【論文】ALPS水処理計画の科学的問題

東京電力は24日、2011年の東日本大震災で被災した東京電力福島第一原子力発電所から出た処理水の海洋放出を開始しました。
こちらについて、世界の専門家パネルの見解が発表されています。
結論をいうと排出に対して大きな懸念を科学的に主張しています。
その中で印象的な言葉があります。

事実上、IAEAは、タンクの放射性核種含有量や、ALPSシステムが実際の放射性核種負荷を運転上効率的に処理する能力について十分な知識がないまま、排出計画を承認したことになる。

今のところ不健全なこの計画に財政的資源を費やし続けることによって、日本政府は、財政的、環境的、人体的により大きな負の結果をもたらす可能性のある計画を追求することにコミットすることになる。

この論文は非常に長く、専門的なことも述べられています。緊急性の高いものだということ、私はこの分野での専門家ではないことと、私自身の負担を減らすため、ざっとDeeplで翻訳したものを掲載します。
気になる方は、それぞれご自身で原文と照らし合わせ、考える材料の一つにしてください。

引用　Pacific Islands Forum Secretariat

Expert Panel Memorandum Summarizing Our Views

福島原子力発電所事故による放射能汚染された冷却水の放出計画に関する科学的状況について、会合で収集された情報およびデータの概要と専門家パネルの見解
11 August 2022

専門家パネルメンバー
ケン・ビューセラー博士（ウッズホール海洋研究所シニアサイエンティスト兼海洋学者）
アルジュン・マキジャニ博士（エネルギー・環境研究所所長）
アントニー・フッカー博士（アデレード大学放射線研究・教育・イノベーションセンター准教授兼ディレクター）
フェレンツ（ヤコブ・ロルフ）・ダルノキ＝ヴェレス博士（ミドルベリー国際問題研究所モントレー校ジェームズ・マーティン不拡散研究センター研究員兼非常勤教授）
ロバート・H．リッチモンドハワイ大学マノア校ケワロ海洋研究所所長・教授

この覚書は、専門家パネルがこれまでに日本政府および東京電力（TEPCO）との 3 回の会合（そのうちの 1 回には IAEA のカルーソ氏も参加）、 – TEPCO から提供されたタンクの放射性核種含有量に関するデータ、 – 2022 年 7 月 6 日に開催された太平洋諸島フォーラム（PIF）会合における IAEA のラファエル・グロッシ事務局長によるブリーフィングとその後の議論（専門家パネルメンバーの一部はこの会合のオブザーバーであった）から得た知見を要約したものである。

この覚書は、提案されている排出の科学的状況についての我々の結論と見解、および科学的専門家としての我々の提言を要約したものであり、フォーラムやそのメンバーがどのような立場を取るか、あるいは取らないかを示唆するものではない。

私たちはしばらくの間、放流インフラの建設を進める決定は時期尚早であり、延期すべきであると考えてきた。しかし、日本の原子力規制委員会が放流パイプラインの建設を許可した以上（放流はまだ許可されていないが）、我々の分析、結論、勧告をできるだけ明確かつ率直に示すことが、科学的・倫理的責任であると考える。

要旨

我々の主な結論は以下の通りである：

1. 東京電力は、ソースターム、すなわちタンク内の具体的な放射性核種含有量に関する知識が著しく不足している。サンプリングされたタンクはごく一部であり、PIFと共有されているデータでは、ほとんどすべてのケースで、全64核種のうち9核種しかサンプリングされていない。

2. 東京電力の測定プロトコルは統計的に欠陥があり、偏りがある。このプロトコルは、タンクの放射性核種含有量について統計的に信頼できる推定値を提供するように設計されているようにさえ見えない。

3. ごくまれにしか測定されておらず、定期的な測定プロトコルから除外されている55種類の放射性核種に関する東京電力の仮定は、ALPS処理と最終的な希釈・排出を計画するための科学的根拠として適切ではない。

4. IAEAが、タンクの内容物を統計的に代表する方法で測定を行うよう主張していないことに、私たちは驚き、落胆している。私たちの見解では、これは建設許可前に確立されるべき、運転前計画のための最小限の基礎である。

5. 初期のタンクにおけるスラッジと廃棄物の不均一な分布は、十分に考慮されておらず、建設許可前に解決されるべき運用上の問題を引き起こす可能性がある。

6. 複雑で大規模な作業であることを考えると、ALPS試験の量は不十分である。

7. 生態系への影響と生物濃縮に関する検討は深刻な欠陥があり、影響を推定するための健全な根拠とならない。トリチウムの場合、有機的に結合したトリチウムを推定するために使用された飲料水モデルは、海洋生態系と関連する生物相に適用されないため、間違っている。

8. 他の問題点の中でも、安全性を決定するための比率の合計法は、ストロンチウム90のような一部の放射性核種が海洋生態系で数桁も再濃縮される可能性を考慮していないため、欠陥があり不十分である。安全を前提とした放流後のモニタリングは、問題やその後の被害を防ぐものではなく、その発生を記録するだけである。

9. 希釈が汚染の解決策である」という仮定は、科学的に時代遅れであり、生態学的にも不適切である。提案されている排出の場合はなおさらのことであり、日本、そしてそれ以外の国の漁業に多大な風評被害を与えることになる。具体的には、生態系と風評被害、そして国境を越えた被害を可能な限り回避する必要がある。具体的には、生態系や風評被害、越境的な被害を可能な限り回避する必要がある。そのためには、選択肢をこれまで以上に幅広く、深く検討する必要がある。

10. 私たちは、IAEAが作業前の科学的な注意を十分に払っていないように見えることに落胆している。

11. 私たちの科学的理解に基づき、以下のように提言する：

a. パイプラインの建設は無期限に延期すべきである。

b. これまで検討されてきた選択肢は、世代間、越境、風評被害、特に日本国内および太平洋地域全般の漁業への被害を防ぐという観点から再検討されるべきである。

c. 私たちは、リスクのない選択肢はないことを認識している。しかし、リスクは大幅に減らすことができる。私たちは、リスクを桁違いに減らすことができ、世代間、越境、風評被害もほとんど防ぐことができる3つの選択肢を提案する。i. ALPSで廃棄物を処理し、主にトリチウムを含む廃棄物を、トリチウムの崩壊を可能にするためにはるかに安全なタンクに貯蔵する。

i. ALPSで廃棄物を処理し、トリチウムを主成分とする廃棄物を、トリチウムの崩壊を可能にするためにはるかに安全なタンクに貯蔵する。動物（二枚貝など）や植物、菌類が放射性核種を固体に濃縮するバイオレメディエーション。トリチウムのベータ粒子を環境から遮蔽し、人体との接触可能性の低いコンクリートを作るために、ALPSで処理し、処理水を使用する。

ii. 動物（二枚貝など）や植物、菌類が放射性核種を固体に濃縮するバイオレメディエーション。

iii. トリチウムのベータ粒子を環境から遮蔽し、人体との接触可能性の低いコンクリートを作るために、ALPSで処理し、処理水を使用する。

I. 科学的理解の現状
i. 測定

測定プロトコルやタンク内容物の均質性（またはその欠如）など、タンク内の放射性核種含有量に関連した測定の代表性に関連する初期の疑問のいくつかは未解決のままである。
また、海洋生態系における安全性を判断するための「合計または比率」法の適用についても疑問がある。

a タンク内容物および測定に関して日本および東京電力から提供された情報は以下の通りである：

タンクの測定は、62種類の放射性核種（すなわち、トリチウムと炭素14以外の放射性核種）のうち、ストロンチウム-90（Sr-90）、セシウム-134（Cs-134）、セシウム-137（Cs-137）、ヨウ素-129（I-129）、ルテニウム-106（Ru-106）、アンチモン-125（Sb-125）、コバルト-60（Co-60）の7種類のみに集中している。
その他の放射性核種の測定はほとんど行われていない。

以下のグラフは、専門家パネルに提供されたデータから専門家パネルメンバーの一人（Dalnoki-Veress博士）が作成したものである。
7核種以上の核種が測定されることはまれであり、その場合でも全体の数分の一にとどまっていることを示している。このセットで測定された最大数は19核種（トリチウムと炭素14を含む全64核種のうち）であり、ほとんどすべてのケースで7核種か9核種しか測定されていない。

b. 測定されない核種の比率の合計に関する仮定：
残りの放射性核種については、規制値に対する（測定されていない）濃度の比の合計は常に0.3と仮定される。この仮定は、7つの放射性核種の測定濃度や、これら7つの核種とそれぞれの規制値との比の合計とは無関係に維持される。

例えば、7つの核種の比率の合計が1未満、1、10、100であっても、他の55核種については同じ仮定が維持される。事実上、東京電力は、これらの放射性核種が、7つの放射性核種の測定によって示された影響とは無関係に、常に同じ影響を与える濃度にあると仮定しているのである。

2022年6月15日、16日の会議で東京電力は、7つの核種の測定濃度が変化した場合、55の比率の合計が変化すると仮定することが合理的であると合意した。

未測定の55核種の比率の合計を0.3とすることは科学的な裏付けがなく、ALPSの処理と排出を計画するための健全な根拠にはならない可能性が高い。

東京電力は、測定の主な目的はサイト境界における外部放射線を制御することであるため、これら55核種の比率を変化させていないと述べた。

c.サンプリング時間と手順：
サンプリングは、タンクセットが満杯になる前のALPS処理水の最後のバッチから、タンクセットごとに1回だけ行われる。
30リットルのサンプルを1回採取するだけであり、真の含有量と濃度を理解するには不十分である

d. 初期に充填されたタンク内の汚泥：
事故直後の数年間、水を入れたタンクに汚泥の存在が確認された。この初期とは2013年と2014年のことである。汚泥は当時サンプリングされておらず、それ以降もサンプリングされていない。計画では、タンク内の30cm以上の水を除去し、スラ内の間隙水やスラッジそのものを含む残りは、タンク廃止措置の一環として処理することになっている。汚泥の深さが30cm以上あるかどうかは不明で、その点についてはまだ議論されていない。

ii. 測定と測定プロトコルに関する専門家パネルの結論

a. 測定における東京電力の第一の目的： a.測定における東京電力の第一の目的：第一の目的は、ALPS の能力の妥当性の評価など、放流の準備に関連するものではなく、東京電力はサイト境界の外部被ばく線量を年間 1mSv 未満に維持することであると述べている。これは、放射性廃水の処理や排出を計画するための科学的に適切な根拠ではない。

ｂ．測定プロトコルは、サンプル中の放射性核種濃度がタンクの内容物を代表しないことを実質的に保証している。サンプリングの時間や方法には偏りがある。サンプルの放射性核種濃度は大きく変動することが予想される（例えば、セシウム137/ストロンチウム90比の大きな変動が示すように）。最後のバッチから一貫して1つのサンプルを採取することは、サンプルの代表性よりもむしろサンプルの偏りを保証する。偏った測定値を比較できるランダムなサンプルセットが存在しないため、この偏りが線源項の評価に与える影響を決定することはできない。

ｃ．測定された7核種の濃度の測定結果とは無関係に、55の非測定核種について0.3の比率の合計を使用することは科学的に正しくない。ランダムサンプリングに基づいて55核種と7核種の代表的な関係を確立し、それに基づいて比率を割り当てるべきだった。

d. 極めて疑わしいデータ：
東京電力からPIFに提供されたデータセットには、異常で疑わしいデータポイントや測定値が多数ある。例えば、テルル127（Te-127）の規制値は5,000 Bq/Lである。しかし、4つの異なるTe-127の測定値は、数十万から数百億Bq/L未満（つまり記号「<」付き）と記載されている。最も高い数値は、公式規制値のほぼ1800万倍であるが、測定値が1800万倍未満であることを示しているため、その比率については明言できない。Te-127は数百キロ電子ボルトのエネルギー範囲のベータ粒子を放出するベータエミッターなので、この濃度では容易に検出できるはずである。Te-127の半減期はわずか9.4時間である。事故時に存在したTe-127は、2019年の測定までには崩壊しているはずである。報告されているTe-127のデータが本物であれば、重大な疑問が生じる。溶融炉心で断続的に臨界が起きているのだろうか？もしそうでないなら、Te-127の値は、東京電力の測定とデータの品質管理手順が不十分であることを示している。いずれにせよ、東京電力とIAEAはこの問題に早急に取り組むことが急務であると考える。

e. 総放射能に関する不確かさと測定バイアスの方向性
全体として、タンク内の放射性核種の実際の含有量に関する知識は、偏ったサンプリングに基づいているため、各放射性核種の総放射能とその濃度に関して非常に不確かである。

f.計画の根拠が曖昧で不満足である：このままでは、必要な希釈が100を超えるという東京電力の声明は、あまりにも曖昧であり、計画の根拠としては不十分である。私たちの一人（ブエッセラー博士）はすでに2021年11月に、報告されている最高濃度のトリチウムを希釈すると、目標の上限値1,500ベクレル/リットル（Bq/L）に達するには1,700倍になることを指摘していた。すべての放射性核種のタンク含有量に関する統計的に妥当な知識は、処理と排出の健全な計画、および排出プロセス全体が完了するまでの当初から信頼できるスケジュールの作成に必要である。私たちは、将来の冷却水の量とその中の放射性核種濃度に関して不確実性があることを認識している。

g.ALPSのテストが限定的すぎる：
ALPSシステムのテストは今日まで非常に限定的であり、放射性核種の含有量が十分に確立されていない大量の水をうまく処理できるかどうかを示すための代表性には疑問が残る

h:運転前の準備が不十分であり、IAEAは事実上、望ましいアプローチとして放出を早々に承認した。
IAEAは、必要であれば繰り返しALPS処理を行うことを示している。
カルーソ氏は明確に述べた。グロッシ氏は、排出が議定書を遵守していないと述べることで、遵守していないとみなされることを暗示した。グロッシ氏の主な関心事は、現在のタンク内の状況ではなく、ALPS処理後の状況、つまり排出直前の状況であると明言した。事実上、IAEAは、タンクの放射性核種含有量や、ALPSシステムが実際の放射性核種負荷を運転上効率的に処理する能力について十分な知識がないまま、排出計画を承認したことになる。我々は、運転前の準備には、ソースタームに関するより良い知識が含まれるべきだと考えている。

i. 廃棄物の不均一性に関する不十分な知識：
運転前の準備には、初期に充填されるタンク内の廃棄物の不均質性についてのより良い知識も必要である。具体的には、スラッジ層上部の水は、運転前に特に懸念されるべきものである。

j. ALPSの廃棄物処理能力に関する疑問：
IAEAが、タンク内に存在する廃棄物の量、濃度、種類に対するALPSシステムの処理能力、あるいはその点に関する不測の事態（ALPS処理を繰り返すという意味合い以外）を考慮したかどうか、またどのように考慮したかを、グロッシ氏が示さなかったことを懸念する。

ｋ. IAEAが代表的な廃棄物のサンプリングを求めなかったこと：
グロッシ氏は2022年7月6日のフォーラムで、IAEAは日本に「権威ある」意見を提供するために存在し、日本が意思決定者であると述べた。我々は、IAEAがその科学的権限を行使して、ソースタームに関する信頼できる知識を可能にする統計的に代表的なサンプリングを求めなかったことに驚き、失望している。
我々は、タンク内容物の代表的なサンプリングと、懸念される各核種の線源期間の信頼できる推定がなされる前に工事を許可することは、健全な科学的経過ではないことを引き続き主張する。

ｌ. すべての放射性核種のタンク内容物を確定するために必要なサンプリングを行う前に、排出準備のための工事を許可することは、操業前の実務として適切ではない。ソースタームは、これまでよりもはるかによく確立される必要がある。ALPS システムの多様なタンク内容物（粒子状物質を積載した初期のタンクや、タンクが空になるときに攪拌される可能性のあるスラッジを含む）を処理する能力は、十分に確立されていない。

m. 科学的・生態学的に不健全な完全かつ適切なサンプリングの延期：
完全かつ適切なサンプリングを排出時まで待つことは、科学的にも生態学的にも健全な手順ではない。作業上の困難、ALPS処理を何度も繰り返す必要性、希釈を大幅に増やす必要性など、すべてが困難なハードルとなる可能性がある。あらゆる選択肢を排除した結果、問題解決の方法として希釈率を高めて海洋に排出しようという圧力が大きくなる可能性が高い。これはとりわけ、排出される時間を大幅に引き延ばす可能性がある。
今のところ不健全なこの計画に財政的資源を費やし続けることによって、日本政府は、財政的、環境的、人体的により大きな負の結果をもたらす可能性のある計画を追求することにコミットすることになる。

II. 安全性および生態学的側面

2021年11月の東京電力環境影響評価書に対するコメントの中で、ブッセラー博士は、EIAが有機結合トリチウム（OBT）について言及していないことに言及した。この問題については、2022年6月15・16日の会合で東京電力と議論した。その際、東京電力は専門家パネルに対し、ICRP Publication 56では飲料水中のトリチウムの3％がOBTに変換されると推定され、ICRP 134では6％と推定されていることを考慮し、東京電力は保守的な値としてOBT比率を10％と仮定することを伝えた。

飲料水への換算係数を使用することは、提案されている排水に対して、科学的に妥当ではない。放流水は人が飲むのではなく、海水で1,500 Bq/Lに希釈される。

したがって、関心のあるパラメータは、トリチウム水を直接摂取した場合に人体で何が起こるかではなく、海洋生態系で何が起こるかである。海水中のトリチウムのバックグラウンド濃度は、1Bq/Lの数分の一である。その結果、提案されている排出濃度は、自然および核実験のバックグラウンド濃度の数千倍となる.

さらに、この濃度での排出は、何十年にもわたって一箇所で行われるため、海洋生物が経験することになる勾配が、近海のかなりの部分にわたって生じることになる。
さらに、トリチウム水をOBTに変換するための単一の分画は、100年かそこら続くこの複雑な問題を考慮するための満足のいく科学的根拠にはなりそうもない。例えば、底生生物と遠洋性魚類とでは、様々な毒性物質に対する反応が異なることはよく知られている。また、福島に関連した汚染の痕跡を持つマグロが、太平洋全域の米国沿岸で発見されていることにも留意すべきである1。

OBTには、全OBT、交換性OBT、非交換性OBT、可溶性OBT、不溶性OBT、トリチウム化有機物、埋蔵トリチウムなど、さまざまな地球化学的形態があり、それぞれが海洋で異なる運命をたどる可能性がある。
トリチウム研究コミュニティにおける理解を明確にするためには、簡単な分類が必要である。トリチウム水（HTO）とは異なり、OBTの環境中での定量と挙動はよく分かっていない。2

海水のHTO、生物相のHTO、OBTの間のトリチウムの転換の速度論は、扱われていない重要な検討事項である。2つの藻類と1つの軟体動物のHTOは、海水のHTOと急速に交換することが示された。しかしながら、HTOと生物全体のOBTとの間の全体的なトリチウムの交換は、トリチウムの生物学的半減期が数ヶ月のオーダーである遅いプロセスである3。

ICRP（国際放射線防護委員会）が提供するOBTに関する一般的な考察は、魚類におけるOBTのような特定の有機形態に対しては適切ではないかもしれない4。

科学的に妥当な環境影響評価（Environmental Impact Assessment）がIAEAの議定書で義務付けられているにもかかわらず、数十年にわたるトリチウム汚染水の海洋排出に飲料水関連のパラメータを使用することの不適切さをIAEAが指摘していないように見えることに、私たちは驚きと落胆を感じている。

ストロンチウム90はカルシウムと化学的性質が似ているため、骨に濃縮される。初期濃度は規制値を大幅に下回る予定だが、魚類の生物学的半減期は数カ月から数年であり、何桁も再濃縮される可能性がある。
複雑な生態系の問題に関わる東京電力の準備は非常に不十分であり、生態系への害が最小限であると結論づける科学的根拠を提供していない。
私たちは、多くの規制がいまだに “汚染は希釈すれば解決する “という考えに基づいていることを認識している。
しかし、海洋に依存する人間だけでなく、海洋とその生態系を保護する科学は、その考え方をはるかに超えている。放射性廃棄物の海洋投棄は、フランスのラ・アーグやイギリスのセラフィールドのような原子力発電所や再処理工場がトリチウム水を日常的に投棄していることを理由に正当化することはできないし、正当化すべきではない。
それどころか、科学の専門家として私たちは、トリチウム汚染が顕著な大量の放射性廃液がもたらす課題は、より安全で賢明な選択肢を見つけ、実行する機会であり、将来の大惨事に対処するためのより良い前例を作る機会であると信じている。それは、他の人々が現在の投棄方法から、より生態系を保護する方法へと移行するための扉を開くことになるかもしれない。

III. 結論と科学的提言

たとえ日本の原子力規制委員会が建設にゴーサインを出し、IAEAが異議を申し立てなかったとしても、われわれが考える科学的見解は、この決定は非常に時期尚早であり、健全な科学的根拠を欠いているということである。

サンプリングや関連事項の不適切さに関する懸念に加え、生態学的考察も不十分であり、トリチウムOBTの場合は、ICRPからの科学的ガイダンスに基づいているが、明らかに提案されている排出には適用されない。

さらに、問題の多いテルル127の測定値を考慮し、東京電力とIAEAは、測定とデータの品質管理の問題、および溶融炉心で断続的な臨界が起きているかどうかの問題を早急に取り上げるよう勧告する。

最後に、私たちは、パイプライン建設などの更なるステップを踏んで放流の決定を固める前に、はるかに被害の少ない代替案が検討に値すると考える。

トリチウム崩壊のための長期貯蔵、トリチウムの除去、あるいはALPS処理後のトリチウム水の蒸発など、検討された代替案の中には、生態系への影響について比較検討される必要があるものもある。

他の選択肢を検討する時間は十分にある。というのも、この冷却水を放出する緊急性はないからである。

専門家委員会は、東京電力がまだ考慮していないと思われる3つの選択肢についても議論した：

・安全な貯蔵と放射性崩壊：
　ALPSの試算によれば、放出には40年かかり、その間にさらに水が採取され、　その期間は数十年延長される。トリチウムを含むALPS処理水を、敷地内または周辺地域の安全な耐震タンクに貯蔵した場合、トリチウムの半減期が12.3年であることから、放射性崩壊により97％のトリチウムは約60年で消滅する。安全な貯蔵という選択肢は十分に検討されていない。

バイオレメディエーション：ある種の動物、植物、菌類は、水から放射性核種を除去して濃縮することができ、その結果生じる廃棄物を、固形廃棄物（タンクスラッジからのケーキを含む）に含まれるはるかに多量の放射能とともに管理することができる。
特殊用途のコンクリート製造のためのALPS処理水の利用：タンク水は現在の計画通り処理され、主にトリチウムを含む浄化された水は、人がほとんど接触しない用途（つまり、非建築物および非公共用途）のコンクリート製造に使用される可能性がある。この水量は数年で消費される。数年という、提案されている放出よりもはるかに短い期間である。コンクリートは、最終的に瓦礫になったとしてもトリチウムのベータ粒子を遮蔽するだろう。

私たちは、完璧でリスクのない解決策はないと認識している。廃棄物はここにあり、困難な問題を突きつけている。現時点では、建設を大幅に遅らせ、より被害の少ない代替案を検討する以外に、特定のコースの採用を提唱しているわけではない。

私たちは、提案されているコースよりも影響が桁違いに小さい可能性のあるアプローチの例として、3つの代替案を挙げている。

また、ALPS処理後にさらに安全な保管を行うという安全な保管のオプションが、他の2つを排除するものではないことにも留意する。これらは、海洋を保護し、(i) 越境汚染と、(ii) 日本の漁業と太平洋地域の漁業により一般的に確実に発生する風評被害という深刻な問題に対処する選択肢の一例である。

これらは十分に研究され、漁業関係者を含む日本国民や太平洋地域社会と議論されるに値する。そして、太平洋への排出を前提とした建設が望ましい選択肢であるという前提に立つことなく、検討されるに値する。

最後に、私たちはこれらの見解と結論を科学的な事柄として書き留めたことを再度強調したい。これらは、太平洋諸島フォーラムや同フォーラムのメンバーを含む、いかなる関係者の見解を代表するものでもない。

元記事魚拓