Tritium(三重水素)


トリチウムの海洋放出 に反対する中国が日本からの海産物を輸入禁止した.中国もトリチウムを海洋放出しているのに,なぜ日本はだめなのかと疑問に思うのは無理のないことである.この件に関して明確な回答を与えてくれる情報はウエブ上で見つけにくい. 

今回の処理汚染水の放出が,いままでの原発からの冷却水放出と大きく異なる点は,デブリ(核燃料が溶け落ちたもの)に触れた水であるということである.多核種除去設備(アルプス)によって前処理されているとはいえ,トリチウム以外にも,さまざまな放射性物質を含んでいる可能性があるという見解である.

注)ALPSとは,Advanced Liquid Processing Systemの略で,様々な放射性物質を取り除いて浄化する「多核種除去設備」のこと.

トリチウムは他の原発からも冷却水に混じって放出されている.放出量は原発のによって異なり,日本の沸騰水型原発からは1年間に数百~数兆ベクレル,加圧水型原発(PWR)からは数十兆ベクレルのトリチウムが排出されているいう.また,完成していない六ヶ所再処理工場からはけた違いに多くのトリチウムが排出されることになるらしい.海外の原発でもトリチウムが放出されていて,環境中のトリチウムの量が少しずつ増加する累積的影響については未知であり,「世界中の原発から出されているからよい」ということにはならないと指摘する見解もある.

以下に水素,重水素,三重水素(トリチウム)の構造を示した.中性子の数が異なる同位体である.

トリチウムは何に変化する?

トリチウムは, ベータ崩壊によって, 非常に弱いベータ線を放出して, ヘリウム3(3He)に変化する. 半減期は約12年と言われている. ヘリウム3(3He)の原子核は, 陽子2個と中性子1個からなり、通常のヘリウム原子(4He)より軽い安定同位体である.

ヘリウムとへリウム3

トリチウムは水分子(H-O-H)の1個の水素原子がトリチウム原子に置き換わったH-O-Tの形で存在する.

トリチウムが出すベータ線は, 水中で2mm程の飛距離があるので,細胞レベルでは広範囲に影響を及ぼす可能性がある.生物に入ったトリチウムが有機化合物中の水素と置き換わり,食物を通して,DNA等の生体高分子に取り込まれる可能性を指摘する論文も存在する.一例として,「トリチウムの生体影響評価」という 論文の要旨を以下に示した.

要   旨:将来の新エネルギーを創出すると期待されている核融合技術には,燃料となるトリチウムが大量に使用され,放射線作業従事者のトリチウムによる被曝が懸念される.また福島第一原子力発電所の廃炉作業の工程で は,発生しているトリチウム汚染水対策による,作業従事者の健康問題が懸念されている.トリチウム被曝の形態 は,低線量・低線量率の内部被曝が想定されるが,経口・吸入・皮膚吸収により体内に取り込まれたトリチウム水は,全身均一に分布することから影響は小さくないと考えられる.さらに有機結合型トリチウムは生体構成分子として体 内に蓄積され,長期被曝を生じるので,トリチウムの化学形の考慮は重要となる.トリチウムの生体影響を検討する ために,生物学的効果をX線やγ線と比較する必要があり,トリチウムの生物学的効果比(RBE)の研究が多くされて きた.本総説では,確率的影響に分類される放射線発がんや,発がんの原因となる突然変異など生物効果を指標にして得られたRBEについて紹介する.加えて,近年開発されてきた,低線量・低線量率被曝の生物影響を検出可能な遺 伝子改変マウスを使った動物実験系の原理と,トリチウム実験の概要についても紹介する.

J UOEH(産業医科大学雑誌)39( 1 ): 25-33(2017)馬田 敏幸

https://www.jstage.jst.go.jp/article/juoeh/39/1/39_25/_pdf/-char/ja

政府の見解の典型的な例を以下に示す.

トリチウムは水素の仲間(三重水素)で、日々自然に発生しているものです。
そのため、水道水や雨水、私たちの体の中にも含まれており、「自然界にも広く存在する放射性物質」です。
トリチウムが出す放射線のエネルギーは非常に弱く、紙1枚でさえぎることができます。
トリチウムは、世界中の多くの原子力施設から海に放出されていますが、施設周辺からは、トリチウムが原因とされる影響は見つかっていません。トリチウムって何?|ALPS処理水(METI/経済産業省)

政府の見解は,通常の原子炉冷却で生じるトリチウムを含む水とデブリに触れ多核種除去設備(アルプス)によって処理されたトリチウムを含む水は同じであるという前提に立っている.この考え方を認めない人がいるのは不自然なことではない.政府や東電はこの点に重点を置いた説明をすべきである.

追記

今流行のAIチャットに「食物連鎖」について質問してみた.

食物連鎖によってトリチウムは濃縮されるのではないでしょうか?

ChatGPTの答え

食物連鎖によって、一部の放射性物質は生物内で濃縮されることがありますが、トリチウムの場合はその影響は限定的です。トリチウムは主に水に溶けて存在するため、生物体内で濃縮されるメカニズムは他の放射性物質とは異なります。

トリチウムが生物体内で濃縮される可能性が低い理由は以下の通りです:

一方で、他の放射性物質(例:セシウムやストロンチウムなど)は食物連鎖を通じて生物体内で濃縮されやすい傾向があります。これはこれらの元素が特定の生物体内で骨や筋肉などに蓄積される可能性があるためです。

総合的に考えると、トリチウムは食物連鎖による濃縮が限定的であり、他の放射性物質と比べてその影響は低いとされています。ただし、環境中のトリチウム濃度やその取り扱いに関する規制には注意が必要です。