東海村の臨界事故の原因と動物(人間も含めて)には何が危険であったのか。Uの核分裂、臨界、放射線との関係とは。
今回の事故の時、マスコミでは、中性子の放出の証拠として、金、ナトリウム、を探せと報道していたが、中性子の照射により、どのような反応が期待されるか。
さらに、5円玉にも亜鉛の放射線が検出されたと報道がなされたが、中性子線によりどのような反応が期待されるか。
また、銅線にも放射線が検出されたと報道されたが、銅線の場合にはどんな反応が期待されるか。
また、ヨウドの検出もあったと聞くが、ヨウドはどの過程で生成されたか。そのヨウドの放射線核種はどのようなものであるか。 そのヨウドは何故人体に危険か。また、体内に入った場合どのように処置すればよいか。

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A 回答 (2件)

Uの核分裂、臨界、放射線の関係…。


臨界はさきに述べられた通りです。

Uは臨界に達すると中性子を次々に放出して連鎖的に核分裂を起こします。
そのときに、中性子だの核分裂片だのγ線だのβ線だのいろいろ放出します。ちなみに広義での放射線はこの中性子や、核分裂片、β線、γ線など
高いエネルギーをもった粒子を指します。

ほとんどの放射線はコンクリートの壁や空気程度でとめることができます。
しかし、γ線、中性子などは他の放射線よりも止めにくいので、
このような事故の場合外への洩れが問題になっています。
生物に与える影響はγ線より中性子の方が大きいので中性子が大きくとりあげられる。


金(Au)、亜鉛(Zn)、銅(Cu)、ナトリウム(Na)の反応について。
これらはすべて、中性子と反応しやすい物質で、半減期も比較的長い物質で
ありふれている物質だからだと思います。

nと反応した上記の物質は、原子核内に中性子をさらにひとつ増やして(同時にγ線を出す)
やがてβ線とγ線を放出し崩壊して(異なる核種になって)安定な核種になります。

細かい反応をかくならば
23Na+n ->24Na +γ (以下 23Na(n,γ)24Na)
24Na ->β+γ+23Mg

197Au(n,γ)198Au
198Au->β+γ+198Hg

64Zn(n,γ)65Zn
65Zn ->EC(またはβ+)+γ+65Cu


63Cu(n,γ)64Cu
64Cu ->EC(またはβ+)+γ+64Ni
->β+γ+64Zn


頭に付いている数字は陽子の数+中性子の数です。

EC(またはβ+)というのは原子核のまわりをまわっている電子を原子核内にとりこむか
陽電子を放出して崩壊することです。(陽子の数がひとつ減る反応)
細かいことをいえばまだ他にも寿命の短い反応もあります。


(n,γ)でないほうのγ線はそれぞれの反応特有の物であり、
ある時点においての計数率を測定すれば、臨界を起こした時点でどれだけ
中性子をあびたのか予想できます。


ヨウドというのはヨウ素と同義でよろしいのでしょうか?(すいませんわからなくて)
ヨウ素はUの核分裂反応において間接(核分裂片がさらに崩壊して)または直接的に生成されます。
しかも気体として存在できるので、外で検出されたということは
なかから空気が洩れてきたということになるのだと思います。

検出されたヨウ素の同位体は131I,133I,135Iですが、環境放射線と比較して多かったのかどうなのかよくわかりません。
手元にある資料ではヨウ素を含む、粒子状の環境への流出はなかったと考えられるとかいてありましたが。
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これって、試験問題、まんまの気がして、答えていいものやら、


ちと悩みますが。。。

放射線をあびると生物の遺伝子が損傷を受けます。そうすると遺伝子の異常により
癌などがひきおこされます。特に細胞活動の盛んな部分(増血細胞、生殖器)への
影響が大きく、大人より子供の方が大きな影響を受けます。

ウランは自然界にも存在して、放射線を出していますが、ある濃度(密度)を超えると
連鎖反応により急激に反応が始まります。原子爆弾と同じ反応です。この反応が始まる
密度を臨界と言います。

金、ナトリウム、亜鉛、銅などの元素は中性子をあてると同位元素と言う不安定な
元素になります。個々の反応自体は、、、忘れました。

同位元素は、不安定なため放っておくと減って行きます。今ある量の半分にまで減る
期間を「半減期」といいます。ヨウドの場合にはこの半減期がとても長いのと
人体に蓄積されやすいので、体内にたまって放射線を出し続けます。

体内に入った場合に、、どのように処置すればよいのか、、、とにかく体外へ
排出するようにヨウドと結合しやすく、排出しやすい物(なんだかわかりません)を
摂取することだと思われます。。
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Aベストアンサー

辻本先生のホームページによれば、学術上も法律上も中性子線は放射線に含まれるようですね。

参考URL:http://homepage3.nifty.com/anshin-kagaku/sub061127tsujimoto.html

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宜しくお願いします。

Aベストアンサー

1-1.どのようなプロセスでつくられるか
意図して特定の人工放射性核種をつくる場合は、天然の元素に何らかの核反応(中性子の吸収とか)を起こさせるのが一般的です。臨界事故を含め、核分裂反応では、ウランまたはプルトニウムが複数(普通は2つ)の原子核に分裂しますので、その際自然界には残存していない核種が生じます。また、ウラン235が分裂する場合、均等に割れる場合よりも、質量数90付近と130付近に割れる割合が多くなる傾向があります。したがってストロンチウム90やヨウ素131、セシウム137などが問題となるわけです。

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2.発生源の強度と人体への影響
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ただ、それらの裏付けとなる大量の人間に放射線を浴びせた疫学データは、人類史上広島と長崎しかありませんし、当時の調査での被爆量の認定と障害の程度にも不確実性が多く含まれます。したがってそれほど確実なデータではなく、現在合理的と認められている目安だと思ったほうがいいですね。

3.放射性元素の濃縮度と臨界質量のデータ
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1-1.どのようなプロセスでつくられるか
意図して特定の人工放射性核種をつくる場合は、天然の元素に何らかの核反応(中性子の吸収とか)を起こさせるのが一般的です。臨界事故を含め、核分裂反応では、ウランまたはプルトニウムが複数(普通は2つ)の原子核に分裂しますので、その際自然界には残存していない核種が生じます。また、ウラン235が分裂する場合、均等に割れる場合よりも、質量数90付近と130付近に割れる割合が多くなる傾向があります。したがってストロンチウム90やヨウ素131、セシウム137などが問...続きを読む

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Aベストアンサー

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Q1)放射性物質とは何でしょうか?
   防護服(白いタイベック製のつなぎ)を着ていますが、あれは放射性物質の付いた「チリ」を体に付着させないため、だけなので放射線は体にまで透過しますね。
そして、それが体に吸収?されて蓄積されて長期に悪影響しますね。

 この透過してきた物は何? 

Q2) 蓄積するなら、防護服を脱いだ下の服にも付いている?(「チリ」は発生する本体。セシウムそのものだとして、下着などにも大量に透過物が付いている? これは何? これは放射線を発している?

  それとも上記は全て間違っていて、防護服で全てが遮断できる? 放射線は遮断できないが、そのエリアから出れば何も残らない?(「チリ」は全て防護服で遮断できたとして&防護服を縫いで廃棄する)
  

Aベストアンサー

>Q1)放射性物質とは何でしょうか?
>   防護服(白いタイベック製のつなぎ)を着ていますが、あれは放射性物質の付いた「チリ」を体>に付着させないため、だけなので放射線は体にまで透過しますね。
>そして、それが体に吸収?されて蓄積されて長期に悪影響しますね。

>この透過してきた物は何? 
タイベックの防護服を透過するならば、ガンマ線(高エネルギーの電磁波)またはベータ線(電子線)、中性子線の類い(エネルギーにも寄るが)。
アルファ線は透過しないでしょう。

>Q2) 蓄積するなら、防護服を脱いだ下の服にも付いている?(「チリ」は発生する本体。
>セシウムそのものだとして、下着などにも大量に透過物が付いている? これは何? これは放射線を発している?
ここが違うような気が。
この文章でいう「蓄積する」は、「放射線が細胞に当たることで発生する遺伝子異常(つまりエラーの蓄積)」が妥当だと思いますが。
(実際には、放射線が当たったら即遺伝子異常、というわけではないらしいのですが。)

自分は上の質問を「防護服の外側で発生した放射線が、防護服の内側に放射性物質を発生させる」と解釈しましたが…。
放射線が別の元素に当たって別の原子を放射性物質化することを「放射化」といいますが、
粒子線をよほど大量に浴びせない限りは問題にならないと思います。
(ここでいう大量とは、原子炉だとか粒子線照射施設といったレベルの話です。)
また、ガンマ線のような電磁波の場合は放射化はほぼ問題にならないです。

>それとも上記は全て間違っていて、防護服で全てが遮断できる?
>放射線は遮断できないが、そのエリアから出れば何も残らない?
>(「チリ」は全て防護服で遮断できたとして&防護服を縫いで廃棄する)
チリ自体は防護服で遮断できるでしょう。(その遮断の度合いは防護服の性能によるのは当然のことですが。)
放射性物質自体は残りませんが、上で書いた「放射線が細胞に当たることで発生する遺伝子異常(つまりエラーの蓄積)」は残ります。
その度合いの参考にするために、放射線を取り扱う人は累積で何mSv浴びたかを管理しているのです。

以上、御参考まで。

>Q1)放射性物質とは何でしょうか?
>   防護服(白いタイベック製のつなぎ)を着ていますが、あれは放射性物質の付いた「チリ」を体>に付着させないため、だけなので放射線は体にまで透過しますね。
>そして、それが体に吸収?されて蓄積されて長期に悪影響しますね。

>この透過してきた物は何? 
タイベックの防護服を透過するならば、ガンマ線(高エネルギーの電磁波)またはベータ線(電子線)、中性子線の類い(エネルギーにも寄るが)。
アルファ線は透過しないでしょう。

>Q2) 蓄積す...続きを読む


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