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中嶋れん(日本共産党 前宮城県議会議員)のブログ

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仙南クリーンセンターの試験焼却―測定前から排気ガス中の放射性セシウムは必ず「不検出」になるとわかっています。計算してみました。「不検出だったから」は、本焼却に移行してよいという根拠にはなりません。[2018年03月24日(Sat)]
 宮城県南部の2市7町でつくる仙南地域広域行政事務組合が、放射性物質汚染廃棄物の試験焼却を3月20日から始めました。

 一部のマスコミが、モニタリングの数値で、安全か否かが判断できるかのように報道しましたが、排気ガス中の放射性セシウムは必ず「不検出」になります。行政の担当者も、もちろん知っています。住民団体との面談で、宮城県の担当者も、モニタリングは「住民の不安解消のため」という趣旨のことを発言していましたから。

 そこで、排気ガス中のセシウムの濃度を計算してみました。
 燃焼の過程で温度や圧力に大きな変動があるし、焼却炉のあちこちに放射性セシウムが吸着すると思われますが、これらを無視したおおづかみな計算だということをお断りしておきます。
 「不検出だったから、放射能は漏れていない」とか、「不検出だったから、本焼却に移行してもいいんだ」とは、主張できないことを知ってほしいのです。

 放射性物質汚染廃棄物とどう向き合うか、宮城県の村井知事が打ち出した一斉焼却をどう見るかについては、2017年6月29日の宮城県議会本会議での私の一般質問をご参照ください

<県南クリーンセンターの試験焼却の計画を確認します>
・汚染ほだ木の放射能の平均濃度     ⇒  100Bq/s
・一日当たりの焼却予定トン数      ⇒  1d つまり1,000s
・焼却炉に吹き込む空気量1時間当たり  ⇒  20,000㎥/h
・混焼する一般廃棄物 一日当たり    ⇒  100d つまり100,000kg
<測定器の検出限界は>  
・排気ガスについては、ろ紙部で0.2Bq/㎥  

【では、排気ガス中のセシウム濃度を計算してみましょう】

・濃度は放射性セシウムの総量(単位Bq)を排気ガスの体積で割算すると得られます。
 排気ガス中の濃度の単位は Bq/m3
・セシウムの総量は100Bq/s×1,000s=100,000Bq  
 これが全部漏れるという、大胆な想定で試算することにします。
・排気ガスは、初めは空気だけを考えて濃度を計算してみましょう。
 吹き込まれる空気は、一日では20,000㎥/h×24h=480,000m3 
・濃度を計算すると
 100,000Bq÷480,000m3=0.21Bq/m3
 これは検出限界ギリギリですね。

・排気ガスは実際にはもっと多いのです。
 廃棄物も、そこにふくまれている水分も、燃やせばほとんどが気体になるからです。
 吹き込んだ空気は窒素が80%、酸素が20%、一部の酸素は燃焼で消費されます。
 これを全部計算してみましょう。
 水分が30%、残りの70%は炭水化物(CH2O)だと想定します。

・廃棄物に含まれる水分は、水蒸気になります。
 101dの30%が水分 水分は30.3d これが水蒸気になります
・廃棄物は炭水化物(CH2O)だとしました。
 廃棄物の70%は70.7d 
 分子量の18/30 つまり60%にあたる42.42dは水。これも水蒸気になります 
 炭水化物の40%は炭素です。101dの40%なので、炭素は28.28dになります
 炭素は燃焼するとCO2になります。
 炭素原子の2倍の酸素原子と結合します。
 炭素の原子量は14、酸素の原子量は16 ですから32/14の酸素と結合します。
 燃焼の際に炭素と結合する酸素は64.64dになります。
 吹き込んだ空気中の酸素は、燃焼により64.64dが減るということです。
 二酸化炭素は、炭素の44/12の重量が生成します。CO2は103.69dとなります。

・排気ガスの体積は、気体の状態方程式から計算することができます。
    PV=nRT  P圧力:V体積:T絶対温度:nモル数:R気体定数
・気体22.4リットルの質量(重さ)は、分子量gになります
 (水の分子量は18ですから、H2O 水蒸気22.4リットルは18g
  二酸化炭素の分子量は44ですから、22.4リットルのCO2は44g)
 これを利用して体積を計算しましょう。
・水蒸気は72.72d発生します。この体積がどれだけになるかですが
    水蒸気22.4リットルは18g
    千倍して 22.3m3なら18kgです。
    では72.72d  72,720kgなら何m3になるでしょうか。
    これは比例の計算問題です。答えは90,496m3
・同じようにして、二酸化炭素、酸素の体積も計算できます。
    二酸化炭素は103.69d      体積は52,792m3  
    燃焼により生成する水蒸気と二酸化炭素は合計で145,288m3です。
    吹き込んだ空気は  体積が240,000m3でした。
    燃焼で消費され、減少する酸素の体積は45,248m3
   排気ガスの総量は60万m3程度(48万+14万5288−4万5248)になります。
    計算できました。
・排気ガス中の放射性セシウム濃度は
    排気ガス中の濃度は100,000Bq÷600,000m3=0.167Bq/m3
    排気ガス測定装置の検出限界が0.2Bq/m3なら、不検出になります。
・今回の試算は、放射性セシウムがすべて漏れると想定しました。
 バグフィルターで90%を捕捉し、10%の放射性セシウムが漏れるとすると、不検出になることはますます確実です。

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