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放射能にさらされた物体は、どのように除染するのか?

高濃度の放射能にさらされた人や物体は、ただ石鹸と水でシャワーを浴びるだけで、除染は可能なのだろうか?

それとも、さらに何か他の手段が必要なのだろうか。

放射能にさらされた物体は、どのように除染するのか?

画像: 紫外線を照射した燐灰ウラン石が緑色に燐光する様子 CC4.0

チェルノブイリ原子力発電所事故の背景

1986年4月26日、ウクライナのチェルノブイリ原子力発電所で事故が起きた。

この事故により、放射性物質が大量に放出され、約35万人が自宅を離れることを余儀なくされた(出典:世界原子力協会)。

避難する際には、衣服や身体、持ち物の除染を行い、有害な放射性物質の曝露や拡散を防ぐ必要があった。周辺地域の清掃も行われただろう。

放射能の基本的な仕組み

放射能にさらされた物体や人々をどのように除染するかについて説明する前に、まず「放射能の基本的な仕組み」について理解することが重要だ。

基本的に放射能とは、特定の物質中の原子がエネルギーや質量が多すぎて安定していない状態を指す。時間とともに、これらの不安定な原子は放射線(光速で移動する亜原子粒子)の形で余分なエネルギーや質量を捨て去る。

すべての放射線や放射性物質が汚染として見なされているわけではなく、放射線の強度が低い場合は有害ではない場合もある。

放射性物質は私たちの生活環境全体、つまり土壌、空気、水、食べ物、さらには私たち自身の体の中にも存在している。しかし、それらは汚染とは見なされておらず、存在することは自然なことだからである。

つまり、放射性物質が存在すること自体は必ずしも問題ではなく、その放射線の強度や種類による。

一般的に、強度が低い放射線は、通常、私たちの日常生活で自然に存在する背景放射線のレベルと同等、またはそれ以下だ。

放射能にさらされた物体は、どのように除染するのか?

画像: 電磁スペクトルの特性図 CC0

放射能の種類と影響

電離放射線と非電離放射線

放射線は二つの形態がある。電離放射線非電離放射線だ。

非電離放射線はエネルギーが低く、ラジオ波、マイクロ波、太陽光などを含む。これらは一般的に適度な量であれば有害ではない(ただし、太陽光に対しては日焼け止めを使用する必要がある)。

対照的に、電離放射線は人間の体にダメージを与えるのに十分なエネルギーを持っている。米国疾病予防管理センターによると、DNAの鎖を結びつけている結合を壊すことで行われ、細胞の死につながる。

大量の電離放射線(例えば、核兵器や原子力発電所のメルトダウンから)は、火傷、水ぶくれ、吐き気、脱毛、さらには癌を引き起こす可能性がある。原子力発電所では、労働者がこの種の放射線から身を守るために防護服を着用している。

電離放射線の健康への影響

電離放射線は怖いものだが、その粒子自体が物体(または人)を汚染し、放射性を付与することはない。電離放射線の粒子はX線に似ており、患者を通過しても汚染しない。むしろ、物体が汚染されるのは、望ましくない放射性物質が付着したときだけだ。

物体と人の除染方法

放射能にさらされた物体は、どのように除染するのか?

汚染物質の除去

多くの危険な電離放射性物質が、時に放射性降下物と呼ばれる塵の形で飛散し、様々な物体の表面に沈着してそれらを汚染する。

この塵は手作業で簡単に取り除くことができる。実際、多くの除染手順では、汚染された対象物を拭き取るか、石鹸と水で洗うだけである。

米国原子力規制委員会によれば、汚染を洗い流すために使用された材料、例えば拭き取り、水、石鹸は、その後、鉄筋コンクリート製のサイロに保管され、時には地下深くに埋設されなければならない廃棄物となる。

化学薬品を用いた除染

しかし、放射性物質の高い線量を扱っている場合、状況は少し厳しくなることがある。

重度に汚染された物体は、硝酸過マンガン酸塩のような強力な化学薬品を使って除染される。

環境保護庁によれば、これらの化学物質は「キレート化」と呼ばれるプロセスで放射性金属と結合し、不活性化することができる。

チェルノブイリの除染事例

チェルノブイリでは、リクビダトール(放射線を浴びた清掃作業員)たちが化学的な清掃方法を用いて原子炉周辺の水をろ過し、清掃した。

また、彼らは原子炉の周囲に厚いコンクリートと鉛の「サルコファガス」を建設し、さらなる放射性物質が地面や水源に漏れ出るのを防ぐための対策を講じた。この「サルコファガス」は、放射性物質の拡散を防ぐための重要な役割を果たしている。

これにより、地下水や周囲の環境への放射能汚染が最小限に抑えられたのだ。これらの努力は、チェルノブイリ原子力発電所事故後の環境修復に大いに貢献したのだった。

画像: チェルノブイリ原子力発電所 public domain

放射線被ばくした人は、まず放射性物質が付着している可能性のある外側の衣服を脱ぐ。これにより、放射性物質の90%までを除去できる。

次に、石鹸と水でシャワーを浴びるか、体を拭く。

ただし、コンディショナーは使用してはいけない。なぜなら、髪の毛は顕微鏡で見ると松ぼっくりのように毛羽立っているため、コンディショナーによってこの毛羽立ちが抑えられ、放射性物質が髪の毛の中に閉じ込められてしまう可能性があるからだ。

放射性物質の半減期と長期的な影響

放射性物質の半減期と安全性

物体から水や化学処理で放射性物質を除染できない場合は、おそらく貯蔵施設に入れるのが最善の方法である。

多くの危険な放射性物質は、自然に完全に衰えるまでに非常に時間がかかる。放射性物質は粒子を放出するときにわずかにエネルギーが低下する。エネルギーの半分を失うのにかかる時間を半減期と呼び、半減期が10回経過すると、元の放射線の0.5%未満を放出するようになるため、多くの場合、安全であるとみなされる。

危険な放射性物質の中には、ヨウ素-131のように半減期が数日と短いものもある。しかし、他には非常に長い半減期を持つものも多く存在する。

例えば、原子力発電所で一般的に使用されるウラン-235は、環境保護庁によれば、約7億1000万年という長い半減期を持っている。

画像 : ウラン235 public domain

もしウラン-235の塵があなたのお気に入りのシャツに全体的に付着した場合、それを取り戻すためには70億年以上待たなければならないだろう。

日本の福島第一原発事故での放射性水放出計画

日本は現在、福島第一原発事故で汚染された水を太平洋に放出している。その量はオリンピックプール500杯分に相当するという。

この水は、処理、ろ過、希釈されてはいるが、依然として微量の放射性トリチウムが含まれている。

ロイター通信によると、トリチウムの半減期は12.3年なので、この水が非放射性とみなされるには123年かかる。しかし、日本の当局者は他の世界の専門家とともに、海が水を十分に希釈して完全に無害にすることを期待している。

さいごに

日本政府は現在、国内外から批判を受けているが、その批判の理由は、トリチウムが完全に衰えるまでに非常に時間がかかり、海洋環境に悪影響を与える可能性がないとは言い切れない。

ただし、トリチウムを含む水の海洋放出は、商用原発の稼働以来60年間以上、現在では中韓台を含む世界20数か国で行われているが、今のところ問題は起きてない。

日本の政府は、トリチウムの濃度が国際安全基準を満たしていること、トリチウムは水に溶けやすく、海洋環境に拡散しやすいことなどを理由に、海洋放出を安全であると主張している。しかし、トリチウムが海洋生物にどのような影響を与えるのか、また、海洋環境に長期的にどのような影響を与えるのかは、まだ十分に解明されてはいない。

福島第一原発事故で汚染された水を海洋放出する計画は、非常に重要な問題だ。この計画の安全性と環境への影響について、慎重に検討される必要があるだろう。

参考文献 : How do you decontaminate objects exposed to radioactivity? | Live Science

 

lolonao

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フィリピン在住の50代IoTエンジニア&ライター。
antiX Linuxを愛用中。頻繁に起こる日常のトラブルに奮闘中。二女の父だがフィリピン人妻とは別居中。趣味はプチDIYとAIや暗号資産、マイクロコントローラを含むIT業界ワッチング。

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