広島と長崎は原子爆弾によって壊滅的な被害を受けながら、現在では多くの人々が暮らす都市として復興している。一方、チェルノブイリ周辺には今なお広大な立入制限区域が残る。その違いを、爆発高度と場所、核分裂性物質の量と放出時間、生成された放射性物質と半減期という三つの観点から解き明かし、それぞれの災害が環境に残した影響の違いを検証する内容である。
2発の原子爆弾と1基の原子炉、どちらがより危険なのか
より多くの命を奪うのは、2発の原子爆弾でしょうか。それとも1基の原子炉でしょうか。
1945年、日本には2発の原子爆弾が投下されました。1発目は広島上空で爆発し、最大14万人が死亡しました。2発目は長崎上空で爆発し、男性、女性、子どもを合わせて約7万人が命を落としました。
1986年、チェルノブイリ原子力発電所の4号炉で炉心溶融が発生し、爆発と火災につながりました。チェルノブイリで最初に死亡したのはわずか30人で、その後数週間のうちにさらに30人ほどが亡くなりました。
そう考えると、最初の問いの答えはかなり明白に思えます。それでは、なぜ広島と長崎は繁栄する都市になっているのに、チェルノブイリは放棄された荒野のような場所のままなのでしょうか。詳しく見ていきましょう。
原子爆弾で壊滅した都市には何百万人もの人々が安全に暮らせる一方、たった1基の原子炉で炉心溶融が起きた地域の周辺には今も人が住めないのはなぜなのか。それを明らかにするには、放射性崩壊の科学を掘り下げ、一般に広まっている誤解を検証し、核災害において場所が果たす決定的な役割を見ていく必要があります。
3つの出来事はいずれも苦痛と人命の損失をもたらしましたが、長期にわたる環境への影響を残したのは、そのうち1つだけでした。1945年に日本で起きた出来事と、1986年に旧ソ連で起きた事故とのわずかな違いが、それぞれの地域の長期的な将来を大きく左右したのです。
広島と長崎に投下された爆弾は、戦争で実際に使用された最初であり、現在まで唯一の核兵器として、原子力時代の幕開けを告げました。一方、チェルノブイリ事故は冷戦の緊張が高まっていた時代に起きたもので、攻撃によるものではなく、怠慢と複数の回避可能なミスによって引き起こされました。
現在、広島には約119万4,000人、長崎には43万人が暮らしていますが、チェルノブイリの居住者はほぼゼロです。ただし、科学者、技術者、安全管理要員など約7,000人が、廃炉措置中の発電所とその周辺地域で今も働いています。
チェルノブイリで働く人の中には、発電所近くの建物にある放棄されたアパートで暮らす人もいます。しかし、危険な放射線レベルのため、そこで暮らすのは勤務期間中だけの一時的なものです。何世代にもわたる家族が生活基盤を築いてきた、活気あふれる広島や長崎とはまったく異なります。
広島と長崎が活気あるにぎやかな都市となった一方で、チェルノブイリが放射能に汚染された荒野のような場所に見えるままなのには、主に3つの要因があります。
1つ目は場所と高度です。爆弾が爆発した高さと、原子炉の炉心が溶融した場所の違いが、それぞれの地域に残った放射線量に大きく影響しました。
2つ目は、それぞれの状況で存在した核分裂性物質の量が大きく異なっていたことです。特にチェルノブイリでは、その差が非常に大きな意味を持ちました。
3つ目は、事故や爆発が起きたタイミングと、それぞれの物質構成の違いによって、生み出された副生成物が異なっていたことです。
しかし、広島と長崎が現在のチェルノブイリとこれほど異なる姿になった理由を理解するために、物理学や各出来事の詳細な分析へ入る前に、まず時間をさかのぼる必要があります。
それぞれの出来事がどのように進行したのかを知ることで、80年もたたない昔には煙を上げる瓦礫の山にすぎなかった日本の2都市へ、今では飛行機に乗って訪問できるのに、荒廃したウクライナの町チェルノブイリには長時間滞在できない理由が、よりよく理解できるようになります。
広島への原子爆弾投下
1945年8月6日午前2時45分、ポール・ティベッツ・ジュニア大佐は、B-29スーパーフォートレス、エノラ・ゲイのスロットルを前方へ押し込みました。エンジンが轟音を上げて始動します。機体は滑走路を突進しながら加速しました。
ティベッツが操縦桿を引くと、機体は空へ浮かび上がりました。特殊な積み荷を投下できるよう機体に改造が施されていたため、離陸はやや危険なものでした。
その直後、テニアン島のアメリカ軍飛行場から、さらに2機のB-29が離陸しました。これらの機体はエノラ・ゲイに先行して偵察を行い、爆弾投下に適した条件かどうかを確認する役割を担っていました。また、爆発の様子を撮影し、その直後の状況を記録するためにも使用される予定でした。
エノラ・ゲイが巡航高度に達すると、ウィリアム・パーソンズ大佐はリトルボーイに最後の部品を取り付け始めました。離陸前に完成させなかったのは、改造されたB-29が試験飛行中に何機か墜落していたからです。
大きな懸念の1つは、完全に組み立てられた爆弾を搭載したB-29が墜落した場合、爆弾が爆発してテニアン島の軍事基地全体を壊滅させるかもしれないということでした。それでも原子爆弾の破壊力を実証することにはなったでしょうが、アメリカが望んでいた形ではありません。
そのため、エノラ・ゲイに搭載された核爆弾は、B-29が離陸して安全な距離まで離れるまで、完全な状態には組み立てられませんでした。
日本の広島まで約1,568マイル、すなわち2,524キロメートルを飛行した後、ポール・ティベッツ・ジュニア大佐はエノラ・ゲイの操縦を爆撃手トーマス・フィアビーに任せました。フィアビーは照準器をのぞき込み、眼下の街を見つめました。
フィアビーは太田川に架かる相生橋を発見しました。戦前の広島は日本で7番目に大きな都市で、人口は34万人を少し上回っていました。広島は行政の中心であり、日本南西部の経済拠点として機能していました。
戦争が始まると、広島は日本国内でも最重要の司令拠点の1つとなりました。中国地方の陸軍部隊の大部分が駐屯し、軍需物資の補給所や工場も存在していました。
さらに広島は、日本兵や物資を輸送する上でも重要な積み出し拠点でした。アメリカ軍は周辺海域に大量の機雷を敷設していましたが、それでも工場は兵器や車両を生産し続けていました。
ティベッツ大佐は乗組員に防護ゴーグルを着用するよう命じました。フィアビーは額の汗をぬぐい、最後にもう一度、顔を照準装置へ押しつけました。
目標を捉えると、1945年8月6日午前8時15分、爆弾を投下しました。爆弾が機体を離れた瞬間、ティベッツは原子爆発が起きる前に安全な場所へ逃れようと、B-29を急旋回させました。
広島上空で原子爆弾が爆発する1秒前、リトルボーイは高度1,900フィートまで降下していました。砲身型の起爆装置が作動し、ウランの発射体が爆弾内部のウラン標的に衝突したことで臨界量に達しました。
その結果、連鎖反応が始まりました。原子が分裂し、中性子が原子核から引き離され、莫大なエネルギーが生まれます。そして、そのエネルギーは広島の島病院の真上で原子爆発となって解放されました。
爆弾が爆発した瞬間、爆心地直下の温度は華氏1万2,600度、摂氏で約7,000度に達しました。周囲にあった人、車両、建物はすべて瞬時に焼き尽くされました。
爆風は範囲内の構造物をなぎ倒し、市街地のおよそ3分の2を破壊しました。広島に暮らしていた34万3,000人のうち、およそ7万人がほぼ即死しました。さらに3万人が、その年のうちに重度のやけどや放射線障害によって死亡しました。
爆発から数ミリ秒後、原子爆弾によって生まれた火球は爆心地上空900フィート、すなわち275メートルまで膨張しました。爆風は都市を壊滅させ、数十マイル離れた場所の窓まで割り、その衝撃は最大37マイル、約60キロメートル先でも感じられました。
強烈な熱によって可燃物が次々と発火し、広島全域で火災が発生しました。爆心地から4.4マイル、すなわち7キロメートル以内にあるものは、荒れ狂う火災によって焼き尽くされました。学校、教会、病院、住宅も例外ではありませんでした。
人口の5分の3が密集していた市中心部が、最も甚大な破壊を受けました。
広島の通りは、不気味なほど静まり返りました。聞こえるのは木材が燃えるパチパチという音と、建物が崩れ落ちる音だけでした。
蒸発した人々の影が、建物の石材に焼き付いていました。この核の影は、最初の閃光が周囲の表面を漂白したことで生まれました。
人体、街灯、そして強烈なエネルギーと光の閃光を遮ったあらゆる固体物は、その背後にあった建物表面を保護しました。その結果として残った影の部分こそ、原子爆弾が爆発する前の石やコンクリート本来の色だったのです。
遮るものがなかった部分では、爆発の強烈な熱により、何十年も積もっていた汚れや煤が焼き飛ばされました。
住友銀行では、杖を持った男性の影が階段に永遠に刻み込まれました。その男性の身体は完全に蒸発してしまいました。
広島上空で原子爆弾が爆発して3分後、爆発によるキノコ雲はさらに高く上昇し、地上4万フィートに達しました。
リトルボーイに含まれていたウランのうち、実際に核分裂したのは1％未満でした。それでも、もたらされた破壊はまったく信じがたいものでした。
爆弾は広島市に対し、TNT火薬1万5,000トン以上に相当するエネルギーを放出しました。
エノラ・ゲイの乗組員で実際に爆発を目撃したのは、機体後部の銃手だったボブ・キャロン軍曹ただ1人でした。彼は広島上空でのリトルボーイの爆発を、地獄をのぞき見たようなものだったと表現しました。
副操縦士のロバート・ルイス大尉は、空へ立ち上っていくキノコ雲を振り返りました。
なんてことだ。俺たちは一体何をしてしまったんだ。
長崎への原子爆弾投下
1945年8月9日午前3時47分、ファットマン原子爆弾を搭載したB-29、ボックスカーがテニアン島を離陸し、日本へ向かいました。操縦していたのはチャールズ・スウィーニー少佐でした。
ボックスカーが搭載していた爆弾は、広島に投下されたものより強力でした。燃料にはプルトニウムが使われており、アラモゴード爆撃試験場で行われたトリニティ実験で爆発した爆弾と似た構造でした。
離陸の際、スウィーニーは特に慎重でした。リトルボーイとは異なり、ファットマンは貨物室の中ですでに完全に組み立てられていたからです。
機体が安全に離陸すると、フレデリック・アシュワース中佐が爆弾を作動可能な状態にしました。この任務でも、目標確認を支援するため、別の2機のB-29がボックスカーに同行していました。
離陸時点では、第一目標である小倉上空は軽いもやがあるものの、晴れていると報告されていました。スウィーニーは目的地へ向かって機体を飛ばしました。
午前9時45分、スウィーニーは地上が何も見えないと報告しました。小倉上空の天候が悪化していたのです。眼下の市街地はほぼ完全に見えなくなっていました。
これは前夜、近隣の八幡市に対して行われた焼夷弾攻撃の煙が原因だった可能性があります。
スウィーニーは旋回し、もう一度進入することにしました。
2回目の進入でも、眼下の都市はもやと雲に覆われたままでした。目標がどこにあるのか、いつ爆弾を投下すべきなのか判断できませんでした。
誰か、何か見えるか？
スウィーニーは、もう一度旋回しながら叫びました。しかし、全員から見えないという返答が返ってきました。
スウィーニーは燃料計を確認しました。すでに45分近く小倉上空を旋回していました。雲は晴れません。時間は少しずつ失われていきました。
スウィーニーは第一目標を断念し、第二目標の長崎へ向かうことを決断しました。
午前10時58分、日本に2発目の原子爆弾が投下される4分前、長崎市もさらに多くの雲に覆われ、視界が遮られていました。
この任務の爆撃手だったカーミット・ビーハン大尉は照準器をのぞき込み、三菱兵器工場を見つけようとしました。この施設が長崎での予定目標でした。
スウィーニーが任務中止を決断しようとしたまさにその直前、市北部の雲に切れ間が現れました。
そこは事前に予定されていた目標地点ではありませんでしたが、爆弾の爆風で兵器工場を破壊できる程度には近い場所でした。
午前11時2分、ファットマン原子爆弾が長崎へ投下されました。
核爆弾は高度1,650フィートまで落下しました。起爆機構が作動します。未臨界状態のプルトニウム炉心は、数千ポンドもの爆薬に取り囲まれていました。
それらの爆薬は、爆発した際の力が内側に向かい、プルトニウム炉心へ集中するよう配置されていました。
爆発の力によってプルトニウムは圧縮され、超臨界状態となり、核連鎖反応が始まりました。
この方式の原子爆弾は、リトルボーイよりはるかに大きな爆発を生み出しました。ファットマンはTNT火薬2万1,000トンに相当する威力で爆発しました。
4万人が瞬時に蒸発し、その後さらに3万人が放射線障害によって死亡しました。市内の建物の40％が破壊されました。
キノコ雲が空へ噴き上がると、衝撃波がボックスカーを襲い、機体を激しく揺さぶりました。
スウィーニーは機体を立て直し、広がる瓦礫と煙の雲からさらに離れる方向へ操縦しました。
チェルノブイリ事故への序章
チェルノブイリ原子力発電所で起きたことを簡単に見る前に、注目すべき点があります。
広島と長崎への原子爆弾投下は、どちらも都市のかなり上空で起こり、爆発そのものは数秒しか続きませんでした。
もちろん、爆発後に発生した火災、放射性降下物、そして破壊の影響は、それぞれ数日、数週間、数か月にわたって続きました。しかし、爆弾そのものからのエネルギーと放射線の放出は、比較的短時間で終わりました。
チェルノブイリ事故については、同じことは言えません。
1977年、ソ連の技術者と作業員たちは、ウクライナのベラルーシ国境南側、キーウの北約65マイル、すなわち104キロメートルに位置する場所に、4基のRBMK型原子炉を建設しました。
この施設はウラジーミル・イリイチ・レーニン原子力発電所となりましたが、事故後は単にチェルノブイリとして知られるようになります。
翌年までに1基の原子炉が稼働を開始し、1984年には4基の原子炉が稼働中となり、5基目が建設中でした。
各原子炉は、およそ1,000メガワットの電力を生み出す能力がありました。
1986年4月25日午前1時、チェルノブイリの運転員は、システムの安全試験を行う準備として、4号炉の出力を下げ始めました。この作業は定期保守と同時に行われていました。
試験の目的は、発電所が完全に電源を失った場合でも、回転を続ける原子炉のタービンが、冷却材ポンプを動かし続けるのに十分な電力を供給できるかどうかを確認することでした。
停電が発生してから非常用発電機が起動するまでの空白時間に、炉心溶融や壊滅的な故障が起こる可能性があるのかを判断するため、このデータが必要だったのです。
夜が明けると、周辺住民が活動を始め、発電所への電力需要が日中に最も高くなることから、試験は一時中断されました。
午後11時10分、チェルノブイリの運転員たちは、試験を再開してよいという連絡を受けました。
しかし、まもなく勤務交代の時間だったため、試験を開始して途中で運転員を交代するのではなく、原子炉の停止作業は再び延期されました。
午前0時、新しい夜勤班が勤務に入りました。
日付が変わって間もなく、作業員たちは実験を再開するよう指示を受けました。4号炉の熱出力は720MWtまで下げられました。
この原子炉は、700MWtを下回る出力で長時間運転するようには設計されていませんでした。
しかし、おそらく監督体制と訓練の不足が原因で、チェルノブイリの夜勤運転員の多くは、この安全上の制約を認識していませんでした。
制御不能へ向かう4号炉
4月26日午前0時28分、原子炉の出力は500MWtまで低下しました。出力が危険なほど低くなったため、局所制御システムから自動制御システムへ切り替わりました。
状況を立て直すため、運転員たちは原子炉から多数の制御棒を急いで引き抜きました。これは発電所の安全規則に明確に違反する行為でした。
しかし、この判断は期待した効果をもたらしませんでした。
炉心にキセノンが蓄積したため、出力はさらに低下しました。人為的ミスかシステムの故障かは定かではありませんが、原子炉出力は30MWtまで落ち込みました。
午前1時までに、作業チームは4号炉の出力を200MWtまで回復させることに成功しました。
それでも規定値を下回っていましたが、少なくともその時点では炉心が安定したように見えました。
チェルノブイリの副主任技師で当直責任者を務めていたアナトリー・ステパノヴィチ・ディアトロフは、試験を再開できると判断しました。
これから行う試験に備えて、彼は自動緊急停止システムと出力制御システムを停止するよう命じました。
追加の冷却ポンプを作動させるとともに、炉心への水流量も増やしました。
これによってシステム内の熱が低下し、反応度も低くなったため、その後数分間、原子炉を7％出力で運転し続けるには、さらに多くの制御棒を引き抜く必要が生じました。
午前1時23分04秒、4号炉は予定どおりの運転状態に入りました。
しかし午前1時23分40秒、炉心内の圧力が再び上昇し始めました。複数の警告灯が点滅し始めます。
運転員の1人が緊急停止を作動させましたが、複数の制御棒が炉心へ挿入される途中で引っかかりました。
原子炉内で制御不能な連鎖反応が始まりました。
1986年4月26日午前1時23分58秒、連鎖反応は危機的な水準に達し、4号炉で爆発が起きました。
その直後、2回目の爆発が発生しました。1,000トンもある原子炉上部の蓋が吹き飛び、放射性物質を含む火球が空へ噴き上がりました。
周辺地域は一瞬、真昼のような明るさに照らされました。
4号炉の爆発によって発電出力は大きく乱れ、発電所全体で電力が激しく変動しました。
爆発によって数百トンの放射性の粉塵が空中へ放出され、放射性物質を含んだ黒鉛の塊が周囲の土地へ飛び散りました。
むき出しになった原子炉から、火山の噴煙のように放射性物質が噴き出し始めました。
その夜、発電所にいた600人の作業員のうち、最初の爆発で少なくとも28人が死亡し、さらに100人が重傷を負いました。
失敗した試験を担当していた運転員を含む134人が、0.8から16グレイ、すなわち約80から1,600ラドの放射線を浴びました。
この高線量被ばくによって、全員が事故直後から放射線障害の症状を発症しました。
原子炉の爆発から3か月以内に、28人が死亡しました。
放射性物質を10日間放出した原子炉
チェルノブイリ事故について助言を求められたソ連各地の原子力技術者と科学者たちは、指導部に警告しました。
炉心がむき出しのままで、内部の火災が燃え続ける限り、さらに多くの放射性物質が空中へ噴き出し、地域全体へ運ばれ続けることになるというのです。
4月27日午前10時、ソ連は砂、ホウ素、鉛、ドロマイトを積んだ輸送ヘリコプターを、むき出しになった4号炉の炉心上空へ飛ばし始めました。
これらの物質は、火災を抑え、一部の放射線を封じ込めるため、原子炉に開いた穴へ投下されました。
この時点で、放射性粒子はすでに24時間以上、原子炉から噴き出し続けていました。
4月29日、アメリカの偵察衛星によって、チェルノブイリ原子力発電所の損傷が、ソ連側の発表よりはるかに深刻であることが確認されました。
4号炉は完全にむき出しになっており、発電所に存在した190トンのウランのうち、約30％が大気中へ放出されていました。
ソ連が原子炉火災を速やかに制御し、放射性物質の漏出を封じ込めなければ、近隣諸国も近いうちに放射能危機に直面する可能性がありました。
5月4日、新たな封じ込め作業班がチェルノブイリで活動を開始し、原子炉を冷却するため、その下部へ液体窒素を送り込み始めました。
発電所周辺での過酷な封じ込め作業と除染作業には、リクビダートルと呼ばれた合計80万人が関わりました。
施設を引き裂いた最初の爆発によって、建物から吹き飛ばされたあらゆる瓦礫を撤去する必要がありました。
発電所近くの村々は丸ごとブルドーザーで取り壊され、立入制限区域内にいた動物は、見つかり次第射殺されました。
放射性の瓦礫や廃棄物は、表土も含めて地中深くへ埋められました。
そして5月6日、4号炉から放出される放射性物質の量が劇的に減少しました。
おそらく炉心内部の火災が、ようやく燃え尽きたためだと考えられています。
しかし、それは同時に、むき出しになった炉心から10日間連続で放射性物質が放出され続けたことを意味します。
ここからは、広島と長崎が繁栄している一方、チェルノブイリが今も居住困難な理由を説明するため、それぞれの出来事の主な違いをさらに詳しく見ていきましょう。
理由1 高度と場所
広島と長崎に投下された2発の爆弾は、どちらも地上からかなり高い場所で爆発しました。
一方、チェルノブイリで事故を起こした原子炉は、当然ながら空中に浮かんだ状態で炉心溶融したわけではありません。
この高度の根本的な違いが、日本の2都市とチェルノブイリが今日これほど異なる状況になった理由の1つです。
広島と長崎上空で爆発した原子爆弾は、爆発の威力と効果を最大化するため、特定の高度で爆発するよう設定されていました。
当時、アメリカ軍の科学者たちが核爆発による放射線の長期的影響を理解していたとしても、おそらく都市上空の高い位置で爆発させるという同じ判断をしたでしょう。
その理由は、アメリカの目的が広島と長崎を放射能の荒野に変えることではなく、可能な限り大きな即時的被害を与え、日本の指導部に衝撃を与えて降伏させることだったからです。
爆弾は正確かつ精密に目標を破壊するためのものではありませんでした。1回の爆発で敵を壊滅させることを目的としていたのです。
興味深いことに、チェルノブイリで起きた爆発は、日本に投下された原子爆弾の爆発よりはるかに小規模でした。
チェルノブイリの爆発は、TNT火薬約225トン相当だったと推定されています。
これに対し、リトルボーイは約1万5,000トン、ファットマンは2万1,000トン相当のTNT火薬の威力で爆発しました。
しかし、チェルノブイリの爆発規模は原子爆弾のごく一部にすぎなかったにもかかわらず、大気中へ放出した放射性物質の量は約400倍に達しました。
さらに、巨大な放射性瓦礫の塊が周辺の土地一帯にばらまかれました。
核爆発には、地面からの高さに応じて4つの種類があります。
最初は高高度爆発です。一般的には、地上10万フィート以上で核爆発が起きた場合を指します。
この場合、実際には他の核爆発と比べて放射性降下物は少なくなります。
なぜなら、放射性粒子が付着できる地上の瓦礫や粉塵が巻き上げられないからです。
その代わり、高高度核爆発は巨大な電磁パルス、つまりEMPを発生させます。これにより地上の電子機器や低軌道上の人工衛星が使用不能になる可能性があります。
ただし、あらゆる種類の核爆発にEMPを発生させる作用があることも付け加えておく必要があります。
2つ目の種類は空中爆発です。
日本に投下された原子爆弾は、これに当たります。
一般的に、この種の爆発は地上10万フィートよりかなり低い場所ではあるものの、地上1,000フィート以上の高度で起こります。
例えば、広島のリトルボーイは高度1,900フィート、すなわち579メートルで爆発しました。
長崎のファットマンは、およそ1,650フィート、すなわち503メートルで爆発しました。
その結果、最初の爆風は地面へ向かって加速し、爆発エネルギーが地表で反射して、地形に沿って外側へ広がっていきます。
このエネルギーの広がり方は、ガラスのボウルを硬い床に落としたとき、破片が衝突地点から放射状に飛び散る様子に似ています。
ただし核爆発の場合、反射されて外側へ広がるのは、超高温かつ極めて強力な風です。それが進路上のあらゆるものを破壊します。
空中爆発でもある程度の瓦礫は大気中へ巻き上げられますが、次に説明する種類の核爆発ほど大量ではありません。
そのため、空中爆発による放射性降下物は、次に説明するものほど長期間残らず、危険性も低くなります。
3つ目は地表爆発です。
これは地上で核爆発が起こる場合です。
正確に言えば、チェルノブイリで起きたのは核爆発ではありません。原子力発電所の炉心で制御不能な連鎖反応が起きたことによって発生した爆発です。
そのため、核兵器による典型的なキノコ雲や壊滅的な衝撃波は発生しませんでした。
しかし、大量の放射性物質が空中へ巻き上げられ、地域全体に広がりました。
これは地表爆発に典型的な特徴です。
高高度爆発や空中爆発とは異なり、爆発が地面の近くで起きるため、土、ほこり、その他の粒子が空へ吹き上げられ、数百フィート先、あるいは数マイル先にまで落下することがあります。
チェルノブイリ事故が数千フィート上空ではなく地上で起きたことは、その周辺地域がこれほど長期間にわたって放射能汚染されたままである大きな理由の1つです。
最後の種類は地下爆発です。これは地下で起こる核爆発です。
深さによっては、爆発が地表を破壊した場合、大量の放射性瓦礫を生み出す可能性があります。
ただし、この種類の核爆発が実施された例は少ないため、地下核爆発の影響については十分なデータがありません。
一部の科学者は、日本に投下された原子爆弾によって生じた放射線の約90％が大気中へ吸い上げられ、地上には到達しなかったと推定しています。
残念ながら、チェルノブイリ事故は地上で起きたため、むき出しになった炉心から発生した放射性物質のより多くが、発電所周辺へ降下しました。
ただし、そのかなりの量は大気中にも入り、ヨーロッパ上空へ流れていきました。
それによって、まずスウェーデンが異常に気づき、やがて世界中がソ連の原子力発電所で事故が起きたことを知ることになったのです。
理由2 物質量と放出時間
核兵器と原子炉は、まったく異なるものです。
原子爆弾の目的は、可能な限り短時間で最大量のエネルギーを放出することです。
それは原子を分裂させ、ほぼ一瞬のうちに膨大なエネルギーを解放することで実現します。
リトルボーイでは核爆発を起こすためにウラン235が使用され、ファットマンにはプルトニウム239が使用されました。
チェルノブイリ原子力発電所でもウラン235を使用していましたが、その使われ方はまったく異なっていました。
リトルボーイのような原子爆弾では、核爆発を起こすために必要なウランの量は比較的少量です。
2.2ポンド、すなわち1キログラムのU-235は、TNT火薬約17キロトンに相当するエネルギーを放出できます。
リトルボーイには141ポンド、すなわち64キログラムのウランが含まれており、その80％がU-235でした。
しかし、直接エネルギーへ変換されたウランは0.001キログラム未満でした。
残りは細かな粒子となり、大気中の風に流されたか、地上へ降下しました。
チェルノブイリで使用されていた核分裂性物質の量を見ると、その違いはすぐに明らかになります。
チェルノブイリ原子力発電所のような1,000MW級の原子炉では、年間およそ5万ポンドの濃縮ウランを必要とし、5万4,000ポンドの廃棄物を生み出します。
炉心溶融が起きた時点で、4号炉の炉心には4,000ポンドをわずかに超える量のウランが存在していたと推定されています。
リトルボーイに含まれていた141ポンドのウラン235と、チェルノブイリ原子炉内にあった同じ物質4,000ポンドを比較すれば、なぜ発電所事故でこれほど大量の放射性物質が放出されたのかが分かります。
もう1つの決定的な違いは、ウランが放射線を放出していた時間の長さです。
原子爆弾が爆発した際、ウランとプルトニウムの反応はほぼ一瞬で終わりました。
しかし、チェルノブイリで炉心溶融が起きると、U-235を含む燃料棒は10日間連続で放射性物質を放出し続けました。
炉心内に存在した物質の量と、放射線を噴き出し続けた時間の長さ。この2つが、チェルノブイリが現在も放射能汚染され、大規模な人口が存在しない主な理由です。
一方、広島と長崎では、巨大な原子爆発によって短時間に膨大なエネルギーが放出されました。
それは直後に壊滅的な被害をもたらしましたが、地域への長期的な影響は比較的小さくなりました。
理由3 放射性副生成物
広島と長崎、そしてチェルノブイリの違いを完全に理解するには、ここから放射線の科学と、半減期と呼ばれるものについて説明する必要があります。
放射能について語る場合、半減期とは、ある物質の量が最初の半分まで崩壊するのにかかる時間を指します。
例えば、1ポンドのプルトニウム239があったとします。その場合の半減期とは、その試料が崩壊して、より安定した物質へ変化していく過程で量が半分になるまでの時間です。
この元素の半減期は2万4,000年です。
放射性物質の最初の量がどれだけあるかは関係ありません。半減期は物質そのものに固有の性質であり、量によって決まるものではないからです。
一般論として、放射性物質は半減期が短いほど危険です。
したがって、プルトニウム239も放射線を放出しますが、非常に大量に体内へ取り込んだり、微粒子が肺へ入り込んだりしない限り、深刻な病気を引き起こすほどではありません。
一方、ヨウ素131のような物質は半減期がわずか8日です。
つまり急速に崩壊し、その過程で大量の放射線を放出します。
もう1つの強い放射性元素がセシウム137で、半減期は30年です。
ただし、多くの専門家は、セシウム137の影響を受けた地域が安全になるまでには、被ばくからおよそ300年が必要だと考えています。
では、こうした元素や数字は、チェルノブイリ、そして広島と長崎に投下された原子爆弾と、どのように関係しているのでしょうか。
チェルノブイリで破壊された原子炉から放出された主な放射性物質は、ヨウ素131、セシウム134、セシウム137でした。
特にヨウ素131は、非常に危険であることが分かりました。
汚染された空気を吸い込むこと、葉物野菜を食べること、乳製品を摂取することによって、簡単に人体へ入る可能性があります。
このような形で体内へ取り込まれると、ヨウ素は甲状腺に蓄積します。
これは、大量の牛乳や乳製品を摂取する乳児や子どもにとって、特に大きな危険となりました。
国連原子放射線影響科学委員会は調査を行い、6,000人を超える子どもと青年が、チェルノブイリ事故の直接的な結果として甲状腺がんを発症したと結論づけました。
この見解に異論を唱える人もいますが、食生活と身体の生理的特徴のため、幼い子どもが放射線に対してはるかに脆弱であることは否定できません。
広島と長崎でも、こうした危険性の高い放射性元素の一部に対処しなければなりませんでした。
違いは、原子爆弾に含まれていた物質の量が、チェルノブイリの原子炉炉心と比べてはるかに少なく、強い放射能を持つ元素へ変化する材料も少なかったことです。
リトルボーイとファットマンは、どちらも数秒以内にエネルギーを放出し、それで終わりました。
一部の放射性粒子は地上へ降下したり、ほこりや瓦礫に付着したりしましたが、多くは遠くへ流されて大気中に残るか、海へ落下しました。
爆発後に残ったウラン235とプルトニウム239の半減期は、それぞれ7億年と2万4,000年です。
つまり、単位時間当たりに放出する放射線量は非常に低いのです。
実際、現在の広島と長崎の放射線量は、核災害の影響を一度も受けたことがない世界中の他の地域と同程度です。
被害の大きさと環境への長期的影響は別の問題
ここまで説明してきた内容について、はっきりさせておきましょう。
広島や長崎に投下された原子爆弾の影響が、チェルノブイリで起きたことと比較にならないと言っているわけではありません。
実際には、その反対の議論さえ十分に成り立ちます。
1945年に日本へ投下された原子爆弾の直接的な結果として、20万人を超える人々が亡くなりました。
これに対し、チェルノブイリで死亡した人は約60人とされています。
何人であろうと、人命が失われることは悲劇です。
それでも、純粋な死者数と破壊規模で比較すれば、アメリカが投下した原子爆弾によって広島と長崎にもたらされた死と破壊に匹敵する核関連事故は、歴史上ほかにありません。
日本に投下された原子爆弾には長期的な影響があり、今も続いている影響もあります。
しかし当時は、放射線被ばくが人体にどのような影響を与えるのかについて十分な理解がなかったため、第二次世界大戦が終わると、ほぼすぐに都市の再建が始まりました。
放射線とその影響に対する恐怖が比較的小さかったことで、都市は急速に成長しました。
もし現在のような知識が当時あったなら、同じような発展の道をたどらなかった可能性もあります。
チェルノブイリでも、立入制限区域の一部は現在すでに居住可能です。特に区域の外縁部ではそうです。
しかし、原子力発電所の近くにいることへの恐怖は、ウクライナ人だけでなく、世界中の人々の心に今も深く残っています。
チェルノブイリが人間の居住地をほとんど持たない荒涼とした地域のままなのは、むき出しになった炉心に存在した放射性物質の量と、原子炉が長時間にわたって放射性物質を噴き出し続けたためです。
しかし、それだけではありません。
冷戦中に起きた炉心溶融事故によって生まれた恐怖も、その理由の1つです。
だからこそ、現在の広島と長崎はチェルノブイリのような姿にはなっていないのです。
次は、アメリカが核爆弾を発射したらどうなるかを1分ごとに追う動画をご覧ください。
または、ロシアの核攻撃目標もチェックしてみてください。
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