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クリプトン-85(85Kr)

半減期 10.76年

崩壊方式
ベータ線を放出して、ルビジウム-85(85Rb)となる。小さな比率でガンマ線が放出される。

生成と存在
人工的につくられる放射能。天然では、宇宙線と大気中のクリプトンの反応で生じるが、その量は少ない。存在量の測定を試みた1940年代後半には、アメリカの核兵器製造のための再処理がおこなわれたために、大気が汚染されていた。その時の測定値に基づいて空気1m3あたり0.001ベクレル以下と推定されている。
人工的には、核分裂による生成が重要である。1メガトン(TNT換算)の核兵器の爆発で400兆ベクレル(4.0×1014Bq)が生成する。電気出力100万kWの軽水炉を1年間運転すると、1.5京ベクレル(1.5×1016Bq)が生成する。
図1に、大気中のクリプトン-85濃度の時間変化を示す。


図1  大気中のクリプトン-85濃度の時間変化
「元素の事典」 p.133

現在の大気中濃度は、「核の時代」以前の1,000倍以上の1m3あたり1ベクレル以上になっている。大気圏内核兵器実験と再処理工場からの放出が汚染の原因であるが、最近は発電炉の使用済み燃料の再処理の寄与がほとんどすべてである。

化学的、生物学的性質
クリプトンは希ガスの一つで、他の物質と反応せず、体内に蓄積されることはない。

生体に対する影響
放出されるベータ線は水中で3mmまで届く。被曝は皮膚表面の外部被曝に限られる。吸入による体内の被曝線量は、体外の空気中にあるものによる線量より低い。近年の大気内濃度である1m3あたり1ベクレルの場所に1年間居た時の皮膚に対する線量はほぼ0.0004ミリシーベルトになる。

再処理工場からの放出
使用済核燃料を再処理すると、核燃料中に含まれる全量が大気中に放出される。六ヶ所村では、年間800tの使用済み核燃料を処理し、33京ベクレル(3.3×1017Bq)のクリプトン-85を大気中に放出する予定である。排気は高さ150mの排気塔から放出される。気象条件によっては、施設の近くだけでなく、遠く離れた青森、弘前、八戸のような都市にも多量のクリプトン-85で汚染された空気が到達する恐れがある。

放射能の測定
1m3の空気を採取し、冷却して1ccのクリプトンを回収して、ベータ線を気体計数管で測定すれば、大気中濃度が得られる。大気中濃度が高い場合は、ガンマ線の測定も利用できる。

 

放射線エネルギー(100万電子ボルト)ベータ線, 0.687 ((99.6%); ガンマ線, 0.514 (0.434%)
比放射能(ベクレル/g) 1.45×1013
比放射能(ベクレル/cm3) 5.0×1010
排気中又は空気中濃度限度(ベクレル/cm3) 1×10-1