体は30兆個とか60兆個の細胞があるため、一個一個の細胞で考えると、人体の細胞のどれをとっても、一日とか数時間に数回放射線を浴びる程度なのです。カリウム40による内部被ばくは原子がバラバラに存在するため、人体の細胞が受けるダメージは相当に少なく、十分に修復できるのです。

しかし、放射性微粒子によるダメージは、放射性微粒子の周囲に存在する細胞に集中的に起こりますから、その細胞をとって考えると数シーベルトレベルにまでなる様子です。なお、シーベルトとという単位はキログラムあたりの熱量ですから、もともと細胞個々のレベルでのダメージを表せないのです。つまり、シーベルトという単位で議論している限り、放射性微粒子の危険性は隠されてしまうということです。


元記事である「福島原発事故により放出された放射性微粒子の危険性」はA4で71頁にもなるので読むのが大変です。自分も数時間かかりましたが、その価値は十分にあると思います。

以下、元記事から特に重要と思える部分の引用です。


放射性微粒子の諸形態および形成諸過程
放出された放射性微粒子にも多くの種類および形成過程がある。そのうち確
認されているのは、
@爆発によって形成されたと考えられる合金状・ガラス状の粒子(およそ粒径
2µm とされる)
A大気中に浮遊していたいろいろな粒径の既存のエアロゾルに放射性物質が
付着して形成された微粒子
B微粉化した核燃料あるいは炉心溶融物が噴出した放射性微粉塵
C再浮遊した放射性微粒子やがれき・ごみ焼却による粉塵などが加わった二次
的三次的な再飛散微粒子
などである。

***

文部科学省は、2011 年 9 月 30 日、福島事故由来であ
ると確認できるプルトニウム(238 および 239+240)が、原発から最大 45km
離れた福島県内各地の土壌から発見された、と発表した注17。きわめて重い元素
がこのような長い距離を飛んでいることから、プルトニウムは微粒子として飛
散したと考えられ、プルトニウムの微粉塵あるいはプルトニウムを含む微粒子
が広範に飛散したことは、疑いえない。しかも、この調査によれば、プルトニ
ウム 238 単独では、茨城県と福島県の 80km 圏を越える 4 地点でも検出されて
おり、これらについて政府は事故由来であることを認めていない。しかし事故
原発からプルトニウムが流れた方向の 4km 程度のごく近傍でも、プルトニウム
238 しか検出されていない地点もあり、政府の評価はきわめて疑問である。プル
トニウムが 45km よりもさらに広く飛散した可能性が高いというべきである。
ちなみに、米国環境保護庁(EPA)のデータは、グアム、サイパン、ハワイ、
米本土のカリフォルニア州やワシントン州において、2011 年 3 月 15 日〜24 日
にかけて、環境中の放射性物質の濃度が、突然、統計が記載されている過去 20
年間になかったレベルに急上昇したことを示している。その中にはプルトニウ
ム 239、ウラン 238、ウラン 234 も含まれており、福島原発から放出されたも
のと見られている注17。

***

カルトフェン氏は、2014 年 8 月 3 日に、福島原発から 460km 離れた名古屋
で採取された掃除機フィルターから、極めて強力な放射線を発する放射性微粒
子(粒径 10µm)を発見した。それにはセシウム 137・134 だけではなく、コバ
ルト 60、ラジウム 226 が検出された。放射線量が法外に高い(1 キログラムに
換算すると 4000 京 Bq/kg)ことから、カルトフェン氏は、その粒子の少なくと
も 80%は核燃料自体の破片であろうと評価している注24。

***

本論文で検討してきたとおり(1-2-1 から 1-2-4 までおよび 1-2-6)、福島原発
事故において粒径 1µm 未満(ナノレベル)の放射性微粒子が極めて多数放出さ
れていたことは、観測によって証明されている。また、本論文で引用した兼保
直樹氏らの観測によれば、放射性微粒子の粒径分布は、放射能量で見て、大部
分がナノ粒子であったことが明らかになっている(図 5)。さらに小泉昭夫氏ら
によるセシウム粒子の分析によれば、採取された放射性微粒子全体の中で、
1.1µm 未満の放射性微粒子は重量で 40.7%、セシウム放射線量で 58.9%を占め
ている(表2)。また「PM2.5」と並んで最近注目されるようになっている
「PM0.5」で見ると、0.46µm 未満の粒子は重量の 10.5%、放射線量の 25%を
占めている。粒子の絶対数で見れば、放出された放射性微粒子の中で、これら
ナノレベルの微粒子が圧倒的に多いと考えるべきであろう。
粒径がナノレベルのこのような放射性粒子は、ミクロンレベルの粒子よりも
危険性が桁違いに大きいと考えられる。かつては「1µm 以下の小さな粒子は、
その大半は肺にとどまらずに呼出されてしまう」と考えられていた(たとえば
1987 年発行の前掲『内科学書』第 3 版 803 ページ)。しかし、現在、0.1µm(100nm)
以下の微粒子は、肺胞から直接血液中に入り込み、また消化管からも皮膚から
も体内に直接吸収されることが知られている注37。ナノ粒子の危険性はまだ十分
に解明されていない。とくに劣化ウラン弾の爆発で生じるような 5nm 程度の微
粒子は、ガスと同様に作用するので、とくに危険であると警告されている注38。
しかもナノ粒子は、体内のあらゆるバリア(関門、例えば胎盤や脳血管)を通
り抜けてしまい、胎児にも、脳にも直接入り込んでしまう可能性がある注39。ま
た、最近の非放射性の重金属(コバルト・クロム)ナノ粒子を使った研究では、
バリアを通り抜けなくても、バリア細胞間の信号伝達を撹乱し、バリアの向こ
う側の細胞の DNA を損傷することが明らかになっている注40。

***

ここで、内部被曝の人体への影響が今まで考えられてきた以上に極めて広い30
範囲に及ぶという点を見てみよう。
内部被曝は、多くの模式図では各1個の放射性元素原子によって生じる場合
が描かれている。確かに可溶性粒子の場合には、含まれている放射性物質がセ
シウムの場合、各個の原子が体内に入り、内部被曝を起こすであろう。しかし
同じセシウムを含む粒子でも不溶性の微粒子の場合、とくにナノ粒子になった
場合には、徐々には体液に溶けて行くにしても、長期間粒子のままとどまり、
集合体として周囲の細胞や組織を集中的に放射線によって攻撃して行くであろ
う。いわゆる「生物学的半減期」(そのようなものが存在するとして注41)は、
放射性核種が個々に原子レベルで存在するという仮定の下での数値であり、不
溶性微粒子の場合には意味をなさない。また可溶性微粒子の場合でも、溶ける
までには時間がかかるので、微粒子中の放射性物質の「生物学的半減期」が1
個1個の原子の場合より著しく長くなることは明らかである。
内部被曝は、各1個の放射性元素原子によって起こる場合もきわめて危険で
あるが、数個から数百億個注42という多数の放射性原子を含む微粒子によって起
こる場合は、桁違いに危険であると言わなければならない。さらに微粒子の粒
径が小さくなればなるほど、粒子内部で他の粒子による遮蔽効果が少なくなる
ので、放射性粒子に近接する生体部分の被曝量は大きくなる。
食物より吸収した場合も同様である。放射性微粒子は動物にも同じように微
粒子として取り込まれるので、動物の肉として食べた場合も、微粒子として肉
に含まれていた放射性物質はそのまま微粒子として、原子単位で含まれていた
放射性物質は原子として、人体内に入ってくるであろう。植物性食品の放射能
汚染も同じと考えるのが自然であり、肉などと同じように原子としてばかりで
なく微粒子として取り込まれ、人体内で被曝する可能性がある。

*以上引用終わり
***************
***************

元記事では白内障の激増についても触れられています。日本医師会は被害状況を明確に発表するべきだと思います。


06. 2015年1月01日 12:03:06 : 7fQAF5bnhY
Cs−137が、1ベクレルあると仮定する。

1ベクレル X 60秒 X 60分 X 24時間 X 365日 X 30年 =94億6080万個のCs−137が存在する。

21億個は、0.25ベクレル。

実際のホットパーティクルは、どうか?

カルトフェン氏が、名古屋市のハウスダストから見つけた径10μm以下(計算では便宜上10μmと見なす)のホットパーティクルは、ガンマ線が、310ベクレル、ベータ線が、285ベクレル、これにアルファ線が加わると、放射線のベクレル数はもっと上昇する。

http://bostonchemicaldata.com/wpi/mKaltofenNagoya2014.pdf

2μmと10μmの体積比を求めると1:125。

カルトフェン氏のホットパーティクルが、径2μmだとすると、ガンマ線は、2.48ベクレルあったことになる。

ガンマ線310ベクレル X 1/125 = 2.48ベクレル

しかし、ホットパーティクルは、単一の放射性物質で出来ているわけではない。

カルトフェン氏のホットパーティクルは、次のような放射性物質で出来ていた。

テルル、48.0%、セシウム、15.6%、ルビジウム、1.22%、おポロニウム、1.99%、以下微量の鉛、ニッケル、鉄、クローム。

このホットパーティクルに於ける放射性セシウムの寄与分は、0.387ベクレル。

2.48ベクレル X 0.156 = 0.387ベクレル

0.387ベクレルは、測定誤差かもしれないけれど、昔から、理論的な計算結果には懐疑的だった。

放射性セシウムのガンマ線だけを測定して、線量の計算すると、極端な過小評価になる。

ホットパーティクルには、測定できる放射性セシウムの何倍から何十倍の、他の放射性物質が存在し、ガンマ線だけでなく、内部被曝に於いては影響が大きい、ベータ線、アルファ線も出している。

コンマ何ベクレルであっても、必ずしも安心できない所以がそこにある。

0.25ベクレルに騙されないで。


07. taked4700 2015年1月01日 13:20:47 : 9XFNe/BiX575U : nE5W0r7f47
>>06

>1ベクレル X 60秒 X 60分 X 24時間 X 365日 X 30年 =94億6080万個のCs−137が存在する。

は一桁多く計算しています。実際は、9億4608万個です。

よって、21億個の半減期30年の放射性セシウムを含んだ微粒子は、この計算ではおよそ2ベクレルです。

ただし、どちらにしても

>理論的な計算結果には懐疑的

であるのは、とても鋭いというか、正しい感覚ではないかと自分も思います。

自分のやった計算では、時間が経つに従って崩壊した分、ベクレル数が減少することが考慮されていません。単に初期状態から半減期までの平均です。
06さんのやられた計算でベクレル数が多く出るのは、初期状態の1ベクレルがずっと30年間続くという仮定になるからだと思います。

そのため、06さんのおっしゃっている

>コンマ何ベクレルであっても、必ずしも安心できない所以がそこにある。

ということは、非常に注意しなければいけない点だと思います。



08. 茶色のうさぎ 2015年1月01日 16:35:06 : qtmOTsgWNIsK2 : zRDcdprs5Q

そーですよね。! 30年で約10億Bqくらいでないとおかしいですね。!

実際は積分の式になるけど、やめてねー。! 説明は中学生でも分かるようにお願いします。!


09. 2015年1月01日 20:54:11 : RCbun4ZBTg

 いわゆる ホットパーティクル というやつだね!!

 いわゆる セシュウムは気化するから 空気に乗って拡散するが
 ウランやプルトニュウムは 気化しないから 飛び散らないというウソが言われた
 
 しかし 実態は ホットパーティクルだから 中国の黄砂の様なもので
 空気に乗って 拡散する範囲が広がった

 ホットパーティクルは 個体だから その中に 極めて危険な ウランや
 プルトニュウムが たっぷり含まれていて

 其れを 吸わされた 福島の住人や 子供たちが 発がんの危険性があるのは
 当然だ よ〜〜〜〜ん
 


10. 2015年1月01日 21:10:01 : HSs4C1OdPo
>>07
誤りを指摘してくれて、ありがとう。

2ベクレル、了解しました。

計算が苦手で、計算機を使ったのだけれど、どこで間違ったのか、見当もつかない、トホホ状態です。


11. taked4700 2015年1月01日 23:32:15 : 9XFNe/BiX575U : 5o8QHrXI6w
>>10

いえ、こちらこそ、勉強になりました。

ベクレル計算について、以前やり方をいろいろ調べたことがあったのですが、結局よく分からなかったのです。そのため、直観的な概算でやる癖がついてしまったのです。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%AF%94%E6%94%BE%E5%B0%84%E8%83%BD
には、

1ベクレルで半減期30年のセシウム原子数が13億7000万個と載っています。

よって、21億個の原子を含んだ微粒子は、10さんの計算方式の2ベクレルという方がいいですね。

被ばく関係というか原発関係のことも含めて、よく分からないことが多すぎます。こちらが理解できないというよりも、概念がそもそもわざわざ分かりにくくしてあるように思います。ベクレルという考え方も、放射線を区別していず、実質的にアルファ線やベータ線を無視する結果になっていると思います。ガンマ線だけをカウントして、被曝の程度を軽く見せる効果があります。


12. 2015年1月25日 14:36:02 : WuBFI1hRR6
他の種類もあるからね。
他の種類の方が毒性が桁違い(数桁違う)に高い。
呼吸で取り込んだ方が体に蓄積されやすいって性質があるものが多い。
だから呼吸で1Bqなら食事で100Bq相当とかにもなりえるから

この換算方法がいくつかあってその換算方法によって桁かわるから。

その計算がちゃんとできてもいったいくらそれを吸いこんだのかわからない。

調べれば調べていくほどわからないってことになるんだよね。

毒性の高いのは透過力が低いものなので非破壊検査では検査できない。
つまり死んでからしかどのくらい取り込んだのか調べようもないってこと。


多分食べるより呼吸で吸い込む方が余分に被爆しやすいはず。
原理からいっても。

ヨーロッパの学者の一人も呼吸で余分に被曝する方が影響でかいって言ってた。


13. 2015年1月25日 14:40:54 : WuBFI1hRR6
呼吸でどれくらい余分に被曝することになるかの計算方法の一つ
ICRPがだしてるものはネット検索すればすぐみつかる。

ごくごく微量で大量の被曝をゆっくり時間かけてすることになるものが多い。
半減期が短いものは短期間で大量に被曝することになる。

日本人全員結構余分に被曝してるはず。

空間線量があがった地域にいた人はかなり被曝してるはずだよ。
終ったことだけど。

今後空間線量があがるような時はすみやかに逃げるべき。

どのに逃げるのか難しいし、金も必要だけど。

どうせ今後この状態を維持できるとは思わないし、
再稼動するとかいう馬鹿な選択するみたいだから
次はそうすべき。


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