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天野将吾ブログ…天野通信〜ジラフの章

みんなのくらしと放射線展 放射線サマークラスに独り参戦

夏休み中の話(8月23日金曜日)です。科学連合のバーベキューのときに先生に誘われました。その後、物理同好会の活動としてやると言いつつも、ただ一人で調べ学習をしまくりました。発表も、共同研究者3人としながらも独り、当然不安と緊張をもって臨みました。テーマは、放射線の人体への影響。「放射性の種類・性質から簡易的な対策を考える」。自分が発表した内容と、寄せられた質問や先生からの講評…さらに、その時まともに答えられなかった質問の返答も掲載しようと思います。


放射線は、様々なところで役立てられていますが、大量に浴びてしまうと、人体に影響を及ぼすことがあります。このプレゼンテーションでは、私たちの体を放射線から守る方法を考えていきます。放射線といっても種類は様々で、その種類に応じた対策が必要になると思っています。今回は、原発の放射線を防ぐことを中心に説明していきたいと思います。

放射線は主に、α線、β線、γ線/X線と、中性子線に分かれています。α線は紙、β線はアルミニウムなどの薄い金属、γ線/X線は鉛や厚い鉄の板、中性子線は水やコンクリートなどで、それぞれ防ぐことができます。

それぞれの放射線の種類の性質を比較します。α線は、ヘリウム4の2価の陽イオンで、電離作用が強いため、体内に取り込んだときの内部被ばくが危険です。しかし透過力は小さいので、紙や数ミリの空気層で遮蔽できます。β線は、電子または陽電子が実態です。エネルギーを失うまでに長い距離を移動するため、α線の遮蔽と比べて厚い板で遮蔽します。それでも、数ミリのアルミや1センチ程度のプラスチックで遮蔽することができます。

γ線とX線は、波長が10ピコメートルよりも短い電磁波で、波長で区別することができないので発生機構で区別されます。放射線核種が崩壊したとき、原子核に残存しているエネルギーが、ガンマ崩壊しγ線を放出します。飛程が長いうえ電荷をもたないので、電磁気力を使って方向を変えられません。そのため、比重の重いもので遮蔽する必要があります。電離作用は弱いですが、DNAを傷つけ発がん作用を起こすこともあります。

中性子線については、中性子線を当てると、中性子は物質内の原子の原子核と衝突を繰り返し、そのうちエネルギーを失います。また、照射された物質を放射性同位元素に変化させることもあります。遮蔽は、中性子と同程度の質量をもつものと衝突させるのが効率的です。すなわち出来るだけ軽い原子が必要で、たとえば水素原子を多量に含む水などの厚い壁で遮蔽します。

では、原子力発電所から出る放射線核種は、主にセシウム137・ヨウ素131・キセノン133・クリプトン88ですが、先ほどのαβγ中性子のうちどれに該当するのでしょうか。セシウム137はベータ崩壊、ヨウ素131はベータ崩壊、キセノン133もベータ崩壊、クリプトン88もベータ崩壊を起こし、四つすべてがβ線を放出します。β線は、先ほども示しましたが、数ミリのアルミや1センチ程度のプラスチックで遮蔽できるため、対策は比較的容易といえます。

しかし問題点もあります。ベータ崩壊する際に高速で放出される電子や陽子をベータ粒子というのですが、ベータ粒子は、遮蔽物によって減速する時に、制動放射でX線を発生します。X線は、鉛や厚い鉄で遮蔽する放射線の種類です。制動放射とは、荷電子が急に減速させられたり進路を曲げられたりした時に電磁波放射を起こし、γ線/X線といった電磁放射線を出し侵入する現象です。制動放射は、遮蔽物に使われる物質の原子番号が大きいほど強くなります。逆に遮蔽物に使う物質の原子番号が小さいと、発生するX線の量は少なくなります。原子番号つまり電子または陽電子の数が小さい化合物であるプラスチックなどは、β線遮蔽に適切です。プラスチックは日常的に使われているので、β線の遮蔽と制動放射の対策は両立しやすいと考えられます。お手元に配布した資料では、「※化学繊維でも十分遮蔽できるはず。」と書いていますが、化学繊維では隙間があって、そこからX線を通してしまうので、できれば膜で遮蔽するのが適切だと思っています。
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次にこの図を見てください。万一X線をより確実に遮蔽するには、先ほどの通り厚い壁が必要です。この図は、去年のウィンターサイエンスキャンプのときに、あるチームがγ線の遮蔽について研究・実験をしたものなんですが、やはり鉄や鉛が(多少厚くなくても)十分効果を発揮しますが、その他にもチョコレートやアクリル、猫の砂、こんにゃくなど様々なもので実験していて、それらの物質も厚さが大きければ、十分に遮蔽することが出来ると言えます。つまり、この会場のような屋内では、γ線・X線の遮蔽は十分可能と言えます。

スライドは作っていない(当時)んですが、結論を、各種放射線の対策ということで付けていきたいと思います。
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原子力発電所から発生する放射線の対策としては、この結論で、身近なところで身近なもので防ぐことができると考えます。ご静聴ありがとうございました。

〈質疑応答(当時答えられなかったモノを含む)〉
①原発から生じる人工放射線核種のところで、セシウム・ヨウ素・キセノン・クリプトンの4つを挙げていらっしゃったのですが、原発から生じるセシウムは2種類あると思うのですが。
⇒(答)原子番号134のセシウムも、原発から発生しています。
②参考にされたところなんですけれども、北海道電力(放射線の紹介のところ)とウィンターサイエンスキャンプ(γ線遮蔽のところ)は、科学的・論理的に正しいと思うんですけど、「ストップ!浜岡原発」とはどのような団体?(会場笑)
⇒(答)東海地震が起こったときに浜岡原発が大事故を起こすのではないかと危機感を持った人たちが集まった、緩やかな結びつきの集団らしい。メンバーには、元原発技術者などの知識人もいるが、これだけでは信憑性不明かも。
※当時、私も頭を悩ませ、「どういう団体なんでしょうか…」と呟いてしまい、会場をまた笑いに包みました。
③γ線を遮蔽する実験が参考資料としてあったと思うんですけど、実験方式とかについて全く触れてなかったので。
⇒(答)鉛の中に放射性物質を入れ、それとNAIシンチレーター検出器の間に遮蔽物を置きます。シンチレーターでの反応は、オシロスコープで確認します
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④(中性子線)照射された物質を放射性同位元素に変えるといいましたが、具体例は。
⇒(答)人の血漿に含まれる質量数23のナトリウムが質量数24になる(中性子の数が増える)など。

〈講評〉
・(質問②に際して)今指摘された点は非常に重要なポイントでして、ネットから簡単に色んな情報がとれるんですけども、その情報が本当に正しいかどうかは、しっかり吟味しないといけないですね。天野くんが取って来た先がどうかということは私はちょっと分かりませんけれども、一般論として、ネットからの情報にはアヤフヤなものもあります。
・プレゼンテーションの中身ですが、ストーリーを自分で作っていただいて、そのストーリーに基づいてずっと話されてるという点は非常によかったと思います。それから、プレゼンテーションでは、論理性が無いとダメなんですが、論理に基づいてずっと進められたので非常に良かったと思います。そして、遮蔽っていうのは実は難しくて、遮蔽の為に物を置くと、そこから復た放射線が出てしまうという例を、ちゃんと指摘されてるのが非常に良かったと思います。
・あと、発展というか願わくば、例えばベータ崩壊に関しましては、β線は確かに出るんですが、β線だけというのは逆に稀なんです。ほとんどがγ線を出すわけです。遮蔽という観点からはそういうものを考慮しないといけない。それから中性子の話は、この辺にあるものは全部宇宙から降ってくる中性子で、Np反応とか出てきます。実はみなさんの周りにもたくさんありますし、コバルト59が放射線を当てたりするとコバルト60になるなど、中性子が他の物質に作用する例は実は沢山あります。


その後、併催された展示を見ました。ウィルソンの桐箱は、ドライアイスを入れることでα線の飛跡が目で分かるという装置なのですが、のちに参加賞として頂きました! また、放射線を照射して芽が出ないようにしたメークインも、なかなかの量を手に入れました。発表した事自体は非常に曖昧でしたが、数々の体験をしたと思います。
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文化祭『青春』二日目 有志がスゴイ!

今日は、自分が参加・関与していない団体のイベントを中心に観てきました。

ひとつ。視聴覚室「宝多先生と愉快な仲間たち」つまり先生方のオンパレード(ALTの方も!)。音楽とは縁遠そうな先生方も「アルゴリズム行進/体操」で活躍されるなど、様々なパフォーマンスがありましたよ。

ふたつ。中庭・有志「Men's IWO」IWOとは、Ikuno-Wind-Orchestraの略で、吹奏楽部の男子+αが演奏なさいました。カッコいいチューンでしたが、タンブリンの子(+αに該当)が方向性を変えてしまったような…笑…たいへん良かったです。

つづいて囲碁将のシフト中に友人が並んで買って来てくれた3年1組の模擬店のたこ焼き。タコは無く代わりにウィンナー。しかしそれでも旨かった。また、天高の生徒が友人部員と対局。

みっつ。有志劇「眠れる森の美女」。大好きな役者(かつ旧知の友人)めあてではあったものの、それ以外の役者の演技が凄かったと思う。ストーリーは、姫が呪いにかけられピンチになったが、夢の中で出会った男性が登場し、彼に救われ最終的に結婚することになる、という客観視すればシンプルで、「大好きな役者」がグダグダだと嘆いてたけれど…役者方の演技力がグダグダ感をすっ飛ばしたと思います。中でも、ある3人の演技は想像を絶した。

よっつ。中庭・有志「愛飢えを」と「漆黒の虫歯菌」。私の知人が各バンドに出てて(意外なヒトも!)見に行きました。2つともスンバラスイ演奏であった。そして、のちの後夜祭での軽音に通じるような盛り上がり様でした。

q太郎のシフトが文化祭の最後、今日も何故か「倒れる人」に。たまに、僕をq太郎と間違える人がいました。最後の客は担任の先生、現場に居るクラスメート総出で先生を弄り倒しました(笑)。あと気づいたのは、昨日よりも、暗くなってて悲鳴も大きかった。これはサイエンスフェスタでも同じようなことがありました。ピンポン球キャノン砲は、実験を重ねるにつれて発射時の例の破裂音が大きくなっていました。

今年の文化祭すべてのストーリー終わりました。改めて、皆さん本当にお疲れ様でした!私が見に行った所は、どこもメンバーが頑張ってて、興奮しました(性的な意味ではない)。これ以上詳しいことを載せるのは、個人情報を思い切り流出することになります。文章は短めにしていますが、すごく楽しかったです。

文化祭『青春』一日目 オバqは好調ですっ!

文化祭が始まりました。私は朝からq太郎(お化け屋敷)活動がありました。「倒れる人」として2時間倒れ続けました。体を張りすぎて今は腕の痛みがキツいです。反応しない人がいたり、また大いにビックリする人もいました。僕の前後の二人の脅かしはスンバラスイ。担任の先生が実際に味わいなさったところ、「普通にビックリした」と言います。そういうわけで、q太郎の経営は順調です!明日も行いますので、まだの方ぜひお越しください。

シフトの後は先輩方の模擬店。なんとか行列を避けるようにしました。まずは、3年8組の「フレンチ・オ・カーダ」フレンチトーストのチョコ味。


その隣で、3年9組の「サン○ク」パンケーキのストロベリー味。


つづいて3-2「Dream of the かき氷」ブルーハワイにカルピスをトッピング。


また、通りすがりにも拘らず、カルタ同好会のエリアに出没。かるた風しおりをゲッチュ。この歌は、昨年の百人一首大会で私が取った札のひとつ。絵の良さも合わせて購入動機。


さて、この文化祭と並行して「探究Ⅱ中間発表」があり、先生などのお偉いさんのほか、阪大の留学生さんなども来られます。僕は「ブタメン(6月のブログ記事参照)」と「ピンポン玉キャノン砲(8月のブログ記事参照)」の発表のため、前後半とも参加・英語で発表しなければなりませんでした。2つとも、(私含め)英語がヘボだったと思いますw。considerationを「コンサイダーレーション」とか言ったり。ただ、見に来ていたのは殆どが日本人の先生だったので、まあ難は逃れているでしょう。

あと、ブタメンとピンポン玉キャノンは便宜上同じ場所にポスターを貼っていましたが、ブタメンの質疑応答が長引いたことと、ピンポン玉キャノンの発表の相棒が遅れて来たというのあり、ピンポン玉キャノン砲の発表は1回しかできませんでした(誠にすみません)。このとき、相棒の中学校の校長先生が来ていました。その方を含め、ブタメン・ピンポン玉キャノンの両方を見てくださった方などから、様々なお言葉をいただきました(どうもありがとうございます)。

その後物理同好会に顔見せし、一発ピンポン玉キャノン砲をぶちこみました。それ以外で「物理同好会展」は、『玉のレース』『すっ飛びボール』『大気圧はでかい』『バランスボール』『浮沈子』を展示しています。明日のピンポン玉キャノン砲撃ちこみは、11時からと13時50分からの二発となっています。なお、同じ部屋(物理講義室)で数学同好会が「4色定理で色塗り」を行ってます。クリアした方には、お菓子を進呈します。問題のレベルに応じて、もらえるお菓子の数が変わりますよ。こちらも要チェックです!


囲碁将棋部の初心者講座も、そこそこの集客でした。元部長の家族がいらっしゃったほか、小さな女の子四人が表れて、うち二人が講座を受けました。明日も堅調な経営になるといいですね。

3時半。2年7組が中庭で「Dance Revolution」をやりました。

①CM:消臭力(ミゲル&さくらまや)
②Everyday、カチューシャ(AKB48)
③CM:ベトナムにもダイワハウス
④レーザービーム(Perfume)
⑤CM:ランチパック(友達より大事な人)
⑥LOVE&GIRLS(少女時代)
⑦CM:Fit's(※3パターン)
⑧行くぜっ!怪盗少女(ももいろクローバー)


7組のみなさん、ほんっとにお疲れ様でした!すべてのダンス(4つのCM含む)で魅了されましたが、私が期待していた③⑥⑧はやっぱり素晴らしかったです!他のクラスと明日は何もクラスでやる事がないと思うので、自由な時間を存分楽しんでください。
・・・・・・・明日に続く!

あす文化祭(`・ω・’)!お化け屋敷完成近し

前日準備で、お化け屋敷を設営しました(なお、物理はまだ設営が完了していません)。一見何の変哲も無かった段ボールや農業用マルチ、机&イスが大いに利用され、漆黒の雰囲気を醸し出すようになりました。終盤になると、漢達の悲鳴が部屋中に響き渡りました(笑)。僕も、この環境なら、いくらでも怖くすることができると思いました。皆さんも是非お越しください!「q太郎」は3年8組の教室が受付/入口です。

明日も朝は早くに行かねばなりません。物理の設営をする事もですが、クラスを最優先せざるをえない。そして、自分のシフト「倒れる人」「おどかす」はどのようにやったらいいのか確認します。

明日の予定は、まず午前にオバq(クラスのお化け屋敷)のシフト、昼は至誠ホールで探究中間発表のポスターセッションを2つ続けて。どちらも英語で話さなければならず、東進の先生が言っている音読を、回数を増やして実践する暇もありません。後半のピンポン玉キャノン砲(物理部)が二人でやることになったので、僕自身はそっちの方に尽力し、前半のブタメンの発表は、他の三人の文量を増やしてもらっていますが…。

そして物理・囲碁将のシフトを経て、2年7組による中庭イベント「Dance Revolution」に出張したいと思います。(生野生のみなさんへ。天野に御用があるときは、時間に応じてそれぞれの場所まで。)かなりしんどいスケジュールになると見られるが、精一杯やろ。

文化祭あと2日(> <)!q太郎のストーリー

あさって文化祭が始まります。私が関与するイベント、見に行きたいイベントは多種ありますが、私たちのクラスが出すお化け屋敷について、粗筋をお話しします。表現を一部変更した上で、学年通信より抜粋。

いたずら好きの小学生「犰太郎」が突然姿を消した。舞台は寂れた廃校であるが、失踪以後その校舎では、奇妙な事故が相次ぐ。お客さんには、その「犰太郎」を探し出してもらうことになっている。

見どころは、全部です(笑)。用意がなかなか進まないときもありますが、やるときはやるクラスなので、がんばります。ぜひ来てください\(^^)/

…一方、同じくお化け屋敷を催す2年4組のストーリーは、強盗に殺された妊婦とその夫、そして産まれてくるハズだった胎児の霊を鎮めに行くお話。

学年通信を見ていると、4組に対して9組の「見どころ」の内容が浅い気がしますけど…。筆者によると、(書くための)時間が足りなかったらしい。

でも9組は、準備を4組よりも早くから初めており、そこが9組のお化け屋敷の「安心点」と言っていいでしょう。おそらく審査・表彰では2-4、2-9いずれかが表彰台に立つはずです。早くから準備を始めてるってことは、精度の点で有利になるかも。しかし、9組に打倒4組の精神は感じられないので、単純に文化祭を楽しむ。純粋に多くのお客さんを集められたら、それでOKなはずです。

文化祭あと4日!早くも青春

文化祭1週間前ということで、僕のクラスも準備が進んでいます。2年9組は、お化け屋敷「q太郎」をやるのですが、小道具を仕上げるために大詰めとなっています。

そんな中、ひょんなことから普段は行けない屋上(正確には屋上とは言えない…)に行き、ある先生の垂れ幕の作業を手伝いました。その際、自分のクラスの垂れ幕も試しに垂らしました。で、その様を写真に撮ってもらった。先生曰く、いかにも「文化祭が来た!」写真だとのこと。きれいな夕日が出てたというのもあり、「青春してるねぇ~」と先生から言われました(笑)。文化祭を待たずして青春してしまったわけです。女子3人と、男子4人(うち一人は他所のクラス)。

つーことで、9組の文化祭活動は、十分な進捗です。この「q太郎」をどうぞご注目ください。クラスメート一同誠意を尽くしていますよ(私はどうか知らん)。同じくお化け屋敷をやる点で4組の活動も気になるところですが…。

ついでに宣伝させていただきます。「物理同好会展~Let's enjoy physics」を両日行います。たまに部員が駐在してたり、話題のピンポン玉キャノン砲をやろうと思います。なお、このイベントは物理講義室で、「4色定理で色塗り」なる数学研究同好会のイベントと合同で行います。

囲碁将棋部も。「基礎から教える囲碁将棋教室 -文化祭だヨ!全員集合!わっしょい-」が両日あります。しかしながら何故か、対象は小中生と他校生だけです。生野生には申し訳ございませんが、ご了承くださいませ。

以上ですが、自分が関与している団体以外でも、見たいものはいっぱいあります。なるべく見たいもの全部見れるようにはしたいですが、物理をすっぽかしてしまう可能性が否定できません。

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