トリチウムの濃度について、なぜ、海水、雨水、水道水では異なるのですか？

トリチウムの濃度について、なぜ、海水、雨水、水道水では異なるのですか？

No.5 回答者： yhr2 回答日時： 2024/03/09 23:46

No.3 です。

「お礼」に書かれたことについて。

＞半減期を考えるとすぐにどこでも均一にならないものなのでしょうか？

あなたは「半減期」に意味が分かっていますか？

#2 さんへの「お礼」に書かれた
＞半減期を考えると万年単位ではなく精々100年もあれば、平衡状態となり、
という根拠が全く理解できません。

「どんどん局所的に新しく生成する。それが拡散していく前に消滅する」という理由で「拡散による均一化よりも早く消滅していく」と書いたのです。半減期が短いほど、拡散しにくいです。

＞それは宇宙放射線のようにまんべんなく地球に降り注いでいるものではなく別の理由で局所的に発生していることになりませんか？

はい。#3 にも書いたように、「原子炉などで人工的に生成したものが自然界に流出」しています。
その発生源は局在化しています。
たとえば福島原発からの放出水のように。

＞以上のように、直接水に溶け込んでいるトリチウムもトリチウム水も海水、薄い関係なく誤差はあってもそれなりに同じくらいは含まれるのではないかと思うわけです。

地球環境中のトリチウムの生成や拡散による分布などは、実は正確には分かっていないのだと思います。
下記にトリチウムの分布のシミュレーションを行った記事があるので、科学的な内容を読んでみてはいかがですか？
↓
https://radi.rirc.kyoto-u.ac.jp/radibio/pdf/24AM …

この回答へのお礼

回答いただきありがとうございます。

半減期についてのご質問ですが、たまに勘違いしている人がいるようなので私の理解を述べます。半減期は放射性物質が全て消滅する期間ではなく、半分にしかならない期間と理解しています。そうすると、半減期の年数で放射性物質が消滅するとは思えずそれよりも十二分に長い期間を想定すべきだと思うのです。仮に十二分に長い期間であってもゼロになるわけではない。そして、その十分に長い期間があれば拡散しどこかの時点で生成量と崩壊量は平衡状態になるかと思うわけです。

また、原発からのトリチウムはすべてを合算しても自然界に生成されるものから比べると何桁も少ないですのでそれは無視できるようかと思うのです。

https://radi.rirc.kyoto-u.ac.jp/radibio/pdf/24AM …
の資料ですが、分布についてはちょっと分からなかったです。ただ、対流圏の上で生成されたものはトリチウム層になる可能性があると言われていますね。ただ、その下で生成されたものはジェット気流などもありますしものすごい勢いで撹拌され地球全体では局所的ではなくかなり均一に分布することにならないでしょうか？
あと、そもそもですが、トリチウムが水になる理由も良く分からないところがあります。水素ってそんなに簡単には酸素と結合しないイメージがありますし、水素がそのまま有機化合物に変化するとも思えないですし・・・

ちなみに、この質問は、核融合に必要な燃料を、人工的ではなく敢えて天然から調達する場合、どこから採取するのが良いかという話で海水という人が居まして、なぜ、海水のトリチウム濃度が高いのかが気になり質問したという経緯があります。SFなどみても海水からトリチウムを採取するシーンとか見かけますし海水に多いというイメージがどこかにあったりします。

お礼日時：2024/03/10 09:19

No.4 回答者： Tacosan 回答日時： 2024/03/09 20:04

ちと確認.

例えば海水と雨水について, どういう根拠にもとづいて「濃度が同じ」だと想像した?

この回答へのお礼

トリチウムの生成は宇宙線で生成されるわけですが、それはありとあらゆる場所に同程度の濃度で存在しませんでしょうか。

また、容易に酸素と結合するのかは分かりませんが、酸素と結合したトリチウム水は水蒸気ですが、実際には地球の大半は海上で雨として海に落ちてもまた雲になりそれが何度も繰り返されることで水蒸気も海水も雨水も誤差はあるでしょうが両者ともにかなり近い濃度のトリチウム水が含まれるのではないかと思うわけです。

以上のように、直接水に溶け込んでいるトリチウムもトリチウム水も海水、薄い関係なく誤差はあってもそれなりに同じくらいは含まれるのではないかと思うわけです。

お礼日時：2024/03/09 20:43

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2024/03/09 15:48

基本は自然界には存在しませんが、宇宙線による大気中でのごくわずかな生成、原子炉などで人工的に生成したものが自然界に流出したものが主な発生源です。

なので発生源からの流出・拡散ルートによって、存在濃度は様々に異なるでしょう。
半減期は約12年なので、拡散による均一化よりも早く消滅していくと思います。

この回答へのお礼

回答いただきありがとうございます。
半減期を考えるとすぐにどこでも均一にならないものなのでしょうか？仮にならないとすると、それは宇宙放射線のようにまんべんなく地球に降り注いでいるものではなく別の理由で局所的に発生していることになりませんか？
均一に拡散していない理由についてはどのようなことが考えられますか？

お礼日時：2024/03/09 16:47

No.2 回答者： ssawatake 回答日時： 2024/03/09 15:48

大気中の窒素や酸素と宇宙線が反応して水素(3重水素)として存在するものが多い。

これが酸素と結び付いて水になる。

この水が、瞬間的に海水、雨水、水道水に一様に分布される訳じゃ無いよ。
長～い時間(数万年とか数億年）を掛けて分布して蒸発して雨水になり川となって水道水となる。

こういう過程が瞬間的に行なわれる事は有り得ない。
だから、濃度はいたるところで異なる。

この回答へのお礼

回答いただきありがとうございます。
半減期を考えると万年単位ではなく精々100年もあれば、平衡状態となり、一定濃度には落ち着けないのでしょうか？
そこまで頻繁に変動する理由はどのようなことが考えられますか？

お礼日時：2024/03/09 16:44

No.1 回答者： ピクセル7 回答日時： 2024/03/09 15:03

同じだと思う方がおかしい。

この回答へのお礼

なぜ違いが発生するのでしょうか？宇宙放射線は常に地球に同じ様に当たっていますよね？

お礼日時：2024/03/09 16:37