プルトニウムが海溝のマグマと混ざるとどうなるの？

原発事故で大量に海に流出している放射性物質はプルトニウムなどは大変比重が重いので福島沖の
プレート境界の海溝に流れおちてマグマと混ざり大変な爆発的な地震を起さないか心配です。プルトニウムがマグマと混ざるとどうなるのでしょうか？

No.3 回答者： parts 回答日時： 2011/04/05 22:03

爆発的な地震ということは、M8～M9規模でしょうか？

Ｑ／プルトニウムがマグマと混ざるとどうなるのでしょうか？

Ａ／溶けます。マグマは、マントルから地表に高温でどろどろの岩石が上昇してくることですが、マグマ自体が粘性を持った爆発的なものでなければ、噴火する際に爆発することはありません。単に、混じって溶けるぐらいです。プルトニウムの融点は約639℃です。
尚、ウランも同様で、これらは放射線を放つ金属物質で、プルトニウム自体はウランの核反応によって生じる超ウランと呼ばれる元素となり、自然界でもウラン鉱石などに微量に含まれています。

原爆などのようにプルトニウムやウランを想像し爆発すると思う人は多いと思いますが、兵器であっても爆縮が発生するには信管が必要で、炸薬がなければなりません。また、核分裂が継続して発生する臨界状態になるには、崩壊が猛烈な速度で発生し、発熱が連鎖するには、中性子が継続して放出される環境になければなりませんので、一定の量と密度で集まった固まりでなければなりません。MOX燃料やウラン燃料は、高濃縮の核燃料を利用しているため、臨界状態になりますが、密度や量が不十分なものや拡散したものはどんなに危険な核燃料であっても、大量の核反応をして熱を出すことはないのです。ただし、放射能は長い間出続けます。（原発で爆発や溶融を嫌うのは、この放射能漏れによる汚染を防ぐためです。例えば、プルトニウムは半減期が2万年周期ですから、もし大量に飛び散れば放射能が1/2になるのに単純計算で2万年かかるのです）


ついでにもう一つ。
地震にはマグニチュードという指標がありますが、これがどれだけのエネルギーかも書いておきます。
例えば、マグニチュード4という単位だと、気化爆弾レベルに達します。
小規模な核爆弾や周囲数百メートル～1キロ程度を気化させる爆弾レベルです。凄い力と言えますが、実際には地表付近では最大震度3～4（直下のごく浅い場合）以下になります。

マグニチュード5クラスでやっと広島型原爆並。
その100倍がマグニチュード7クラス。地下水爆実験（廃鉱山などを使う核実験）ならこのぐらいになります。さらにその100倍が今回の東日本大地震のレベル（M9）です。広島型の原爆が万単位で必要になります。

ついでに、万が一海溝の底で核兵器を使ったとしても、それそのものはプレート境界を大きく破壊できるほど凄い物にはならない可能性があります。地殻プレートは６～数十キロ以上の厚さがあり、移動エネルギーは人類の持つテクノロジでは供給できないほどのパワーを持っています。そのため、プレートのねじれ面の外側でいくら力を与えても、よほど当たりが悪くない限りはびくともしないでしょう。ただし、プレートの内側で行えば、その兵器の規模によって有感地震が発生する可能性があります。

即ち大地震というのは、それほど凄いエネルギーの放出に相当するのです。
そのため、超巨大地震は、1000年に1度や万年に一度といった長い周期になることがあるのです。現実には我々人類が二足歩行を初めてから今まで、まだ体験したことのないような周期地震も存在するかもしれませんが、それらはたまたま戦争などと重なることはあっても、今の科学においては現実の人の行動によって人工的に発生させることはできないでしょう。


安心とは言わないまでも、ある程度は納得できる内容を書いたつもりですが、いかがでしょうか？

No.2 回答者： k_kota 回答日時： 2011/04/05 21:28

別になんにもなりませんよ。

核分裂の臨界はマグマの温度程度じゃ影響出ないでしょう。

No.1 回答者： Willyt 回答日時： 2011/04/05 20:45

そんな心配は無用です。

燃え残りのほんの僅かな量のプルトニウムが連鎖反応を起こす心配は全くありません。だいいち海溝の底には分厚い岩盤があってマグマはその下です。ところで、そのマグマは岩石が融けたもおのですが、その熱源は核反応だということをご存じ？　地球内部にはさまざまな放射性物質が存在し、それが崩壊するときに出す熱が熱源になってどろどろに融けているのですよ。プルトニウムが核反応を起こすにはその原子核に中性子が命中しなければならないのですが、その確率は大変低いですよ。また、プルトニウムは極めて水に溶けにくいので、海水中に漂い出す心配もありません。