福島原発におけるプルトニウムの漏出

昨日から「プルトニウムがついに環境中に出て来た」という報道ばかり。どの原子炉から出たかは分からないという。測定されたプルトニウムの放射能レベルは、アメリカ、ソ連、中国、フランスなどが行った核実験によって世界中にばらまかれたレベルと同じ程度だという。（この発表を信頼するためには、具体的な数値を教えてほしいものだ。）

福島第一原発の３号機は他の原子炉と違うところがある。それは、核燃料にMOXを混ぜている点だ。MOXはプルサーマル法という原子力発電法に使用される燃料で、意図的にプルトニウムがウランに混ぜてある。東電の公開データを用いてその重量を推算してみると、およそ３０トンのプルトニウムが３号機にMOXとして入っている。

一方、３号機以外の原子炉の燃料はLEU、すなわち低濃縮ウラン。LEUの中身は４％弱のウラン２３５と９６％程度のウラン２３８だ。最初はLEU燃料にプルトニウムは含まれていない。しかし、原子炉を運転するうちに、ウラン２３５の連鎖反応から出てくる高速中性子（速い中性子）が、ウラン２３８に吸収されることで、プルトニウム２３９を副産物として生成してしまう。核燃料はだいたい４年程度原子炉に入りっぱなしになっているが、「使用済み燃料」として取り出される頃になると、だいたい１％程度のプルトニウムが混じっていると言われている。

以前の計算でLEUに含まれるウラン２３５が４％だと見積もった。この値を用いると、だいたい６０トンのウラン２３５があるだろうという試算となった。とすると、核燃料全体としては約１５００トンの重量があるということになる。したがって、この場合、使用済み核燃料中のプルトニウムは１５トンくらいになる。

東電のデータでみると、３号機の核燃料のうちMOXの割合は全体の１／１７。とすると、１６／１７を占めるLEU中のプルトニウムの重量はだいたい１４トン。よって、３号機には全部で４５トン弱のプルトニウムがあると見積もれる。これは他の原子炉の３倍の量にあたる。

３号機では、先日作業員が溜まり水に濡れたことで大量被ばくした。このことから、核燃料が原子炉から外界へ漏れだしているのは確実となった。MOXを使用しているこの原子炉からプルトニウムが漏れだしている可能性は非常に高い。また３号機の使用済み燃料プールには、結構フレッシュな「使用済み燃料」が保管されていて、プールの水が干上がったときに、部分融解してしまった可能性がある。また水素爆発した際、プールを覆うコンクリート建物が吹き飛んでしまった。（４号機のプールにも、使用済み燃料があって部分融解している。）１号機のタービン下の溜まり水も強い放射能を持つことが測定されていて、同じように核燃料が漏れだしているらしい。２号機はサプレッションプールが損傷していると考えられ、原子炉自体に穴が開いている。１、２、３、４号機のどれからもプルトニウムが出ている可能性がある。

これをふまえれば、東電の「どこからでているかわからない」という説明は科学的ではないと思う。もちろん推測の範疇からは抜け出せないが、論理的な推論をもとに会見を行うなら「１、２、３、４号機のすべてからプルトニウムが漏れている可能性が高い。４号機からの放出は少ないかもしれないが、３号機にはMOXのせいでプルトニウムの量が多く、漏れだす量も他の原子炉より多いと思われる」と説明すべきだ。現場のことはよくわからないが、もし１、２号機よりも優先して、３号機の復旧を目指せと、東電の上層部が命じているならば、彼らは何が起きているかよくわかっている、ということになる。

追記：原子力保安院によると、今回検出されたのはプルトニウム２３８、２３９，２４０だという。報道によると、２３８があることで原発から漏れたことが明らかになったのだという。連鎖反応の燃料として使うのは２３９だから、２３８や２４０の割合が多い場合はMOXから漏れているとはいいきれない。原子炉内におけるこれらの同位体の割合について調べる必要が出て来た。