環境破壊
251170 【地震理論】地球の構造〜放射性物質の分布はどうなっているのか?
 
橋口健一 HP ( 48 大阪 技術者 ) 11/05/10 PM07 【印刷用へ
地球の構造〜放射性物質の分布はどうなっているのか?

先ずは、データ収集から開始します。同時に調査段階の疑問点も記載していきます。

■地表面の分布(日本の場合)

産業技術総合研究所のデータベースより
リンク
・地球化学図で自然放射線量(放射線バックグラウンド)が分かる。
(参考)自然放射線とは? 
自然界にもともと存在する放射線。場所によって大きく違う。
大地に含まれるウラン、トリウム、カリウム(カリウム-40:放射性)の濃度、宇宙線で決まる。

・日本の岩石の分布と比較すると、花崗岩が分布する地域で自然放射線量が高い。(花崗岩はウラン、トリウム、カリウムを多く含む)

【疑問】
・花崗岩にウラン、トリウム、カリウムなどの放射性物質が多く含まれるのは何で?

■深さによって、どうゆう分布になっているのか?

カムランドにおける地球ニュートリノの観測と今後の見通し(東北大学)
リンク
18ページ目の地球化学参照モデルより、数値を抽出した。

○地球の中心部(地核)から表層部(地殻)の順に並べてみる。
(U:ウラン、Th:トリウム、ppm:100万分のいくらかの割合)

外核・内核 → U:0 ppm / Th:0 ppm (核にU/Thは無いとされている)
マントル   → U:0.012 ppm / Th:0.048 ppm
海洋地殻   → U:0.10 ppm / Th:0.22 ppm
大陸下部地殻 → U:0.2 ppm / Th:1.2 ppm
大陸中部地殻 → U:1.6 ppm / Th:6.1 ppm
大陸上部地殻 → U:2.8 ppm / Th:10.7 ppm

・この参照モデルによれば、ウラン、トリウム共に、マントルから海洋地殻、大陸地殻へと、深い所から浅くなるにつれて一桁づつ濃度が高くなっている。

(参考)地球の熱源の半分近くが、ウラン、トリウムなどの地球内部に大量に含まれる放射性元素が壊れて発生する熱と考えられている。ウランやトリウムが壊れてエネルギーを発生する過程にはベータ崩壊という、電子と反電子ニュートリノを発生する壊れ方が含まれる。

 従って、地球内部からは熱とともにたくさんのニュートリノが出ている。岐阜県神岡町にあるカムランド(KamLAND)という名称のニュートリノ検出装置ではこの微量のニュートリノを捕まえることができる。 
○ニュートリノって何? リンク

【疑問】
・核(内核・外核)にウランやトリウムが無いとされているのは何で?
・(上記のような)均一なモデルでは、地球の表面の方が濃度が高くなるらしい。しかし、実際は層ごとに一様ではない。特に、地殻附近のマグマ溜り(火山や地震の発生源である天然原子炉?)の放射性物質の濃度は、どうなっているのだろうか?
例えば、オクロの天然原子炉が参考になるか?

○オクロの天然原子炉(中央アフリカのガボン共和国、オクロ鉱床)
リンク
(参考)天然原子炉では、ウランに富んだ鉱床に地下水が染み込んで、水が中性子減速材として機能することで核分裂反応が起こる。核分裂反応による熱で地下水が沸騰して無くなると反応が減速して停止する。鉱床の温度が冷えて、短命の核分裂生成物が崩壊したあと、地下水が染み込むと、また同じサイクルを繰り返す。このような核分裂反応は、連鎖反応ができなくなるまで数十万年にわたって続いた。

※花崗岩の生成過程で放射性物質の濃縮が起こるとすれば、一定の濃度の放射性物質と地下水があれば天然の原子炉(≒マグマ溜まり)ができるのか? そもそもマグマのできる仕組みは?(定説と異説)
 
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253947 人間の手で作り出してしまった放射性物質 白楽正志 11/07/04 AM09

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