「アメリカ・カリフォルニア州で過去最高値の約43倍のプルトニウム検出」という情報がインターネット上で話題になったのは3月下旬から4月下旬にかけてでした。「プルトニウム カリフォルニア」で検索をかけると今も多くの記事がヒットします。
私自身は、「重たいプルトニウムであってもアメリカ西海岸まで飛ぶこともあるんだ」程度にしか考えず、一方で、この情報の真偽を疑う声もあったため、大きく気に留めることはしませんでした。しかし、考えを改める必要が出てきました。
この間、大きな話題となっているのが、西海岸のシアトルにまでプルトニウムが飛来しているとするアメリカの原子力専門家・アーニー・ガンダーセン氏の発言です。
6月7日、
CNNでホット・パーティクル(プルトニウムを含む高放射性粒子)の恐ろしさを訴えています。この動画では
さらに分かりやすくホット・パーティクルの恐ろしさを語っています。ガンダーセン氏はスリーマイル事故調査団メンバーの一人でした。
ところで、ホット・パーティクルとは何なのでしょうか?「プルトニウムを含む高放射性粒子」とは定義されますが、今一つ理解し難いです。
それは、私たちがこれまで、原子炉から漏出した核分裂生成物は、キセノン133やクリプトン88のように気体となって拡散するか、ヨウ素131(一部は気体で拡散)やセシウム137、ストロンチウム90のように一種類の原子あるいは分子が大気中の塵などに乗って広がると考えていたからです。
原子や分子が塵に乗るメカニズムは、物質が液体から気体になる温度=沸点と関係しています。セシウムの沸点は671℃、ストロンチウムの沸点は1382℃。燃料棒の主体である二酸化ウランの融点は約2800 ℃ですから、炉心溶融が起きた時点で、一部のセシウムやストロンチウムは、一旦気化していたに違いありません。それが大気中の塵に触れた瞬間に冷やされて固体になり、同時に塵にくっつきます。冷凍庫で冷やしたグラスを外に出すと、空気中の水蒸気が霜になってグラスの表面に付きますね。そんなイメージです。
一方、プルトニウムの融点は640℃、沸点は3235℃です。酸化プルトニウムの状態だったとすると融点が2400℃なので、沸点はもっとずっと高いでしょう。ということは、炉心溶融に至ってもプルトニウムは気化せず、そのほとんどが溶岩が冷えて固まったような状態の核燃料の中に残っていることになります。
逆に言えば、溶けて固まった核燃料の溶岩の中には、プルトニウム239、ウラン235・238、コバルト60などと、気化せずに残った分のセシウム134・137、ストロンチウム90などが含まれます。荒い合金のような状態で、大きな塊から小さな粉末まで様々な形や大きさをしているはずです。そして、この核燃料溶岩の微粉末こそがホットパーティクルなのです(少々無理して喩えるなら、火山爆発の火山灰に当たるのがホットパーティクルと言えるかも知れません)。それは壊れた原子炉内の空気や水蒸気の対流によって、大気中に巻き上げられていきます。水素爆発によって遠くまで飛散したことも事実でしょう。
「プルトニウムは比重が鉛の2倍もあるから遠くまで飛ばない」という説がありますが、確かに単体では飛びにくいでしょう。しかし、他の元素と一緒になってホット・パーティクルになったとき、全体としては軽くなります。また、粒子は小さくなればなるほど、体積に対する表面積の比率が大きくなり、空気の抵抗を受けて、舞い上がりやすくなります(石ころは風ではそう簡単に飛びませんが、石の微粒子である砂はちょっとした風で空に舞い上がります)。さらに、ホット・パーティクルが、小さな気泡を含んでいれば、より軽くなって飛びやすくなります。
ガンダーセン氏の警鐘に戻りましょう。
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