syoumenkyousi さんへ(前半)
投稿者: hamtaro707 投稿日時: 2004/11/15 00:56 投稿番号: [57768 / 118550]
明日明後日調べられるかどうか判らないので、今解る範囲で答えます。
(1)
> レオナルド・A・ディーツの「表Ⅱ 初期崩壊孫核種を含まないとした場合のウラン238 1g中の
>放射能(放出/秒)」を以前この掲示板に掲載しましたが、それはU238がいわゆる永続平衡に
>なるまでの時間を求める表です。まあその表で永続平衡になるまでの時間は約六ヶ月となったわけです。
>★注: 以下【】部は、『劣化ウラン/弾湾岸戦争で何が行われたか』(日本評論社)より引用。
>【ウラン238の崩壊連鎖は、六フッ化ウランからウラン金属にする化学的還元で断ち切られ、
>金属ウランを溶かして貫通弾加工するあいだにも断ち切られる。ウラン238の部分崩壊の連鎖が、
>再び平衡になる最大時間を推定するために、最初はウラン238のみの同位体すなわち崩壊核種
>のないウランの固体と仮定する。ベイトマンの方程式を用いて ,トリウム234とプロトアクチニウム234
>放射能の増え方を、経過時間(週)の関数として計算する。結果を表Ⅱに示す。・・・】
(1-1)放射能強度の変化について
その書物やその「表Ⅱ」を今見つけられないのですが、この記述から十分想定できることがあるので、
以下に述べます。
せめて表Ⅱを示して欲しいいのですが、なくても、半減期さえ判れば推定できます。
また、「ベイトマン」は知りませんが、放射平衡の方程式はこの場合単純なので、
以下に結論を文章で説明します。
まず、基本。
・個々の自然「崩壊」は地球上での化学状態、物理状態にはまず依存しない。
・ここでいう「崩壊の連鎖が平衡する」とは、親と娘(孫)の存在比率が平衡に達すること、
すなわち、崩壊による放射が平衡するということです。
(蛇足ですが、自然崩壊では通常、誘導核分裂のような「連鎖反応」は起こらない。)
計算の前提(上記でディーツ氏がいっている前提)
・U238直系以外の不純物(Puなど)を含まない放射平衡で議論する。
・初めはU238のみの状態からスタートする(議論の前提としては妥当です)。
すなわち、検討すべき問題は;
親(U238)からスタートして、生まれた娘(Th234、孫Pa234)核種が放射線を出すので、
純粋な親だけの場合より放射線がが増え、ある6ヶ月程経過後に一定(永続平衡)になる。
そして、その平衡に達する前に、放射線の非常に強い期間がある。
ということ。
[考察]
スタート時の放射能
純粋なU238の1gのα線の放射能を理論計算すると1万2千Bqです(意外に大きい)。
(つまり、1gのU238は1秒間に1万2千回α崩壊するといこと。)
崩壊のデータを調べると;
娘(孫)核種の半減期(Th234β崩壊24.1日、孫Pa234β崩壊35.4日)が短く、
親の半減期(U238α崩壊45億年)が非常に長いことが特徴です。
確かに!
半減期が「娘<孫」であるため、「孫」の存在率に極大が生じます。(初めて知った!)
ですが、計算すると、放射能強度は初めの親100%のときの3倍弱(3万Bq/g程度)です、
そして確かに6ヶ月程度以上経過すると、1.5倍程度(2万Bq/g程度)に落ち着きます。
(PCのプログラムRUNがうまくいかず、手計算で近似したので後日チェックする。)
実例では1.5万Bq/g程度と言われていますから、計算は妥当でしょう。
(やっぱり、表Ⅱが欲しいですね。)
結論は、
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
最大でもU238の放射能は半減期の数倍(数ヶ月後)に極大を持ち、程度は3万Bq/gと小さく、
これは永続平衡時のせいぜい3倍で(仮に10倍あったとしても)危険レベルではないです。
しかも、この娘と孫の放射はβ線ですので、やはり外部被曝は問題なしです。
また、生体へのダメージを表す荷重係数はα線20に対し、β線は5、(γ線は1)です。
したがって、生体への内部被曝は安定ウランと大して変わらず、やはりU238からのα線が問題です。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
(くどいのを承知で、言葉を変えて、言いますと;
初めは娘核種がないので、親U238のみの崩壊で、娘達が徐々に生まれて崩壊し始めます。
親は一定の速度(頻度)で娘達を生みますが、娘達の寿命の方が短いので、
初めゼロだった娘達は増えはじめて一定時期(数学的に近似すると、娘達の半減期の10倍程度以上)
に頭打ちになります。
ある期間に極大を生じるのは、半減期が「娘<孫」であるためです。
24.1日×1
(1)
> レオナルド・A・ディーツの「表Ⅱ 初期崩壊孫核種を含まないとした場合のウラン238 1g中の
>放射能(放出/秒)」を以前この掲示板に掲載しましたが、それはU238がいわゆる永続平衡に
>なるまでの時間を求める表です。まあその表で永続平衡になるまでの時間は約六ヶ月となったわけです。
>★注: 以下【】部は、『劣化ウラン/弾湾岸戦争で何が行われたか』(日本評論社)より引用。
>【ウラン238の崩壊連鎖は、六フッ化ウランからウラン金属にする化学的還元で断ち切られ、
>金属ウランを溶かして貫通弾加工するあいだにも断ち切られる。ウラン238の部分崩壊の連鎖が、
>再び平衡になる最大時間を推定するために、最初はウラン238のみの同位体すなわち崩壊核種
>のないウランの固体と仮定する。ベイトマンの方程式を用いて ,トリウム234とプロトアクチニウム234
>放射能の増え方を、経過時間(週)の関数として計算する。結果を表Ⅱに示す。・・・】
(1-1)放射能強度の変化について
その書物やその「表Ⅱ」を今見つけられないのですが、この記述から十分想定できることがあるので、
以下に述べます。
せめて表Ⅱを示して欲しいいのですが、なくても、半減期さえ判れば推定できます。
また、「ベイトマン」は知りませんが、放射平衡の方程式はこの場合単純なので、
以下に結論を文章で説明します。
まず、基本。
・個々の自然「崩壊」は地球上での化学状態、物理状態にはまず依存しない。
・ここでいう「崩壊の連鎖が平衡する」とは、親と娘(孫)の存在比率が平衡に達すること、
すなわち、崩壊による放射が平衡するということです。
(蛇足ですが、自然崩壊では通常、誘導核分裂のような「連鎖反応」は起こらない。)
計算の前提(上記でディーツ氏がいっている前提)
・U238直系以外の不純物(Puなど)を含まない放射平衡で議論する。
・初めはU238のみの状態からスタートする(議論の前提としては妥当です)。
すなわち、検討すべき問題は;
親(U238)からスタートして、生まれた娘(Th234、孫Pa234)核種が放射線を出すので、
純粋な親だけの場合より放射線がが増え、ある6ヶ月程経過後に一定(永続平衡)になる。
そして、その平衡に達する前に、放射線の非常に強い期間がある。
ということ。
[考察]
スタート時の放射能
純粋なU238の1gのα線の放射能を理論計算すると1万2千Bqです(意外に大きい)。
(つまり、1gのU238は1秒間に1万2千回α崩壊するといこと。)
崩壊のデータを調べると;
娘(孫)核種の半減期(Th234β崩壊24.1日、孫Pa234β崩壊35.4日)が短く、
親の半減期(U238α崩壊45億年)が非常に長いことが特徴です。
確かに!
半減期が「娘<孫」であるため、「孫」の存在率に極大が生じます。(初めて知った!)
ですが、計算すると、放射能強度は初めの親100%のときの3倍弱(3万Bq/g程度)です、
そして確かに6ヶ月程度以上経過すると、1.5倍程度(2万Bq/g程度)に落ち着きます。
(PCのプログラムRUNがうまくいかず、手計算で近似したので後日チェックする。)
実例では1.5万Bq/g程度と言われていますから、計算は妥当でしょう。
(やっぱり、表Ⅱが欲しいですね。)
結論は、
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
最大でもU238の放射能は半減期の数倍(数ヶ月後)に極大を持ち、程度は3万Bq/gと小さく、
これは永続平衡時のせいぜい3倍で(仮に10倍あったとしても)危険レベルではないです。
しかも、この娘と孫の放射はβ線ですので、やはり外部被曝は問題なしです。
また、生体へのダメージを表す荷重係数はα線20に対し、β線は5、(γ線は1)です。
したがって、生体への内部被曝は安定ウランと大して変わらず、やはりU238からのα線が問題です。
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(くどいのを承知で、言葉を変えて、言いますと;
初めは娘核種がないので、親U238のみの崩壊で、娘達が徐々に生まれて崩壊し始めます。
親は一定の速度(頻度)で娘達を生みますが、娘達の寿命の方が短いので、
初めゼロだった娘達は増えはじめて一定時期(数学的に近似すると、娘達の半減期の10倍程度以上)
に頭打ちになります。
ある期間に極大を生じるのは、半減期が「娘<孫」であるためです。
24.1日×1
これは メッセージ 57718 (syoumenkyousi さん)への返信です.
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