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Александр Портнов アレクサンドル・ポートノフ，«Природа» №12, 2019
著者について
アレクサンドル・ミハイロビッチ・ポートノフ -地質学および鉱物学博士，Серго Орджоникидзе国立地質探査大学の鉱物学および地球化学学部教授．研究分野-鉱物学，地球化学，鉱物化学鉱床探査方法．«Природы»の常任著者．
1986年4月の終わりにチェルノブイリ原子力発電所（(ЧАЭС：ChNPP）で爆発が起きた．原子炉からの放射性物質の激しい放出は5月6日まで続いた．その結果，5000万Ci＊のさまざまな放射性核種と5000万Ciの放射性ガスが環境に出ました．専門家によると，それらには最大250万Ci の137 Csと最大で1400万Ci の 131 Iが含まれていました．ソビエト連邦の領土では，1700万人が生活する11の地域が影響を受け，そのうち250万人が5歳未満の子供でした．放射能は，フィンランド，スウェーデン，および多くの中央ヨーロッパ諸国を含む20以上の州にも影響を及ぼしました（図1）[1，2]．
図1.西ヨーロッパの放射性同位元素137Cs（チェルノブイリ放出）の汚染の地図[ 3 ]
最初の数時間の災害の規模は不明でしたが，幸いにも，空中ガンマ線分光（AGS）調査用に設計されたソビエト連邦水文気象サービスのAN-26航空機が，キエフ飛行場に駐留していました．分光計が装備されており，地表からのさまざまな放射性同位元素のガンマ線のレベルを100〜150 mの高さから定量化することが可能です．航空機はすぐに作業を開始し，南北方向に12を超える平行ルートを飛行しました．1日後，キエフに至る放射能汚染の広大な地域のマップができました．放射能レベルは非常に高かった．
汚染の最初の概略図はすぐにモスクワとキエフに送られました．それらは直接ミハイル・ゴルバチョフに個人的に示されたと言います．それにもかかわらず，状況の危険性は分類され，ラジオ局はチェルノブイリ原子力発電所での事故をはっきりと伝えませんでした．プリピャチの住民の避難は，最初の数日間は行われず，放射能レベルはスケール外になり，メーデー祭日のキエフの子供たちは揮発性ガンマ・ベータ線放射物-放射性同位元素131 Iの空気を吸いました．当局はパニックに陥り，専門家を探し，集団保護の代わりに-人口を「ヨード化」し，地元の製品の消費を禁止しました．（訳注：ヨウ素剤配布は間に合わなかったのではなかったか）
放射能汚染の実際のサイズの詳細な調査には，ソ連の地質省のモスクワ地球物理探査隊が関与し，当時，感度の高いセンサーを備えたカナダ企業「マクファール」の最先端のガンマ線分光計-NaI（Tl）結晶がありました．数年間，私はこの作業，データの処理，および放射性核種による汚染のマップの編集に関与しました．最終的な地図の作成は，A.I．ペレルマン（地質学および鉱石鉱物学研究所，モスクワ）とアカデミアンYu.A.イスラエルによって監督されました [ 3 ]．
我々の仕事の開始時は，ガンマ線の活性は，144 Се、131 Iなどや自然のガンマ線放射体-K、Th、Uなどの半減期の短い同位体の存在のために非常に高いままだった．137Csの半減期は 30年．
図2.ウクライナ，ベラルーシ，ロシアの領土における137Cs汚染の小規模（1:10 000 000）マップ．調査地域は400万km^2以上．1：500,000のスケールで実施されたAGS調査に基づいて，ウクライナのセシウム放射性同位元素による汚染サイトの詳細な（1：100,000）マッピング・エリアが特定された．
0.66 MeVのガンマ線エネルギーを持つこの放射性同位元素137Csは，100〜150 mの高さからリモートで分離できる．セシウムは分散しており「非ガス」の放射性同位元素の中で最も移動性が高いことがわかりました．137Csの空気移動は，マイクロエアロゾル形態の高い揮発性によるものです（図2）．チェルノブイリからの放射能放出は，最初の数日でフィンランドとスウェーデンに到達しました．たとえば後者では，チェルノブイリ原子力発電所の燃焼をすでに衛星で観察していたアメリカ人から放射線源について知りました．
セシウムは航空機のペーパーフィルターで簡単に捕集され，濾液の組成をマイクロプローブで分析した．粒子状のセシウムの存在と，1〜10 µmの最も細かいダストが風によって数千キロもアラスカまで運ばれました．
このマッピングにより、放射性同位元素である90 Sr、239、240 Pu、241 Am、および 244 Cm が通常、セシウムの最大濃度の異常に存在することが確認できました。このセットでは、（セシウムの後の）最も移動性が高いのは90 Srです。プルトニウム、アメリシウム、キュリウムなどの「熱い粒子」は、主に西方向にチェルノブイリ原子力発電所周辺の30 kmゾーンを超え、原子炉の燃焼期間中の風のドリフトの方向を反映していました（図3）。
図：3.チェルノブイリ周辺のウクライナ領土の汚染地図 [ 3 ]。土壌中の137 Cs の濃度を反映しています。影響を受けたエリアは、燃焼中の原子炉からの排出中の風の方向により、西にシフトします。セシウム（ガンマ放射体）は正と相関する 90のSr（β放射体）と 239 -プルトニウム（アルファエミッタ）、並びにその崩壊生成物と244センチ、 241 AM（アルファおよびガンマエミッタ）。1：100,000のスケールでのAGS調査
初年度のすべての放射性同位元素は、5〜60 cmの深さの土壌層に蓄積され、ここでセシウムも最大の移動度を示し、分析で示されているように、セクションの深さ1.5〜2 mに移動しました。**。航空写真と2〜3年の間隔で繰り返される飛行での異常の輪郭の研究により、地面に落下した放射性同位元素の不活性が判明しました。同時に、セシウムは腐植土と粘土鉱物に吸着されました [ 4 ]。汚染された地域の輪郭は、河岸と小川の浸食、および渓谷と川の斜面での地すべりの形成によってのみ変化しました。
放射性核種のCsとSrは、森林植生、草、果実、特に菌類に積極的に蓄積し、生態系の食物連鎖に含まれています。たとえば、モスクワでは、ゴメル（ベラルーシ）の近くの沼地でその夏に収穫されたクランベリーは、1時間あたり400マイクロR（マイクロレントゲン）と、チェルノブイリ原子力発電所の近くに住んでいるナマズの骨-1時間あたり最大4万マイクロRを与えました！森林におけるセシウムとストロンチウムの強い蓄積は予想外でした。放射線で乾いた木が呼ばれたとき、彼らが「赤い森」を燃やそうとしたときだけ、彼らはこれについて知りました。彼らは、原子炉の燃焼中に吹く風に対応して、西方向に細長いゾーンを形成しました。燃えている「赤い森」からの煙は、セシウムとストロンチウムの放射性同位元素の新しいハローを作り出しました。チェルノブイリ周辺の森は地下に埋め込む必要があることがわかりました。燃やすことはできません。
1991年から1993年の間に。大気から、1：200,000のスケールでのAGS調査を使用したモスクワの空中地球物理探査は、約400万km 2のセシウム放射性同位元素の分布のマップを作成しました（図1を参照）。137が感染の主な指標になったCs。放射性同位元素の分布と沈着は予測不可能で、気流の地球規模の移動に関連していることが判明しました。放射線帯は、ドイツ南部（バイエルン州）、ポーランド、トルコ、フランス、スウェーデン、および他の多くの国で見つかりました。空気中の放射性元素の高含有量は、地元の人々を驚かせ、農家に重大な害をもたらしました。特にトルコは、茶畑にセシウムを感染させる法案をソ連に提示した。ゴルバチョフはスキャンダルを避けるためにこのお茶を買いました。1980年代後半、低品質のトルコ茶がソ連で広く販売されました。バッグからの放射線が1時間あたり400 microRに達することを知っている人はほとんどいません。これは通常のバックグラウンドの20倍です（茶はセシウムの吸着剤として優れていることがわかりました）。
小規模な調査では、ロシア連邦の領土が、東のペンザとサランスクに到達するセシウム汚染の大きなスポットで覆われていることが示されました。カルガ地域とトゥーラ地域の南部を捉えた、クリンツィーからムツェンスクまでの線に沿って300 km延びる緯度のCs異常が示されました。それは人工的に発生しました-放射性雲が航空機から受粉されたとき、チェルノブイリから北東、モスクワに向かって行きました。
2つの重度に汚染された主な地域が地図上に迫っています：ウクライナ固有-チェルノブイリを中心としたキエフの北西、そしてもう1つ-ゴメルの北東にあり、ベラルーシの領土とロシアの一部に（ブリャンスク地方のノボジコフスキー地区）。小規模調査で特定されたこれらの領域は、Makfar機器を使用し、MI-8ヘリコプターを使用した大規模（1：250,000）AGS調査の詳細の基礎として機能しました。マップは、汚染された地域の経済循環からの撤退による損失の大きさを推定することを可能にしました。たとえば、セシウム137の濃度が40 Ci / km 2を超える地域は、ブリャンスク地域にありました。350 km 2、濃度15〜40 Ci / km 2 -2200 km 2以上。そのような土地は放牧には適しておらず、ジャガイモまたはそれらの穀物はアルコールの生産にのみ使用できます。カルーガ、トゥーラ、オリョル、リペツク地域は大きな被害を受けました。汚染された土地の総面積は1,500 km 2以上でした。
地域と詳細の両方のマップは、1991年から1995年までのセシウム汚染レベルを反映していることを覚えておく必要があります。それから四半世紀以上経ち、セシウムとストロンチウムの放射線レベルはそれ以来ほぼ半分になりました。しかし、だまされてはいけません。Т½= 25千年のプルトニウムの場合、アメリシウムとキュリウムの出現によって放射線状況は変化せず、悪化さえしています（図4）。人間に対するプルトニウムの致死量はごくわずかです-わずか1 mg [ 5 ]。プルトニウムの崩壊はまた、危険な放射性同位元素-キュリウムおよびアメリシウム（Т½= 18年で244 Cmのアルファエミッター、Am = 458年で241 Amのアルファおよびガンマエミッター）を引き起こします。時間が経つと、これらの要素が蓄積し、10〜15年後にはすべての生物に対する主要な脅威となります。これは、特に、死んだプリピャチの街を進んで訪れる多くの観光客が覚えておくべきです。彼らはチェルノブイリゾーンでは放射線が非常に高いため、ここで動物の死体は腐敗しないことを知っておく必要があります。微生物はなく、放射線によって殺されています。死体は乾いてミイラ化します。ロシア中に散らばって無秩序に散らばった、致命的に危険な放射線汚染のゾーンが発見され、輪郭が描かれ、遠隔で調査されました。このような作業は、AGS調査方法でのみ実行できます。 [ 6 ]。
図：4. 239、240 Ru（上）および関連するアメリシウム241 Am の分布マップ[ 3 ]、セシウム137ハローとの高い相関を示す（図2を参照）
南ウラルのチェリャビンスク地域でも同様の調査を実施しました（図5）。ここが川です。オベ川の支流であるテキー川は、長い間原爆が生産されたマヤックコンバインです。秘密保持体制は、長年にわたるすべての環境法違反につながっています。その結果、チェリャビンスク、キシュティム、カスリなどの大都市に大きな危険が生じました [ 6 ]。秘密が取り除かれた後、私たちの作業により、セシウム137で汚染されたエリアの輪郭を描くことができました。これは7,000 km 2を超えました。この回路には、ストロンチウム、ウラン、プルトニウム、アメリシウム、キュリウムの多くの放射性同位元素が含まれています。専門家によると、ここに散乱した放射性同位元素の量はチェルノブイリの総放射能の4-5倍です。
図：5.ゾーン「マヤック」、南ウラルのチェリャビンスク地域。川への放射性同位元素の一定の放出。テカ（オブ川の支流）と1957年の軍事生産の液体放射性廃棄物を含む過熱したタンクの爆発により、チェリャビンスク地域が変わりました。ロシアで最も生態学的に危険な地域の一つに。1万分の1のスケールでのAGS調査。セシウム137のコンターには、セシウム、ストロンチウム、ウラン、プルトニウム、アメリシウム、キュリウムの放射性同位元素が含まれています
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結論として、ガンマ線分光法によって最も簡単にリモートで識別される放射性同位体セシウムは、より危険なベータおよびアルファエミッターによる複雑な感染の可能性を常に示すことを強調します。それらの検出は、計り知れないほど困難であり、土壌サンプリングによる特別な地上作業が必要です。 [ 7、8 ]。
セシウム137のガンマおよびベータエミッターは、体内に血液がんを引き起こします。ベータ線（通常はストロンチウム90とT½= 27.7年）が骨に蓄積し、肉腫を引き起こします。アルファエミッターは、粒子の経路が短い（空気中約2 cm）ため、検出が非常に困難であり、そのため、最も危険で陰湿です。これらには、非常に長寿命のプルトニウムとそれが生成するキュリウムとアメリシウムが含まれます。生態系に入る危険な長寿命のアルファエミッターには、ルテニウム-106および-103とポロニウム-210（T 1/2 = 120日）も含まれます。後者はテロリストによって3年後に消えるほとんど見えない毒として使用されます。アルファ線は人間の粘膜にがんを引き起こし、目、食道、胃、肺に影響を与えます。
ガンマ線の検出に一般的に使用されるシンプルで安価なガイガーカウンターは、ベータ線とアルファ線の影響を受けません。したがって、リモートで検出可能な137 Cs ガンマ異常は、重い放射性同位元素によるより危険な汚染の存在の重要な指標になります。
最近では、軽い自動ドローンが重い航空機に取って代わりつつあります。彼らは現代の携帯型地球物理学装置を持ち運び、広大な地域でより迅速に、そして最も重要なことには、はるかに安価に遠隔エクスプレス調査と環境作業を行うことができます。 [ 9 ]。さまざまなタイプの感染を検索する方法についての知識は、避けられない人為的災害の結果のリスクを減らすことができます。
AGS調査データが日本で発表されなかったことは驚くべきことです-福島原子力発電所の災害の分野で。また、ここで貯水槽に巨大な量の放射性同位元素で汚染された水の蓄積が奇妙に見えるのは奇妙です-吸着剤（石炭、さまざまな粘土など）の助けを借りて浄化する試みはありません。しかし、ロシア、ウクライナ、ベラルーシ（チェルノブイリ、ホメリ、ブリャンスク地域、およびマヤクゾーン）では、137の Cs 汚染マップは、ミナトムの労働者への最近の記念碑からの危険な「あいさつ」のままです。
文献
１。ペレルマンA.I.地球化学。M.、1989。
２。Losev KS環境問題とXXI世紀のロシアの持続可能な開発の展望。M.、2001。
３。ロシア、ベラルーシ、ウクライナのヨーロッパ地域の放射能汚染の地図。エド。Yu.A.イスラエル。M.、1998。
４。Linge I.I.、Ivanov A. Yu。、Kazakov KS核施設での粘土系材料の使用を拡大するための体系的な対策について//放射性廃棄物。2018; 4（5）：33-40。
５。ロシアのプルトニウム。生態学、経済学、政治。独立した分析。M.、1994。
６。Portnov A.M.一般地球化学。ザールブリュッケン、2015年。
７。Meleshin A.ゆう。炭酸塩の溶解とСОのリリース 2の高温//放射性廃棄物のベントナイトインチ 2019; 2（7）：65-75。
８。Varlakov A.P.、Barinov A.S.放射性物質を含む土壌およびシルト底質の調整//放射性廃棄物。2019; 3（8）：61–67。
９。ミネラル原料。系統的なシリーズ。固体鉱物の堆積を予測、調査、評価するための革新的なテクノロジー（情報および分析レビュー）。M.、2016; 17:55。
* Ci、キュリー-放射性核種放射能の測定のオフシステム単位（1 Ci = 3.7・10 10 Bq）。毎秒3.7・10 10の放射性崩壊が発生する場合、その物質の放射能は1 Ciに相当します。
**参照：Paramonova T. A.、Komissarova O. L.、Turikin P. A. et al。チェルノゼム地域の農業景観におけるチェルノブイリの痕跡：30年後の独立した評価//プリロダ。2019. No. 7. P. 40–51。