ある生物学者の科学解説小庭|日本が核汚染水を放出、中国はそれほどパニックになる必要はない

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日本は、福島原子力発電所が8月24日に処理水を放出し始めると発表しました。近年、福島からの処理水の放出は中国で大きな注目を集めています。最近、清華大学深セン大学院の研究では、福島が処理水を放出すれば、放射性物質が240日で中国沿岸に到達すると言われています。これらの様々な「危険」に直面して、国民がパニックになる必要はありますか?太平洋に入る処理水は、本当に私たちに脅威を与えるのでしょうか、太平洋の海産物は本当に核汚染を受けるのでしょうか?

1. 処理水はどこから来るのか?なぜ放出するのか?

福島の処理水の放出が科学的であるか、周囲の環境に脅威を与えるかどうかを議論する前に、私たちは一歩立ち止まって、基本的な質問をしなければなりません。福島はなぜ処理水を放出するのか?処理水に関する多くの噂は、この基本的な問題から恐怖を煽る宣伝が始まり、まるで日本が何もせずに核汚染をしようとしているかのようです。しかし、これは論理的でしょうか?福島は日本国内にあり、日本は海産物を非常に多く消費する国であり、特に自国の水産物を好みます。彼らは意図的に自国で汚染を行うでしょうか?

実際、現在の福島の処理水の放出は、福島原子力発電所の浄化計画全体の一部です。2011年3月、地震による津波により、福島原子力発電所で深刻な事故が発生し、6つの原子炉のうち1〜3号機で炉心溶融が発生し、4号機が損傷しました。その後、日本は福島原子力発電所の制御と浄化のプロセスに入りました。原子力発電所を停止するには、大量の核燃料を処理する必要があり、これは長いプロセスです。そして、福島のような深刻な核漏洩事故が発生した原子力発電所の場合、破損した原子炉や汚染された土壌などを浄化する必要があるため、さらに複雑になります。現在、福島原子力発電所全体の停止には30〜40年かかると予想されています。

そして、福島原子力発電所の浄化の過程で、事故当初から原子炉を冷却し、その後原子炉を冷却状態に保つために、原子炉に冷却水を注入し続けなければなりません。これらの冷却水はこの過程で汚染され、非常に高い放射能を持つ汚染水となります。冷却水は100%循環させることはできず、つまり原子力発電所の浄化作業員は新しい冷却水を継続的に投入し、古い汚染水は蓄積し続けます。福島原子力発電所が核事故で受けた損傷は、雨水や地下水が原子炉に浸透し、冷却水以外の汚染水を形成することも意味します。

これらの放射性汚染水は、福島原子力発電所が完全に停止するまで蓄積し続けます。もちろん、蓄積の速度は変化します。例えば、雨水や地下水の浸透は初期に存在していましたが、その後、地下水を遮断するなどの対策によって解決されており、核事故発生後の初期には、冷却水の量がより多く、循環利用の割合が低く、これらの要因が組み合わさって、現在の福島の汚染水の蓄積速度は大幅に低下しています。

しかし、いずれにせよ、これらの汚染された水には何らかの処理方法が必要です。福島原子力発電所の運営管理者である東京電力、東電は、事故発生後すぐに福島原子力発電所区域内に場所を区切り、継続的に貯水タンクを建設し、蓄積し続ける汚染水を一時的に保管しています。

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福島の貯水タンク

しかし、この種の貯蔵は一時的なものであり、福島現地には限られたスペースしかなく、建設できる貯水タンクも限られています。2020年末には貯水タンクは上限に達し、総容量は137万立方メートルでしたが、当時すでに123万立方メートルが使用されており、毎年5〜6万立方メートルの汚染水が追加されるため、より長期的な解決策を講じる必要がありました。

そして、現在の海洋への放出も、この大きな背景の下に成り立っています。

2. 汚染水、処理水、ALPS処理水、どれがより正確か?

核漏洩によって汚染された雨水、地下水、および原子炉を冷却して形成された汚染水は、これらは一般的に高い放射能を持つ汚染水であり、これらをまとめて、福島が何らかの方法で処理する必要がある処理水となります。

処理水の総量と貯蔵スペースの矛盾は、福島核事故の直後に発生しました。2011年4月と5月には、事故を起こしたばかりの原子炉を冷却するために大量の汚染水が発生しましたが、当時、福島原子力発電所が建設した貯蔵スペースは限られていたため、東電はすべての汚染水のうち放射能が比較的低いものを直接海洋に放出し、4月に11.5万トン、5月に30万トンを放出しました。これは当時大きな論争を巻き起こし、その一つは、東電が事前に汚染水の蓄積状況を伝えずに、直接海洋放出を発表したためです。もう一つは、放射能の低い汚染水を選択して放出しましたが、放出された汚染水の放射能が依然として国際放射性物質放出基準を超えていたためです。

2011年の放出は、今日の多くのメディアや自メディアが処理水ではなく汚染水を強調している理由でもあります。これらの汚染水にはセシウム137やヨウ素131などの放射性物質が含まれており、それらは今日の処理水放出の議論でも多くの報道で用いられています。

しかし、これらの汚染水を必ず呼ぶ必要があるという報道は、現在の放出の実情を誤解させており、セシウム137やヨウ素131などの様々な危険な放射性物質が存在するという主張は、不正確な情報に属します。

原子炉に直接接触した後、その起源が冷却水、雨水、地下水のいずれであっても、確かに汚染された水が形成され、汚染水と呼ぶことは合理的であり、東電が2011年に海洋に放出したタイプでもあります。しかし、現在の福島は、この種の汚染水を直接放出するのではなく、汚染水を処理し、国際放出基準に適合させた後、放出しています。この種の放出基準に適合しているが、依然として一定の放射能を持つ処理水は、処理水に属するべきであり、汚染水ではありません。

現在の処理水と最初に生成された汚染水の違いを理解するには、ALPSシステムについて言及する必要があります。核事故の浄化は必然的に大量の汚染水を生成するため、これらの汚染水をどのように安全に処理するかが、東電と日本政府が以前から検討してきた事項です。2013年、東芝はこれに対応して、様々な放射性物質除去システム、ALPSを開発しました。

ALPSは、フィルターシステムと理解できます。実際の操作過程では、貯蔵された汚染水がALPS処理に入り、吸着とろ過の方法で62種類の放射性元素を除去(含有量を大幅に削減)し、ALPS処理水を形成します。

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ALPSシステム作動原理図

2013年にALPSが稼働して以来、福島原子力発電所はALPSを使用して蓄積された汚染水を処理しており、処理後のALPS処理水は前述の貯水タンクに保管され続けており、現在放出されるのは実際にはALPS処理水です。

一部の報道で意図的に強調されているセシウム137やヨウ素131も、ALPSによって除去される放射性元素です。したがって、これらの放射性物質が放出されると強調することは、不正確な情報に属するとしか言えません。

3. 処理水の放出基準

どのようなシステムで処理水から放射性元素を除去するのかということよりも、一般の人々は最終的に放出される処理水にどれだけの放射能が残っているのかをより気にしています。一部のニュース報道では、ALPSシステムによる処理は成功しておらず、処理後も多くの汚染水が非常に高い放射能を持っていると報じられています。

これらの主張に対して、私たちは福島の処理水放出基準を理解する必要があります。福島の処理水放出は、ALPSシステムでチェックインするだけで放出されるのではなく、明確な放射性物質放出基準があります。ALPSの目的は、放出される処理水がこの基準に達するようにすることです。

ALPSは62種類の放射性元素を除去できますが、除去できないものが2つあります。それは炭素14と水素の同位体であるトリチウムです。処理水中の炭素14の含有量自体は高くなく、日本の放出基準の約10分の1です。実際にALPSで処理できず、総放射線量で比較的顕著なのはトリチウムです。

これに対し、最終的に確立された放出基準は、トリチウムを除き、ALPS処理によって残りの放射性元素の総放射線量を、放射性廃棄物の環境放出基準(総数値は1、国際放射線防護委員会ICRPが認める基準)以下にすることです。2020年末には、福島に貯蔵されている処理水の29%がこの基準に達していました。

では、残りの基準に達していないものはどうなるのでしょうか?一部のメディア報道では、70%の処理水が基準に達していないことを非常に喜んで強調しています。しかし、これらの基準に達していないものは放出されず、ALPS処理を再度行い、基準に達してから放出のシーケンスに入ります。

これらの基準に達していない処理水には、初期に処理されたものや、しばらくの間ろ過システムの故障に見舞われたものがあり、これらの放射性元素の含有量は非常に高くなっています(それぞれ10〜100と100以上)。しかし、それらはすべてALPSを再度通過します。つまり、放射性物質が再度除去されます。東電のモニタリング報告によると、以前に放射性元素の量が2400以上だった水は、再度処理すると0.35になります。つまり、このALPS処理を繰り返して基準に達することは可能です。

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再度ALPS処理により処理水が基準に達する

私たちは先ほど、ALPSが唯一処理できないのはトリチウムであると述べました。したがって、福島が放出を待っているのは、実際にALPS処理を経て、トリチウム以外のすべての放射性放出基準に達した処理水です

そこで残っているのはトリチウムをどのように処理するかという問題であり、これが国際原子力機関(IAEA)を含め、福島の処理水放出をトリチウム水処理問題と呼ぶことが多い理由です。

トリチウムは水素の同位体であり、トリチウム水の物理化学的特性は普通の水と同じであり、トリチウム水を分離することは非常に困難であり、福島が処理する必要のあるトリチウム水の総量も非常に大きく、130万トン以上です。現在の科学技術では、物理的な分離を行うことは不可能です。そのため、福島の放出計画には希釈のステップが加えられており、放出時に海水で100倍以上の希釈を行い、最終的なトリチウム含有量が日本の国家基準の40分の1を超えないようにしています

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処理水放出フロー図

つまり、福島の処理水放出は、まずALPS処理を経て60種類以上の放射性元素(トリチウムを除く)の総放射能レベルが国際放射性物質放出基準に達した後に、放出のシーケンスに入ります。次に、放出時には100倍以上の希釈が行われ、放射性物質の含有量をさらに低くするだけでなく、ALPSが除去できない炭素14が日本の規制基準の1000分の1、トリチウムが40分の1以下になるようにします。

実際の放出時には、希釈後、処理水中のトリチウム放射線量は1500ベクレル/リットル(Bq/L)であり、WHOの飲料水基準におけるトリチウムの含有量上限は1万Bq/Lです。これが、海外の政府やメディアが放出される処理水の放射能が飲料水基準に達していると述べる理由です。もちろん、それはトリチウムの放出量だけを指しており、大量の海水希釈が採用されているため、これは本当に飲料水ではなく、放射能に関して言えば、それはすでに飲料水と同等であるということです。

4. 処理水の放出は規制されていますか?

多くの人々は、処理水の放出基準についても疑問を持っているかもしれません。これらの基準は信頼できるのか?日本側が独断で定めた基準ではないのか?さらには、放出プロセス全体に規制はあるのか?いわゆる基準達成データは信頼できるのか?

福島の処理水放出は、ある日、日本が思いつきで決めたものではありません。2013年にALPSシステムが稼働した後、日本はALPS処理水、つまりALPSが除去できないトリチウム超過の問題をどのように処理するかについて議論を開始しました。そこで、日本は2013年から2016年にかけてトリチウム水作業部会を設立し、福島のトリチウム水をどのように処理するかを専門的に分析しました。

この作業部会はまず、汚染水からトリチウムを分離することは現実的ではないことを確認しました。次に、海洋放出、蒸気放出、地層注入、水素放出、地下埋設など、5つの潜在的なトリチウム水処理方法を比較分析しました。現在、国内メディアや自メディアは、海洋放出が最もコストが低いと主張することに熱心であり、地層注入などの他の方法はより良いと主張しています。これらの主張には根拠がありません。いわゆる地層注入と地下埋設には、現在、対応する基準がなく、適切な地層を見つけられるかどうかの不確実性もあります。水素放出は、処理の拡大という技術的な困難が存在します。技術と管理の両面での実現可能性を総合的に考えると、海洋放出と蒸気放出だけが現実的です。

また、メディアはグリーンピースの主張を引用し、トリチウム水でコンクリートを作り、福島原子力発電所の建物の建設に直接使用できると主張しています。これも前例がなく、技術的な不確実性が存在します。トリチウム水作業部会を基盤として、日本は2016年にALPS処理水処理委員会を組織し、この委員会は2つの実行可能な方案(液体海洋放出と大気への蒸気放出)の間で、実行とモニタリングがより便利で、より多くの前例がある海洋放出という方案を選択しました。蒸気放出トリチウム水の先例は、過去の原子力発電所の事故時に発生したものであり(原子力発電所の運転時にも蒸気放出があり、総量は少ない)、蒸気が大気に混入する状況と有効なモニタリングを確立することは非常に困難であることに注意する必要があります。

上記の作業部会と委員会はすべて技術専門家で構成されているため、現在の放出方案は、技術専門家による議論と検証に基づいており、東電や日本政府の単独の決定ではないことがわかります

ALPS処理水処理委員会の報告書は2020年2月に公表されました。この報告書が公開された後、日本政府は地方自治体や農林漁業従事者との協議を含む多くの会議を開催しました。委員会の科学的報告と各方面の意見を総合して、日本政府は2021年4月13日に福島の処理水の基本的な処理方案を発表し、処理水が処理され、各基準に達した後、海洋に放出するという戦略を正式に提案しました。

基本的な処理方案は同時に明確にしています。独立した原子力規制委員会Nuclear Regulation Authority (NRA) が詳細な方案を承認した後、東電は処理水の放出を実行することが許可されます。当時、このプロセスには2年かかると予想されていました。現在、ちょうど2年以上が経過し、放出が開始される直前です。

上記の放出方案の構築は日本国内で行われていますが、処理水の放出は日本国内だけの規制ではありません。基本的な処理方案を発表する際、日本政府は国際原子力機関(IAEA)にも技術支援を要請しました。IAEAは日本政府からの要請を受け、一連の審査と検査を通じて技術支援を提供することに即座に同意しました。

2021年7月、IAEAは日本政府と審査と検査の実施方法について正式に合意しました。IAEAはまた、福島の処理水放出問題のために特別に作業部会を設立しました。2022年4月、IAEA作業部会は最初の審査報告書を発表しました。2022年6月、12月、2023年4月、5月には、作業部会がそれぞれ第2〜5回の審査報告書を発表しました。2023年5月に発表された第5回の審査報告書では、IAEA作業部会はNRAの独立性を確認し、NRAが東電の放出計画とプロセスを監督することを確認しました。IAEAは、すべての脅威となる放射性物質がNRAが承認した検査方案に含まれており、人体や環境に著しい影響を与える可能性のある放射性物質が漏れていないことを確認しました

そして2023年7月4日、国際原子力機関(IAEA)は、日本の福島ALPS処理後の処理水放出計画に関する安全審査の総合報告書を発表し、排水計画のすべての主要な安全要素、すなわち3つの主要部分、保護と安全評価、規制活動とプロセス、独立したサンプリング、データの検証と分析を網羅しました。この報告書は、福島の処理水海洋放出計画が国際安全基準に適合しており、人や環境への影響は無視できると認定しました

IAEAの総合報告書は、IAEAの福島原子力発電所作業部会は、原子力機関事務局内のトップ専門家で構成され、同時に、処理水放出周辺地域を含む世界中の国際的に認められた外部専門家から助言を受けていると述べています。また、IAEAの作業部会には、中国のIAEA常駐代表も含まれていることがわかりました。この人物は、中国核グループの主任専門家であり、元中国原子力研究院副議長であり、原子力安全の分野で30年以上の実務経験があります。

IAEAの報告書はまた、IAEAは包括的な評価に基づいて、日本が採用した先進的な液体処理システムによる処理水の放出方案と活動は、関連する国際安全基準に適合していると結論付けたと記しています。さらに、IAEAは、東京電力の現在の計画と評価に従い、処理水を管理された方法で段階的に海洋に放出することは、人や環境への放射性影響を無視できると認識しました。

注意すべきは、IAEAの独立した監督は、上記の報告書を発表した後に終了するのではなく、排水前、排水中、排水後にも監督に参加することです。つまり、福島の処理水放出計画は、日本や東電の一方的な主張ではなく、日本国内では独立したNRAが規制し、国際的にはIAEAの審査と監督を受けています

5. 処理水の放出は海産物を危険にしますか?

IAEAの国際的な規制は、福島の処理水放出が国際安全基準に適合しており、人や環境に著しい影響を与えないことを確認しています。では、この「影響がない」という結論は、どのようなデータに基づいているのでしょうか?

まず、一部の報道が強調しているのとは異なり、福島原子力発電所は130万トンの処理水を一度にすべて放出するのではなく、東電の放出計画では、1日の処理水放出量は500トン以下、年間20万トン以下です。放出全体は現在30年と見積もられており、原子力発電所の浄化停止プロセス全体に伴います。

次に、放出計画では、1年間に放出される処理水のトリチウムの総放射能は22 TBqです。トリチウムは、原子力発電所の正常な運転時に生成され、放出されるものであり、放出方法は液体と気体の2種類があります。世界の多くの原子力発電所が毎年放出するトリチウムを参考にすると、福島の計画の22 Tbqは全く問題ありません。

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世界のいくつかの原子力発電所の年間トリチウム水放出量

中国本土の2つの原子力発電所である福清と三門は、2020年にそれぞれ台湾海峡と東シナ海に52と20 TBqの液体トリチウムを放出しました。2020年の太平洋は、中国の2つの原子力発電所が放出する72 tbqと韓国が日本海に放出する211 TBqを受け入れることができましたが、2023年の太平洋は、福島の年間22 TBqの増加を恐れるほど縮小することはないでしょう

このような放出量は、周囲の環境にどの程度の影響を与えるのでしょうか?

日本は、国連原子放射線の影響に関する科学委員会が設計した方法に基づいて、現在、福島が計画している処理後の処理水の放出が、日本国民一人あたりに与える影響は、自然バックグラウンド放射線の10万分の1以下であると試算しています(放出地点に最も近い日本が最も影響を受ける場所です)。比較として、バナナ1本を食べたときに受ける放射線量は、年間自然バックグラウンドの2万分の1であり、福島の処理水放出が日本の地元住民に与える影響の5倍です。この影響は、IAEAは無視できると判断しており、科学的に合理的です。

次に、多くの人々が懸念している海洋汚染、海産物の安全性について見てみましょう。放出される処理水は、まず海水で100倍に希釈され、WHOの飲料水トリチウム含有量基準を下回った後に海洋に放出されることに注意する必要があります。海洋への影響も、実際には無視できる範囲です。シミュレーションによると、処理水放出時に、福島放出地点周辺2キロ以内の海域のトリチウム含有量が海水バックグラウンド1 Bq/Lを超え、1〜10 Bq/Lの範囲内にとどまり、WHOの飲料水基準をはるかに下回ります。一部の国、例えばノルウェーのように、より厳しい基準を採用している場合でも、飲料水基準は100 Bq/Lです。

これらの情報を総合すると、福島の「処理水」は放出時の「核」含有量が非常に低く、環境全体への影響も、既存の世界の原子力発電所の基礎の上に顕著な増加はありません。福島周辺の海域でさえ、処理水の放出によって著しい放射性汚染がもたらされることはなく、海産物の安全性に影響を与えることは、さらに根拠のない話です。

しかし、多くの人々は、処理水の脅威を誇張する報道に混乱し、これらの影響評価はすべてトリチウムの影響に基づいていると感じています。一部の人々は、これは処理水ではなく、汚染水であり、他の多くの放射性物質が含まれていると強調します。

実際、前述の通り、他の放射性物質はALPSによってすでに非常に少量に除去されており、顕著な影響はありません。最後に、IAEAが組織した世界中の複数の研究所によるALPS処理水中の放射性物質含有量の比較検査の結果を見てみましょう。

この比較検査に参加したのは、IAEAの研究所だけでなく、スイスの研究所、そして処理水の放出に同様に非常に注目している韓国の研究所です。

この結果は2023年5月30日に公表され、IAEAのウェブサイトでも公開されており、東電の検査が信頼できることを確認し、トリチウム超過を除き、ALPS処理された処理水には、他の放射性元素の含有量が非常に低いことを示しています。トリチウム(1行目の3H)を除き、他の放射性元素の量は非常に低く、放出基準をはるかに下回っています(Regulatory limit)。

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ALPS処理水中の様々な放射性元素含有量

したがって、福島が放出する処理水中のトリチウムが環境に著しい影響を与えるには不十分であるだけでなく、他の放射性物質もすでに放出基準をはるかに下回るように処理されており、「威張る」ことはできません。それどころか、毎日汚染水は処理水ではないと宣伝している人々は、多かれ少なかれ民族感情を煽るトラフィックの配当を奪っているだけであり、必ずしも人々の安全を本当に気にしているわけではありません。

実際、海流の法則によれば、福島近海の水は最初にカナダと米国を流れ、その後環太平洋を回って中国に戻ります。カナダと米国はすでに日本の処理水海洋放出計画を明確に支持しており、日本との関係が長年敏感であった韓国でさえ、独立した資料審査後、2023年7月7日に福島の放出計画が国際基準に適合していることを認め、IAEAの評価結論を尊重しました。

これらの国々は放射性物質の危険性を理解していないのでしょうか?それとも、国民の健康を全く気にしていないのでしょうか?


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