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プルトニウム1個の重さと人体への影響の推測 ~飛ばないは嘘~


 間違いがあったら困るのであんまりやりたくないんですが、気にしている方もいらっしゃるでしょうから、プルトニウム10個の毒性を推測する計算を。

 元記事は怪しいソースの代表例東スポ。(「プルトニウム出てます!!」という記事名)

アメリカの原子力専門家のアーニー・ガンダーセン氏は「4月の段階でシアトルの人たちは1日当たり5個ものプルトニウムを肺に吸い込んでいた。東京の人は1日当たり10個吸い込んでいる」と説明。恐ろしいことです。。。

 なんか大雑把な数字で信じて良いのやらわからないのですが、一応10個で計算してみます。

 と言うか、そもそもどれくらい危険なのかも、本来なら記事で解説すべきですけどね。


 なお、記事では"「プルトニウムは重い物質なので遠くには飛ばない」と国や東電は説明していた"と書いていたんですが、「本当にそんなこと言った人いるの?」と最初は信じられませんでした。しかし、記事に具体名があった"御用学者といわれる中川恵一東京大学医学部放射線科准教授も「飛ばない」と安全デマを流していた"で検索すると、確かめることができました。



 2分20秒あたりで「この物質は非常に重いんですね。ですから、ヨウ素のように飛散していくことがありません」 とおっしゃっています。

 プルトニウムの重さについては後の計算過程で出てきますが、……うーん。医学を学ぶのには物理学も必須じゃないんでしょうか?確かにお医者さんが日常原子の重さについて考えているかというとそうではなく、知らなくったって余裕です。悩みますが、感覚的にわかっていてほしいなぁというところです。(危険性を訴える方も、似たようなレベルですけどね)

 とりあえず、わからないんでしたらわからないで仕方ないですけど、だったら言うべきではなく、慎重に発言すべきです(この方は私がテレビで見たときは、専門分野以外ではちゃんと口をつぐんでいました)。

 「安全」「危険」どちらを言っても人命に関わるわけで、正確な情報であるかということには強く心がけるべきです。


 では、計算です。

 プルトニウムは記事に「Pu239は32億ベクレル放出されているという」とあるので、おそらくPu239が10個なのでしょうが、「安定同位体を持たない。そのため標準原子量を定めることはできない」とあります。(プルトニウムの同位体より)

 そこで、普通のプルトニウムの原子量を見ると、"[244] g·mol-1"(g/mol)とありますので、これを用います。(より)

 1mol(モル)とは、およそ原子や分子などが6.02× 10^23 個(アボガドロ数と言います)あるということですから、6.02× 10^23 個原子が集まって、やっと244gになるという意味です。

 よって、プルトニウム原子1個の重さは、下記のようにして求められる……はずです。(他もそうですけど、間違っていたらご指摘ください)


原子量 ÷ アボガドロ数 = 244 g/mol ÷ 6.02× 10^23 個/mol = 4.05 × 10^-22 g/個


 「プルトニウムが飛ばない」って話がおかしいのは、これでよくわかりますよね?こんだけ軽いんです。いくらでも飛びますわ。(ちなみにヨウ素はこの半分程度の重さであり、確かにプルトニウムよりは軽いんですけど、そういう次元じゃありません)


 続いて、プルトニウム239の放射能(放射線を出す能力)を見るために、比放射能を調べます。

 これは原子力資料情報室(CNIC) - プルトニウム-239によると、2.3×10^9 ベクレル/g です。

 ちなみにこれはそれほど高い値ではありません。なぜかと言うと、プルトニウム239は半減期が長く、比放射能は半減期と逆数の関係にあるからです。

 私もイメージと違って最初はびっくりしたのですが、半減期が短いということは一気に放射線を出すわけで比放射能は大きくなり、半減期が長いということはあまり崩壊しないということみたいです。ただし、放射線の種類によって人体への影響が違う他、体内に取り込んだ場合は吐き出すまでの期間が異なるなど、比放射能だけでは危険性は評価できません。


 話がまた逸れましたが、比放射能からプルトニウム239、1個あたりの放射能を求めます。

重さ × 比放射能 = 4.05 × 10^-22 g/個 × 2.3×10^9 ベクレル/g = 9.32 × 10^-13 ベクレル/個


 最後に≪内部被ばくに関する線量換算係数≫ - 緊急被ばく医療研修から、実効線量係数という1Bqを経口あるいは吸入により摂取した人の預託実効線量を調べます。

 経口摂取より吸入摂取の方がみな高いのは不思議で、生物学的半減期などで表される、体内からの出にくさの違いかな?と思いましたが、先の動画での中川恵一准教授の説明を聞いてもそんな感じです。(これは妥当で筋が通っていると思います。皆さん極端になりますが、すべて正しいことをいう人がいないのと同様に、すべて間違ったことを言う人もいません。自分のわかるところで大まかな信頼性を与え、個々の情報ごとに妥当性を判断しましょう。信じすぎ、信じなすぎ、どちらも危険です。怪しいなと思って疑って、自分の頭でよく考えて見ることは、良い傾向だと思いますけどね)

 表によると、Pu-239の吸入摂取実効線量係数は 1.2×10^-4 Sv/Bq となっており、周りと比較すると最も毒性(と言って良いのかな?)が高い、危険な部類にあるということがわかります。(たぶんPu-238が1位で、僅差の2位)


 ここから、プルトニウム239、1個あたりの預託実効線量を求めます。

放射能 × 実効線量係数 = 9.32 × 10^-13 ベクレル/個 × 1.2×10^-4 Sv/ベクレル = 1.1 × 10^-16 Sv/個


 なんかすごい小さい数字になりましたね。計算大丈夫でしょうか?派手に数桁間違っても結論は変わりないと思いますけど、心配になるほど小さくなりました。

 とりあえず、これで計算すると、プルトニウム239が10個で、1.1 × 10^-15 Sv。一応、ミリシーベルトでも表せば、1.1 × 10^-12 mSv、マイクロなら1.1 × 10^-9 μSvとなります。


 忘れてた、1日あたりでしたね。どれくらいの期間にしたら良いかがわかりませんけど、適当に10年で計算してみます。

1.1 × 10^-15 Sv/日 × 10 年 × 365 日/年 = 4.0 × 10^-12 Sv = 4.0 × 10^-9 mSv = 4.0 × 10^-6 μSv

(8/28追記:4.0 × 10^-6 は、0.000004のこと。面倒くさい、ややこしい、間違えやすいためと、有効数字の関係でこう書くことが多いです。

有効数字の説明はまた面倒くさいので省略しますけど、上の結果が仮に有効数字2桁なら4だけではなく、その下の0まである程度信用できますよということ。理科の世界では4と4.0と4.00は皆違う意味なんです)


 マスコミはこういった計算までしなくとも、せめて専門家のコメントぐらい載せりゃ良いのにと思います。そうすれば、私がこんな計算しなくて済みます。


 関連
  ■シーベルト、cpm ~被曝、放射線量の単位まとめ~
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