＜第７６回原子力安全問題ゼミ＞

ＪＣＯ事故にともなう発生出力の見積もり

今中哲二
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　京都大学原子炉実験所
　

　その１：敷地周辺とモニタリングポスト測定データに基づく中性子線量は、1.6kWhの放出に相当する（図１参照）。

その２：核分裂中性子の沈殿槽内での自己遮蔽効果は、約3.5と見込まれる（図2参照）。

　

その３：建屋の中性子遮蔽効果は、壁厚２０ｃｍのコンクリート、天井なしと仮定して、約2.8と見込まれる（図３参照）。

　


その４：以上より、臨界事故にともなう総発生出力Ｑは、

Ｑ＝1.6×3.5×2.8＝16　ｋＷｈ

と見積もられる。

　　なおこの値は、約0.7mgのU235の核分裂に対応し、1.8×1018個の核分裂数に相当している。見積もりのエラーを見込むと、0.5ｍｇ〜１ｍｇの核分裂であったと考えればよいであろう。

　

その５：図４は、ＪＣＯ事故直後に発表したものと同じであるが、ウラン235の１ｍｇが核分裂した際の、主要なＦＰ（核分裂生成物）の生成量の変化を示したものである。

　

その６：表１は図４の値を表にして示したものである。
 
　
　
放射能量　Bq/mg-fission（U235）
核種
半減期
1sec
1min
1hr
1day
1week
1month
1yr
10yr
Sr-89
50.501 d
1.40E+08
2.71E+08
2.31E+10
2.49E+10
2.29E+10
1.66E+10
1.68E+08
4.26E-12
Sr-90
28.5 y
7.56E+05
1.45E+07
1.31E+08
1.31E+08
1.31E+08
1.31E+08
1.28E+08
1.03E+08
Y-90
2.671 d
1.37E+06
1.37E+06
2.65E+06
3.09E+07
1.10E+08
1.31E+08
1.28E+08
1.03E+08
Sr-91
9.480 h
1.50E+11
1.62E+12
3.16E+12
5.88E+11
1.57E+07
2.16E-11
0.00E+00
0.00E+00
Y-91
58.512 d
6.54E+05
3.79E+06
9.66E+08
1.86E+10
2.12E+10
1.61E+10
3.05E+08
3.72E-09
Y-93
10.100 h
4.47E+10
3.16E+11
3.21E+12
6.65E+11
3.39E+07
5.81E-10
0.00E+00
0.00E+00
Zr-95
64.052 d
2.46E+08
1.10E+09
2.24E+10
2.26E+10
2.12E+10
1.64E+10
4.39E+08
1.56E-07
Nb-95
34.970 d
6.07E+05
6.15E+05
1.46E+07
4.38E+08
2.83E+09
8.66E+09
9.31E+08
3.43E-07
Sr-96
1.015 s
3.97E+16
1.43E-01
0.00E+00
0.00E+00
0.00E+00
0.00E+00
0.00E+00
0.00E+00
Zr-97
16.900 h
6.35E+11
1.76E+12
1.69E+12
6.59E+11
1.79E+09
1.71E-01
0.00E+00
0.00E+00
Nb-97
1.202 h
4.26E+10
5.34E+10
1.09E+12
1.02E+12
2.77E+09
2.65E-01
0.00E+00
0.00E+00
Nb-97m
59.997 s
7.06E+11
1.52E+12
2.36E+12
9.21E+11
2.51E+09
2.39E-01
0.00E+00
0.00E+00
Nb-98
2.860 s
4.46E+14
1.22E+15
2.37E-20
0.00E+00
0.00E+00
0.00E+00
0.00E+00
0.00E+00
Zr-99
2.100 s
2.61E+16
5.24E+11
0.00E+00
0.00E+00
0.00E+00
0.00E+00
0.00E+00
0.00E+00
Mo-99
2.751 d
8.20E+09
3.15E+11
4.56E+11
3.58E+11
7.89E+10
2.15E+08
4.92E-29
0.00E+00
Tc-99m
6.020 h
4.12E+05
3.38E+08
4.22E+10
3.15E+11
7.55E+10
2.06E+08
4.71E-29
0.00E+00
Tc-101
14.200 m
1.36E+10
3.94E+12
1.74E+13
7.22E-15
0.00E+00
0.00E+00
0.00E+00
0.00E+00
I-131
8.040 d
1.07E+08
1.87E+08
3.24E+10
6.18E+10
4.19E+10
5.60E+09
1.63E-03
0.00E+00
Te-132
3.204 d
9.63E+10
1.26E+11
2.77E+11
2.25E+11
6.15E+10
3.86E+08
1.35E-23
0.00E+00
I-132
2.280 h
2.09E+10
2.14E+10
8.93E+10
2.32E+11
6.34E+10
3.98E+08
1.39E-23
0.00E+00
I-133
20.800 h
2.83E+10
6.92E+10
1.14E+12
7.38E+11
6.08E+09
4.39E+01
0.00E+00
0.00E+00
Xe-133
5.290 d
3.17E+07
3.66E+07
5.00E+09
1.75E+11
1.72E+11
8.18E+09
7.25E-10
0.00E+00
Te-134
41.801 m
4.47E+13
5.24E+13
2.00E+13
2.31E+03
0.00E+00
0.00E+00
0.00E+00
0.00E+00
I-134
52.600 m
2.71E+12
3.65E+12
2.00E+13
1.24E+06
4.47E-44
0.00E+00
0.00E+00
0.00E+00
Cs-137
30.17 y
3.11E+06
1.73E+07
1.24E+08
1.24E+08
1.24E+08
1.24E+08
1.21E+08
9.87E+07
Cs-138
32.200 m
1.26E+12
4.20E+12
2.57E+13
3.97E+00
0.00E+00
0.00E+00
0.00E+00
0.00E+00
Ba-139
1.379 h
2.55E+11
1.01E+12
1.62E+13
1.58E+08
5.66E-24
0.00E+00
0.00E+00
0.00E+00
Ba-140
12.746 d
9.20E+09
4.62E+10
1.06E+11
1.01E+11
7.27E+10
2.03E+10
2.51E+02
0.00E+00
La-140
1.678 d
6.70E+08
6.78E+08
2.42E+09
3.54E+10
7.69E+10
2.34E+10
2.89E+02
0.00E+00
Ce-141
32.380 d
2.74E+05
1.69E+06
3.69E+09
3.61E+10
3.22E+10
1.95E+10
1.51E+07
4.13E-24
Ce-143
1.375 d
4.79E+09
3.47E+10
8.50E+11
5.55E+11
2.69E+10
1.99E+05
0.00E+00
0.00E+00
Pr-143
13.580 d
7.27E+04
6.72E+05
1.30E+09
3.52E+10
6.89E+10
2.17E+10
8.22E+02
0.00E+00
La-144
40.599 s
5.18E+14
1.11E+15
6.73E-12
0.00E+00
0.00E+00
0.00E+00
0.00E+00
0.00E+00
Ce-144
284.205 d
6.05E+07
2.22E+09
4.15E+09
4.14E+09
4.08E+09
3.85E+09
1.70E+09
5.61E+05
Pr-144
17.280 m
1.83E+08
3.61E+08
4.01E+09
4.14E+09
4.08E+09
3.85E+09
1.70E+09
5.61E+05
Pr-146
24.070 m
1.43E+11
2.31E+12
1.61E+13
1.20E-04
0.00E+00
0.00E+00
0.00E+00
0.00E+00
Pm-147
2.623 y
2.04E+01
1.39E+02
8.50E+05
2.90E+07
1.71E+08
4.06E+08
3.76E+08
3.49E+07
Total
　
5.20E+17
2.16E+16
3.18E+14
9.87E+12
9.49E+11
1.93E+11
6.48E+09
4.47E+08

　　なお、ＦＰ1227核種について同様の計算結果が手元にあり、希望者には提供可能である。

　

　　

＜まとめ＞

　

　 　 　 　結論　　　1.6×3.5×2.8＝16　kWh